Maximiliano Germán Giraud-Billoud

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LABORATORIO DE FISIOLOGÍA COMPARADA Y RESPUESTAS A ESTRESORES AMBIENTALES

Nuestro laboratorio estudia funciones en distintos modelos animales, observando semejanzas y diferencias, lo que en muchos casos, facilita la compresión de tales fenómenos. Desde hace más de 20 años, nuestro equipo de trabajo ha utilizado más frecuentemente como modelo experimental a un ampulárido, Pomacea canaliculata, dadas las particularidades que ofrece esta especie, que actualmente es considerada un organismo modelo emergente. Actualmente hay más de 70 organismos modelo, entre procariotas y eucariotas, atribuyéndole distintos significados según el área de la Biología en que se han explotado. Sin embargo, los modelos más usados han ganado importancia simplemente por alguna/s de sus ventajas prácticas, como la facilidad de su cultivo o cría, y que han resultado en un considerable conocimiento acumulado sobre el funcionamiento de sus sistemas orgánicos. Hasta ahora, el único gasterópodo utilizado como organismo modelo ha sido Aplysia californica (Aplysiidae), importante en líneas de investigación relacionadas a la neurobiología. Otras dos especies se perfilan como modelos “emergentes”, entre la gran diversidad de esta clase. Uno de ellos es Biomphalaria glabrata (Planorbidae), significativo por los estudios de su inmunología y de su relación con la esquistosomiasis. El otro es P. canaliculata, cuya potencialidad se apoya en un conjunto de características biológicas (conocimiento de su morfología, ciclo de vida corto) y prácticas (facilidad de cultivo y manipulación), para permitir estudios en los distintos niveles de organización biológica (del nivel celular al molecular). Último pero no menor, la existencia de información molecular agrega grandes ventajas para la utilización de un organismo como modelo y P. canaliculata, cuenta actualmente con estudios proteómicos, transcriptómicos y genómicos

Líneas de Investigación

I. Respuestas fisiológicas al estrés asociado al hipometabolismo

Esta línea de investigación se orienta al conocimiento de las estrategias empleadas por Pomacea canaliculata, para la tolerancia a condiciones ambientales adversas como temperaturas extremas (frío y calor) y la desecación de los cuerpos de agua que habita, entre otras. Esas condiciones extremas inducen estados de quiescencia, con descenso de la tasa metabólica celular (hipometabolismo), seguido de la puesta en marcha de mecanismos preparatorios para disminuir el daño tisular durante el despertar (arousal) de la quiescencia. La utilización de esta estrategia de “Preparación para el Estrés Oxidativo” ha sido descripta en más de 80 especies animales, y la comparación de las respuestas fisiológicas de estos organismos es motivo de estudio en una multiplicidad de países en el mundo. La caracterización de las respuestas adaptativas fisiológicas desencadenadas durante los ciclos de actividad-quiescencia puede derivar en aplicaciones prácticas y traslacionales, es decir, generar conocimientos que puedan utilizarse para dar solución a problemas de relevancia médica como el trasplante de órganos o aquellas patologías que presentan hipoxia tisular, como la injuria por isquemia/reperfusión y el pre-acondicionamiento ante la hipoxia (sólo por mencionar algunos ejemplos relacionados).

II. Estudio de biomarcadores de tóxicos ambientales: Respuestas por exposición a pesticidas y disruptores endócrinos en el agua

El agua es un recurso renovable finito, esencial para la vida y clave en los diferentes procesos de producción, especialmente en la agricultura. Esta última es la mayor demandante de agua y las prácticas agrícolas no conservacionistas, la deforestación, el uso de agroquímicos y los cambios en el uso del suelo (particularmente la urbanización), perturban el balance hídrico y las condiciones de calidad de las fuentes, transformado a este recurso en una limitante para el desarrollo de la sociedad. Argentina se caracteriza por un importante consumo anual de agroquímicos plaguicidas. Estos compuestos contaminan de manera difusa y/o puntual los cuerpos de agua y por esta razón es necesario mantener un monitoreo constante sobre su calidad. Determinar la presencia de plaguicidas en cuerpos de agua requiere una búsqueda especializada que, por lo general, no está contemplada en los sistemas de monitoreo del agua de rutina y que puede ser optimizada por una combinación de métodos químicos y biológicos. En la actualidad, los bioindicadores acuáticos son ampliamente utilizados, y los moluscos constituyen un grupo taxonómico de elección. Dentro de este grupo, Pomacea canaliculata presenta un conjunto de características favorables que permiten señalarla como una especie potencialmente útil como bioindicador de calidad de agua dulce. Este modelo experimental permite estudiar y caracterizar distintos biomarcadores que puedan servir para identificar la presencia de tóxicos en cuerpos de agua dulce, línea de estudio de potencial aplicación práctica para la salud y el saneamiento ambiental.

