Área Química Biológica
Grupo “ Biomarcadores Moleculares en Animales Domésticos“
Biomarcadores de fertilidad en animales domésticos y su utilidad en medicina veterinaria y biotecnologías reproductivas
Investigador Independiente, CONICET
Profesor Adjunto de Biología Celular y Molecular, FBQF – UNT
email: martin.arganaraz@fbqf.unt.edu.ar
La búsqueda e implementación de nuevos biomarcadores prometen transformar la práctica veterinaria al facilitar el diagnóstico rápido de enfermedades, una eficaz vigilancia de la sanidad, y una mejora en el bienestar y la eficiencia de la producción animal. En los últimos años, el uso de las tecnologías “ómicas” ha permitido el rápido descubrimiento de posibles biomarcadores. El grupo tiene como objetivo la identificación de moléculas de valor diagnóstico (biomarcador), mediante técnicas de biología molecular, proteómica y bioinformática. Las investigaciones se orientan al estudio del ambiente uterino y del embrión durante la preñez temprana en condiciones fisiológicas y de inducción de la ovulación a fin de determinar posibles marcadores de preñez temprana, receptividad uterina y fertilidad en animales domésticos (animales interés pecuario y animales de compañía) y su posible aplicación en técnicas de reproducción asistida.
El desarrollo del conocimiento en ésta área se vuelca en los siguientes
Temas de Investigación
1. Biomarcadores de receptividad uterina y preñez temprana.
Se ha sugerido que la receptividad endometrial contribuye a la infertilidad y a resultados reproductivos pobres en las hembras con la receptividad uterina alterada. En la mayoría de los rumiantes, el mayor porcentaje de pérdidas de preñeces, tanto in vivo como in vitro, coincide con los procesos de reconocimiento materno embrionario de la preñez y de implantación embrionaria.
Los camélidos sudamericanos (CS) son un ganado autóctono culturalmente relevante, pero poco explotado, esto debe en parte a los inconvenientes que presenta su reproducción en cautiverio. Presentan una tasa de preñez baja en comparación con otros rumiantes domésticos, con pérdidas embrionarias mayores al 50% en los primeros 60 días de preñez y porcentajes de parición inferiores al 20%, en algunos casos. El estudio del proteoma del embrión y del endometrio de CS durante la ventana de implantación embrionaria ayudará a comprender las bases moleculares de este fenómeno y, de esta forma, generar bases de
datos confiables para la identificación de biomarcadores para el diagnóstico de preñez y fertilidad de hembras de CS.
2. Efectos de Biotecnologías Reproductivas en el secretoma uterino.
La aplicación de biotecnologías reproductivas, como la transferencia de embriones (TE) puede mejorar los índices reproductivos de distintas especies; sin embargo, en muchos casos la tasa de preñez después de esta metodología es inferior al 40%. Uno de los factores que incide en estas tasas son las hembras receptoras de los embriones y su selección. En este sentido las “ómicas” (transcriptómica, metabolómica, proteómica, etc.) se vienen empleando en distintas especies domesticas para definir la característica de un endometrio fértil capaz de favorecer el desarrollo de los embriones después de su transferencia. Específicamente, buscamos desarrollar nuevas biotecnologías reproductivas para camélidos sudamericanos, determinando las características moleculares del endometrio receptivo en condiciones de sincronización ovárica a fin de definir el mejor tratamiento de sincronización de TE para estas especies, y desarrollar posibles marcadores de receptividad uterina y/o fertilidad que permitan seleccionar hembras receptoras
3. Biomarcadores microbiológicos/microbianos.
Se describieron asociaciones entre la microbiota del tracto reproductor superior y fertilidad, sin embargo, no es un área que se haya investigado en profundidad. Recientemente, análisis múltiples han identificado marcadores microbianos universales para distintas patologías. La identificación de marcadores microbiológicos en condiciones fisiológicas sería útil poder predecir y evaluar situaciones patológicas y hasta determinar la eficacia de los tratamientos.
