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Instituto Superior de Investigaciones Biológicas
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Área Biología
Grupo "Biomarcadores Moleculares en Animales Domésticos"
"Biomarcadores de fertilidad en animales domésticos y su utilidad en medicina veterinaria y biotecnologías reproductivas."
Jefe de Grupo
Dr. Argañaraz, Martín Eduardo
Investigador Independiente, CONICET
Profesor Adjunto de Biología Celular y Molecular, FBQF - UNT

email: martin.arganaraz@fbqf.unt.edu.ar
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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
Tema 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.

Tema 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

Tema 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.

Financiamientos

ANCYPT PICT 2022 2287. IR del proyecto: Estrategias moleculares para la optimización de biotecnologías reproductivas de camélidos sudamericanos. Año 2020

ANCYPT PICT 2021 80. IR del proyecto: Estrategias biotecnológicas para optimizar la producción de camélidos sudamericanos y para la puesta en valor de sus productos alimenticios. Año 2021.

Publicaciones Seleccionadas

1. Zampini, R., Castro-González, X.A., Scandura, M., ...Argañaraz, M.E., Apichela, S.A. (2023). Cryopreservation modifies the distribution of the prostate-derived lectin SL15 on the llama (Lama glama) sperm. Theriogenology, 2023, 202, pp. 93–102.

2. 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

3. 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.

4. Sari LM, Zampini R, Gonzalez Del Pino F, Argañaraz ME, Ratto MH, Apichela SA Effects of NGF Addition on Llama (Lama glama) Sperm Traits After Cooling. (2021). Front Vet Sci. 2021 Jan 5;7:610597. doi: 10.3389/fvets.2020.610597. eCollection 2020.

5. 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).

6. Zampini R, Castro-González XA, Sari LM, Martin A, Diaz AV, Argañaraz ME, Apichela SA. (2020). Effect of Cooling and Freezing on Llama (Lama glama) Sperm Ultrastructure. Front Vet Sci. 2020 Oct 28;7:587596. doi: 10.3389/fvets.2020.587596. eCollection 2020.

7. 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 GeneExpression, 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.

8. Sari LM, Zampini R, Argañaraz ME, Ratto MH, Apichela SA. (2020). Effect of mating on mRNA and protein expression of beta nerve growth factor and its receptor, TrKA, in the oviduct of llama (Lama glama). Mol Reprod Dev. 2020 Nov;87(11):1133-1140. doi: 10.1002/mrd.23426. Epub 2020 Oct 6.

9. 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

10. 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. Doi:10.1002/mrd23254.

Integrantes

Investigador
Dr. Argañaraz, Martín Eduardo
Investigador Adjunto CONICET
email: martin.arganaraz@fbqf.unt.edu.ar
Personal de Apoyo
Dra. Estévez, María Cristina
Profesional Principal
email: mcestevez2016@gmail.com
Becario Doctoral
Lic. Castro González, Ximena Aixa
CONICET
email: xime.aixa.5@gmail.com
Ing Agr. Martiarena, Alba Inés
CONICET
email: alba.capri19@gmail.com
Colaborador Externo
Dr. Ratto, Marcelo.
Facultad de Ciencias Veterinarias, Universidad Austral de Chile, Campus Isla Teja, Valdivia, Chile.
Prof. 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.
Tesis doctorales aprobadas, realizadas en el laboratorio
Tesis Doctorales 2020
Lic. Sari, Luciana Maria
Título de la Tesis: Proteínas del plasma seminal (lama glama) y su potencial uso en reproducción asistida.
Doctorado en Ciencias Biológicas.
Directora: Dra. Silvana Apichela. Co-director: Dr. Martin Argañaraz.
Tesis Doctorales 2019
Lic. Biot. 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 - Co Director: Dra. Apichela, Silvana Andrea.
Tesis Doctorales 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. Silvana Apichela. Co-director: Dr. Martin Argañaraz.
Tesis de graduación, trabajos finales, y proyectos finales aprobados, realizados en el laboratorio
Lic. Castro González, Ximena Aixa, FBQF, UNT
Lic. Sari, Luciana María. FBQF, UNT, 2015
Lic. Sequeira, Sabrina, FBQF, UNT, 2015
Lic. Alberti, Silvia, Università Degli Studi di Padova, 2013.
Lic. Zeno, Zencovich Isabel, Università Degli Studi di Padova, 2012
Lic. Zampini, Renato, FBQF - UNT, 2010.
Palabras claves: camelidos sudamericanos, dialogo materno embrionario, lectinas seminales, activadores del plasminógeno, oviducto, epigenética, desarrollo pre-implantacional bovinos