III. Epidemiología basada en el estudio de aguas residuales

El estudio de aguas residuales surge alrededor del año 2000 como una herramienta epidemiológica y actualmente es de gran utilidad porque permite conocer características de una ciudad, tales como estado de salud/enfermedad, hábitos de vida saludables/no saludables, exposición a diferentes tipos de contaminantes, patógenos u otros. Los resultados obtenidos mediante este enfoque permiten comparaciones de situaciones que ocurren a nivel poblacional con otras ciudades o áreas dentro de la misma ciudad. La identificación de compuestos, caracterización de biomarcadores o el estudio de prevalencia e incidencia de algunas enfermedades bacterianas y virales ha representado un importante aporte a la salud y el medio ambiente. Durante los últimos años el laboratorio ha contribuido a la identificación de patógenos en muestras de aguas residuales, provenientes de plantas de tratamientos de efluentes para determinar la presencia de SARS-CoV-2 y más recientemente para la identificación de bacterias resistentes a antibióticos.

Publicaciones (últimos 5 años)

-Campoy-Diaz A. D., Malanga G., Giraud-Billoud, M, Vega I. A. Changes in the oxidative status and damage by non-essential elements in the digestive gland of the gastropod Pomacea canaliculata. Frontiers in Physiology, Vol. 14: 1-10. 2023. doi: 10.3389/fphys.2023.1123977.

-Rodriguez C., Campoy-Diaz A. D., Giraud-Billoud, M. Short-Term Estivation and Hibernation Induce Changes in the Blood and Circulating Hemocytes of the Apple Snail Pomacea canaliculata. Metabolites, Vol. 13(2): 289-302. 2023. doi: 10.3390/metabo13020289.

-Moreira, D.C.; Campos, É.G.; Giraud-Billoud, M.; Storey K.B.; Hermes-Lima, M. Commentary: On the merit of an early contributor of the “Preparation for Oxidative Stress” (POS) theory. Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology, Vol. 276, 111341. 2023 (publicado online dic. 2022). doi: 10.1016/j.cbpa.2022.111341.

-Giraud-Billoud M. The potential of the basic research laboratory experience in medical training. Interamerican Journal of Health Science. [Internet]. 2022 Dec. 4 [cited 2023 Feb. 12];(2):123. Available from: https://ijhsc.com/journal/article/view/123

-Mulbany PE, Giraud-Billoud M. Allergic rhinitis and its influence on the development of mouth breathing and temporomandibular dysfunction (TMD) in children from Río Negro, Argentina. Interamerican Journal of Health Science. [Internet]. 2022 Dec. 26 [cited 2023 Feb. 12];(2):124. Available from: https://ijhsc.com/journal/article/view/124

-Giraud Billoud M.; Campoy-Diaz A. D.; Mansilla Muñoz E.; Vega I. A. Evaluation of female masculinization in Pomacea canaliculata (Caenogastropoda, Ampullariidae) induced by tributyltin, heavy metals, and uranium in culture water. Environmental Analysis Health and Toxicology, Vol. 37 (3):e2022023-0. 2022. doi: 10.5620/eaht.2022023.

-Giraud Billoud M.; Campoy-Diaz A. D.; Dellagnola F. A.; Rodriguez C.; Vega I. A. Antioxidant Responses Induced by Short-Term Activity–Estivation–Arousal Cycle in Pomacea canaliculata. Frontiers in Physiology, Vol. 13. 2022. doi: 10.3389/fphys.2022.805168.

-Giraud-Billoud M.; Cuervo P.; Altamirano J.; Pizarro M.; Aranibar J.; Catapano A.; Cuello H.; Masachessi G. & Vega I. A. Monitoring of SARS-CoV-2 RNA in wastewater as an epidemiological surveillance tool in Mendoza, Argentina. Science of The Total Environment, 14888. 2021. doi: 10.1016/j.scitotenv.2021.148887.

-Giraud-Billoud M.; Rivera-Ingraham G.A.; Moreira D.C.; Burmester T.; Castro-Vazquez A.; Carvajalino-Fernández J.M.; Dafre A.; Niu C.; Tremblay N.; Paital B.; Rosa R.; Storey J.M.; Vega I.A.; Zhang W.; Yepiz-Plascencia G.; Zenteno-Savin1 T.; Storey K.B. & Hermes-Lima M. Review: Twenty years of the ‘Preparation for Oxidative Stress’ (POS) theory: ecophysiological advantages and molecular strategies. Comparative Biochemistry and Physiology, Part A 234:36-49 2019. doi: 10.1016/j.cbpa.2019.04.004.

-Giraud-Billoud M., Castro-Vazquez A. “Aging and retinoid X receptor agonists on masculinization of female Pomacea canaliculata, with a critical appraisal of imposex evaluation in the Ampullariidae”. Ecotoxicology and Environmental Safety 169:573-582. Online Diciembre 2018 – Papel Febrero 2019. doi: 10.1016/j.ecoenv.2018.10.096.