Publicaciones Seleccionadas
- Barraza DE, Zampini R, Apichela SA, Pacheco JI, Argañaraz ME. Modifications of extracellular matrix features in the left and right uterine horns during the embryo pre-implantation period in Vicugna pacos. Theriogenology. 2020 Aug 20;157:440-448. doi: 10.1016/j.theriogenology.2020.07.001. Epub ahead of print. PMID: 32877844.
- Sari LM, Zampini R, Argañaraz ME, Carretero MI, Fumuso FG, Barraza DE, Ratto M, Apichela SA. Expression of β-NGF and high-affinity NGF receptor (TrKA) in llama (Lama glama) male reproductive tract and spermatozoa. Mol Reprod Dev. 2018 Dec;85(12):934-944. doi: 10.1002/mrd.23075. Epub 2018 Nov 14. PMID: 30328213.
- Barrera AD, García EV, Hamdi M, Sánchez-Calabuig MJ, López-Cardona ÁP, Balvís NF, Rizos D, Gutiérrez-Adán A. 2017. Embryo culture in presence of oviductal fluid induces DNA methylation changes in bovine blastocysts. Reproduction. Jul;154(1):1-12. doi: 10.1530/REP-16-0651. Epub 2017 Apr 13.
- Zampini R, Sequeira S, Argañaraz ME, Apichela SA. SL15: A seminal plasma-derived lectin from the sperm of llama (Lama glama). Mol Reprod Dev. 2017 Jul;84(7):576-584. doi: 10.1002/mrd.22816. Epub 2017 May 16. PMID: 28407435.
- García EV, Miceli DC, Rizo G, Valdecantos PA, Barrera AD. 2015. Effect of early addition of bone morphogenetic protein 5 (BMP5) to embryo culture medium on in vitro development and expression of developmentally important genes in bovine preimplantation embryos. Theriogenology. 2015 Sep 1; 84(4):589-99. doi: 10.1016/j.theriogenology.2015.04.018. Epub 2015 Apr 25.
- Argañaraz ME, Apichela SA, Zampini R, Vencato J, Stelletta C. 2015. Biochemical and protein profile of alpaca (Vicugna pacos) uterine horn fluid during early pregnancy. Reprod Domest Anim. Feb;50(1):121-8. doi: 10.1111/rda.12460. Epub 2014 Dec 3.
- Roldán-Olarte M, García DC, Jiménez-Díaz M, Valdecantos PA, Miceli DC. 2012. In vivo and in vitro expression of the plasminogen activators and urokinase type plasminogen activator receptor (u-PAR) in the pig oviduct. Anim Reprod Sci. Dec; 136(1-2):90-9. doi: 0.1016/j.anireprosci.2012.09.013.
- Jiménez-Díaz M, Roldán M, Miceli DC. Localization of plasminogen in the extracellular matrix of hamster eggs: exogenous activation by streptokinase.2002. Mol Reprod Dev. Apr;61(4):528-35.
Financiamientos
Sari, L., Castro-González, X., Zampini, R., …Ratto, M., Argañaraz, M. (2023). Characterization of proteases in the seminal plasma and spermatozoa of llama. Theriogenology, 2023, 199, pp. 30–42
Barraza DE, Sari LM, Apichela SA, Ratto MH, Argañaraz ME. (2021). New Insights into the Role of β-NGF/TrKA System in the Endometrium of Alpacas During Early Pregnancy. Front Vet Sci. 2021 Jan 22;7:583369. doi: 10.3389/fvets.2020.583369. eCollection 2020
Stelletta, C., Alberti, S., Cil, K, Tekin, K., Tirpan, M. B., Arganaraz, M., … & Daskin, A. (2021). Use of biochemical and protein profiles of seminal plasma to prediction of semen quality and fertility in stallions. Polish Journal of Veterinary Sciences, 24(4).
