Rossini Caridad, Carmen

Research interests

La Ecología Química es un área interdisciplinaria enfocada en el estudio de aspectos químicos y biológicos de procesos de comunicación e interacción química entre organismos. Las sustancias mediadoras de estas interacciones son los semioquímicos. El trabajo de la Dra. Rossini se ha enfocado en aspectos fisiológicos y ecológico-evolutivos del manejo de semioquímicos por insectos y plantas. Al regresar al país (2000) luego de su doctorado en Cornell University, USA, la Dra. Rossini, en colaboración con el Dr. González-Ritzel, comenzó en Facultad de Química un programa en esta área de investigación novedoso para Uruguay. En 2003, ambos comenzaron la instalación independiente del Laboratorio de Ecología Química. En este contexto, la Dra. Rossini ha continuado su trabajo en semioquímicos, aislando y elucidando productos naturales bioactivos (PNB) y caracterizándolos en su bioactividad, en diferentes líneas:
a. Defensas químicas: se estudian los mecanismos que involucran sustancias defensivas ( alomonas) que los organismos utilizan contra agresores vivos y se caracterizan a los PNB en su actividad contra depredadores, herbívoros y ectoparásitos de importancia en agro-producción. Se ha trabajado en defensas de: - Organismos de nuestra fauna local (coleópteros y arácnidos), en estudios básicos de la dinámica y biosíntesis de estas defensas. - Plantas de nuestra flora local e introducida. En esta línea se ha desarrollado un programa de bioprospección (en Bignoniaceae, Sapindaceae, Meliaceae, Asteraceae y Verbenaceae) por sustancias activas (bioplaguicidas botánicos) con uso potencial contra artrópodos plaga, con especial énfasis en los últimos años en la tipificación de sustancias con actividad contra varroa (ácaro ectoparásito de abejas) e inocuo para abejas.
b. Interacciones herbívoros-planta hospedero: se estudia en sistemas de interés en la producción agrícola nacional (zapallos, tomates, cítricos y eucaliptos) las interacciones de insectos herbívoros con sus plantas hospederas. Se pretende evidenciar la existencia de mediadores químicos de estas interacciones que incluyen: - atrayentes emitidos por las plantas que son reconocidos por sus herbívoros para seleccionar a sus hospederos (kairomonas) - defensas químicas (alomonas) inducidas de plantas que determinan su resistencia a herbívoros (incluyendo los producidos en tricomas glandulares defensivos) - defensas químicas indirectas (alomonas) capaces de atraer enemigos naturales de plagas.
c. Feromonas y proceso de aprendizaje en abejas: se estudia cómo los sistemas de comunicación empleados entre abejas (feromonas) y los empleados entre abejas y flores (que median la polinización) se ven afectados por el uso de fito- y api-sanitarios. Se pretende así evidenciar la posibilidad de efectos subletales (agudos y crónicos) de las sustancias a las cuales las abejas se exponen en el medioambiente, ya que estos efectos pueden alterar no solo la productividad de las colmenas sino también la polinización -mediada por químicos volátiles de las flores-, que es esencial no solo en el mantenimiento de ecosistemas naturales, sino también en el de agroecosistemas. En esta línea se ha generado recientemente información original, en lo que es el primer reporte de efectos subletales de xenobióticos en los hidrocarburos cuticulares de abejas (que son feromonas).
En todos los casos, los estudios se han realizado por un lado con un énfasis en la caracterización de los comportamientos de los artrópodos que inducen los semioquímicos y por otro lado, en cuanto a los estudios químicos, inicialmente se utilizó el enfoque clásico de separación y análisis estructural de metabolitos. Sin embargo, recientemente se ha agregado el enfoque analítico metabolómico (medida cuantitativa, con una dimensión temporal, de la respuesta metabólica de los organismos a estímulos fisiológicos y/o patológicos, abarcando el conjunto de metabolitos generados) utilizando las herramientas de quimiometría pertinentes.
Nuestro trabajo ha permitido en algunos casos generar información a considerar como insumo en decisiones de producción. A modo de ejemplo, sin ser exhaustivo:
- en el sistema cítricos y la plaga Diaphorina citri (considerada por el Plan Estratégico de Citricultura del MGAP como prioritaria en cuanta a contar con un plan de manejo), nuestro trabajo contribuyó al conocimiento de los compuestos orgánicos volátiles (VOCs) emitidos por diferentes cítricos atrayentes para D. citri, los que a su vez adicionados a trampas amarillas utilizadas en control, mejoran su eficiencia de trampeo.
- en el sistema eucalipto/ Thaumastocoris peregrinus (chinche del eucalipto) describimos la preferencia alimentaria y performance de esta chinche respecto de diferentes especies de eucaliptos, correlacionando estas variables con diferentes metabolitos del metaboloma foliar, que pueden actuar como estimulantes o disuasivos alimentarios para T. peregrinus. Así, estos metabolitos podrían ser considerados marcadores de la resistencia/susceptibilidad de eucaliptos.
- en el sistema del tomate y sus plagas Tuta absoluta y Trialeurodes vaporariorum, nuestro trabajo en curso permitirá caracterizar las diferencias en la resistencia/susceptibilidad frente a T. absoluta de genotipos de tomate que han sido seleccionados en programas (INIA) de mejoramiento locales sin considerar la resistencia a T. absoluta. Se genera así información no solo de defensas constitutivas e inducidas (no volátiles) del tomate, sino también en cuanto a la expresión de tricomas foliares, característica asociada a la resistencia a insectos. Por otro lado, en este sistema ya se ha publicado información novedosa en cuanto a los volátiles inducidos por herbivoría por Tuta absoluta y Trialeurodes vaporariorum y como se afecta con ellos la interacción insecto/planta cuando se consideran herbívoros en el mismo nivel trófico
- en el sistema de las abejas y sus interacciones, nuestro trabajo ha permitido por ejemplo caracterizar un metabolito secundario del árbol Sebastiania schottiana como el agente causal del conocido Mal de Rio que afecta a las colmenas en la región provocando su muerte. Esta información es pertinente a la hora de decidir dónde colocar colmenas. Por otro lado, nuestro trabajo en varroacidas botánicos ha generado información de gran relevancia en lo que tiene que ver con el efecto de xenobióticos en las abejas y las interacciones en las que ellas participan que median la polinización. De esta manera, nuestro trabajo siendo básico en su esencia, genera información aplicable en programas de Manejo Integrado de Plagas y de Producción Orgánica ya que caracterizando los semioquímicos (y sus variaciones) actuantes en una situación pueden diseñarse formas de usar esos semioquímicos o de interferir con ellos modificando así la interacción entre organismos que ellos median.