-Giraud-Billoud, M.; Agüero R.; Ezquer F.; Ezquer M. “Diabetic nephropathy, autophagy and proximal tubule protein endocytic transport: A potentially harmful relationship”. Biocell, 42(2): 35-40. 2018.

-Giraud-Billoud, M.; Castro-Vazquez, A.; Campoy-Diaz, A.D.; Giuffrida P.M.; & Vega, I.A. “Tolerance to hypometabolism and arousal induced by hibernation in the apple snail Pomacea canaliculata (Caenogastropoda, Ampullariidae)”. Comparative Biochemistry and Physiology, Part B, 224: 129-137. 2018. doi: 10.1016/j.cbpb.2017.12.015.

Integrantes del laboratorio

Prof. Alfredo Castro-Vazquez, PhD Investigador Principal (A-H), IHEM-CONICET, participación en línea de investigación: Estudio de biomarcadores de tóxicos ambientales: Respuestas por exposición a pesticidas y disruptores endócrinos en el agua.

Prof. Israel A. Vega, PhD Investigador Independiente, IHEM-CONICET, participación en línea de investigación: Epidemiología basada en el estudio de aguas residuales.

Prof. Marcelo Hermes-Lima, PhD Free Radicals in Adaptive Biology, Depto. Biologia Celular, University of Brasilia, Brasilia, Brasil, participación en línea de investigación: Respuestas fisiológicas al estrés asociado al hipometabolismo.

Cristian Rodriguez, PhD Investigador Asistente, IHEM-CONICET, participación en línea de investigación: Respuestas fisiológicas al estrés asociado al hipometabolismo.

Federico Dellagnola, PhD Investigador Asistente, IHEM-CONICET, participación en línea de investigación: Respuestas fisiológicas al estrés asociado al hipometabolismo.

Daniela Campoy-Diaz, PhD Becaria Postdoctoral, IHEM-CONICET, participación en línea de investigación: Respuestas fisiológicas al estrés asociado al hipometabolismo.

Sergio Carminati, PhD Profesional y técnico de Apoyo, IHEM-CONICET, colaboración en todas las líneas de investigación.

Subsidios obtenidos (últimos 3 años)

Título del Proyecto: “Caracterización de biomarcadores de contaminación por plaguicidas en cuerpos de agua, utilizando un molusco dulceacuícola como bioindicador” Proyecto Tipo I (06/J022-T1). SIIP, UNCuyo, Mendoza, Argentina. 2022-2024 – Calidad de Participación: IR

Título del Proyecto: “Estudios génicos y genómicos de las simbiosis digestivas en gasterópodos nativos e invasores” Proyecto Tipo I (M046-T1). SIIP, UNCuyo, Mendoza, Argentina. 2022-2024 – Calidad de Participación: Co-IR

Título del Proyecto: “Evaluación de la contaminación por agroquímicos en humedales de las Provincias de San Luis y Mendoza y el potencial uso de biomarcadores para su identificación” Proyecto de Investigación Promocionado (PROIPRO-CS0222). Secretaría de Ciencia y Técnica y Vinculación Tecnológica, UNViMe, San Luis, Argentina. 2022-2024 – Calidad de Participación: IR

Título del Proyecto: “Evaluación de la contaminación por agroquímicos en humedales de Mendoza, su identificación con bioindicadores y su impacto en la salud”. Entidad u Organismo responsable: Dirección de Ciencia y Tecnología (DICyT), ministerio de salud, desarrollo social y deportes, Gobierno de Mendoza. Programa de Incentivos “Investigadores Mendocinos”. 2022-2023 – Calidad de Participación: IR

Título del Proyecto: “Un simbionte intracelular de ampuláridos: problema biológico y modelo experimental para estudios de toxicidad por metales en el agua”. PIP-2021/2023. CONICET. Argentina. 2021-2023 – Calidad de Participación: Investigador.

Título del Proyecto: “Presencia y seguimiento de SARS-CoV-2 en aguas residuales de la provincia de Mendoza”. Programa de articulacion y fortalecimiento federal de las capacidades en ciencia y tecnología COVID-19. MINCyT. Argentina. 2020-2021 – Calidad de Participación: Investigador.

Título del Proyecto: “Un simbionte intracelular de ampuláridos: problema biológico y modelo experimental para estudios de toxicidad por metales en el agua”. PICT-2019-03211. MINCyT. Argentina. 2021-2022 – Calidad de Participación: Investigador.

Google Scholar: https://scholar.google.com.ar/citations?user=YyX_qOQAAAAJ&hl=es&oi=ao

ResearchID: http://www.researcherid.com/rid/U-5473-2018

Academia: https://gepama.academia.edu/MaximilianoGiraudBilloud

ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0784-2545

Publons: https://publons.com/a/1613512/

Mendeley: https://www.mendeley.com/profiles/maximiliano-giraud-billoud/