Valderrama X, Ulloa-Leal C, Silva ME, Goicochea J, Apichela S, Argañaraz M, Sari L, Paiva L, Ratto VF, Ratto MH. (2020). β-NGF Stimulates Steroidogenic Enzyme and VEGFA Gene Expression, and Progesterone Secretion via ERK 1/2 Pathway in Primary Culture of Llama Granulosa Cells. Front Vet Sci. 2020 Oct 23;7:586265. doi: 10.3389/fvets.2020.586265. eCollection 2020.
Barraza DE, Zampini R, Apichela SA, Pacheco JI, Argañaraz ME. (2020). Modifications of extracellular matrix features in the left and right uterine horns during the embryo pre-implantation period in Vicugna pacos. Theriogenology. 2020 Nov;157:440-448. doi: 10.1016/j.theriogenology.2020.07.001.
Arganaraz ME, Zampini R, Apichela SA, Barraza DE, Angiono G; Lombardo D. (2019). Embryo presence regulates NODAL/LEFTY2 system in the rat oviduct in vitro. Mol Reprod Dev. 2019 Nov;86(11):1652-1662.
Barraza DE, Zampini R, Apichela SA, Pacheco JI, Argañaraz ME. (2018). Changes in mucins and matrix metalloproteases in the endometrium of early pregnant alpacas (Vicugna pacos). Acta Histochem. 2018 Jul;120(5):438-445. doi: 10.1016/j.acthis.2018.05.009.
Argañaraz, M., Apichela, S., Zampini, R., Vencato, J., Stelletta, C. Biochemical and protein profile of alpaca (vicugna pacos) uterine horn fluid during early pregnancy. (2015). Reprod. in Domest. Anim. 50 (1) pp 121-8.
Integrantes del grupo
Investigadores
Dr. Argañaraz, martín Eduardo
Investigador Independiente CONICET
Profesor Adjunto, Cátedra de Biología Celular y Molecular, FBQF, UNT.
email: martin.arganaraz@fbqf.unt.edu.ar
Personal de Apoyo
Dra. Estévez, María Cristina
profesional Principal, CPA CONICET
email: mcestevez2016@gmail.com
Becarios
Lic. Castro González, Ximena Aixa
Becaria Doctoral CONICET
email: xime.aixa.5@gmail.com
Ing. Agr. Martiarena, Alba Inés
Becaria Doctoral CONICET
email: alba.capri19@gmail.com
Srta. Buglio Ballesteros, María Gabriela.
Alumna de Lic. en Biotecnología
Becaria estudiantil CIN.
email: gaby1039@gmail.com
Colaboradores
Dr. Ratto, Marcelo
Facultad de Ciencias Veterinarias, Universidad Austral de Chile, Campus Isla Teja, Valdivia, Chile
email:
Dr. Pacheco, Joel
Instituto Veterinario de Investigaciones Tropicales y de Altura, Facultad de Medicina Veterinaria, Universidad Nacional Mayor de San Marcos – UNMSM, Sede Marangani, Cuzco, Perú.
Med. Veterinaria Torres Hualla, Edith Annie.
Facultad de Ciencias Agropecuarias. Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, Tacna, Perú.
Tesinistas
Tesis Doctorales
2019
Lic. Barraza, Daniela Estefanía
Título de la Tesis: Estudio de Genes Involucrados en el Reconocimiento Materno de la Preñez en Camélidos Sudamericanos..
Doctorado en Ciencias Biológicas.
Director: Dr. Argañaraz, Martín Eduardo.
2016
Lic. Zampini, Renato
Título de la Tesis: Proteasas Oviductales: Metaloproteasas de Matrix y su Participoación en la Reproducción de Camélidos Sudamericanos.
Doctorado en Ciencias Biológicas.
Directora Dra. Apichela, Silvana Andrea – Co Director Dr. Argañaraz, Martín Eduardo.
Tesis de Grado
Palabras claves: camelidos sudamericanos, dialogo materno embrionario, lectinas seminales, activadores del plasminógeno, oviducto, epigenética, desarrollo pre-implantacional bovinos