Si Claudio Hetz tiene éxito, tendremos que hablar. Todos. Tendremos que llegar a un nuevo trato, un nuevo consenso sobre cómo hacernos cargo de un par de asuntos nada de triviales. Por ejemplo, ¿qué podría pasar si accedemos a tratamientos que nos permitan envejecer sin enfermar? ¿Cómo vamos a tener que modificar nuestro sistema de salud, incluidos los seguros de salud privados y las prioridades de la salud pública? ¿Cómo tenemos que concebir nuestro sistema de pensiones? ¿Y qué va a pasar si solo algunos acceden a la posibilidad de no enfermar? ¿Tendremos dos castas de “viejos”? ¿Dos categorías de seres humanos?

“Eso ya está sucediendo en países como el nuestro”, advierte, y apunta a estudios basados en uno de los datos más fiables de Chile: nuestro RUT. “Con eso puedes ver quiénes están en una isapre y quiénes en Fonasa. Y al hacerlo puedes ver cómo la probabilidad de enfermarse cambia en estas dos poblaciones. Ya estamos separados”. El problema, dice, no está tanto en las desigualdades que pueden generarse, sino más bien en cómo pueden recrudecer. “Ahí el asunto es qué va a pasar cuando empiecen a aparecer píldoras en la farmacia que puedan cambiar el curso del envejecimiento. Si detrás de todo este desarrollo no hay una acción social, el problema se va a acentuar”.

Claudio Hetz, ingeniero en biotecnología molecular y doctor en ciencias biomédicas, habla de esa posibilidad, porque es uno de los científicos que trabajan precisamente en que ese potencial se transforme en una realidad tan concreta como un comprimido en un pastillero.

No es que el director del Instituto Milenio de Neurociencia Biomédica de la Universidad de Chile, BNI -uno de los centros científicos de excelencia del país-, esté en el negocio de la fabricación de drogas. Pero su trabajo de ciencia básica está relacionado con un área que ha concentrado apuestas de miles de millones de dólares de laboratorios y empresas farmacéuticas: ganarle terreno a la muerte. En la literatura fantástica se hablaba de esto como “la eterna juventud”. Moderando las expectativas, en este campo se habla más de envejecer sin enfermar. No se trata de extender la vida, sino la salud.

Y como parece lógico que lo primero resulte como consecuencia de lo segundo, esta área de la investigación antienvejecimiento ha cautivado a muchos inversionistas de bolsillos profundos y mentes fértiles, como Jeff Bezos, Peter Thiel y, por supuesto, Google, que para estos efectos invirtió en Calico (acrónimo de California Life Company).

La aproximación tradicional a este problema está relacionada con los senolíticos, fármacos que logran que nuestro organismo se deshaga selectivamente de las células senescentes, es decir, aquellas células de individuos viejos que han dejado de dividirse y empiezan a generar enfermedades. Los éxitos en modelos animales, principalmente ratones, son espectaculares y han elevado las apuestas. Y ya hay varias pruebas clínicas (es decir, en humanos) en marcha.

El camino de Hetz ha sido diferente, y eso explica, en parte, por qué su laboratorio en el BNI ha recibido el financiamiento de algunas de las principales instituciones del mundo en el área de las enfermedades cerebrales.

También explica por qué el jueves pasado, a eso de las 11.30 de la mañana, en una localidad ubicada a 45 minutos de San Francisco, llamada Novato (paradójico nombre para instalar un centro de investigación enfocado en veteranos), Hetz explicó su trabajo y su plan al grupo de académicos de planta de The Buck Institute for Research on Aging. En rigor, fue más una bienvenida que un examen. En el Buck, uno de los centros de referencia en el área, ya habían decidido pedir a Hetz que se integrara a su facultad y que abriera allá un segundo laboratorio para su investigación.

El enfoque de Hetz y su equipo ha estado en un proceso poco explorado en función del envejecimiento: la proteostasis.

Estudiando enfermedades neurodegenerativas, Hetz y su equipo han puesto el énfasis en un factor común: la alteración del equilibrio de las proteínas y la acumulación de proteínas dañadas o tóxicas que empiezan a enfermar a la célula.

“Lo que pasa en estas enfermedades es que distintas proteínas se acumulan de forma anormal en el cerebro, y depende del área, su manifestación clínica: memoria, movimiento, etc.”, explica. “Esto sugiere que algo pasa al nivel de las proteínas, porque una célula sana puede eliminar las proteínas anómalas, como sucede frecuentemente. Pero cuando nos enfermamos se comienzan a acumular. Eso lo hemos estudiado por años”.

Es lo que ha dado, de cierta manera, un valor agregado al laboratorio de Hetz. “No hay mucha gente trabajando específicamente en esta área en ese instituto”, explica. Su laboratorio en el Buck Institute se llamará, de hecho, Laboratorio de control proteostático en envejecimiento y enfermedades cerebrales. Con Hetz, el Buck pretende reforzar el trabajo en el área de la proteostasis y reclutar a otros científicos destacados en ese enfoque.

Es obvio: desde el momento en que nacemos estamos condenados a morir. Es obvio, pero cuando quien lo dice trabaja precisamente en alterar el curso natural de esa condena, la frase tiene otra resonancia. Para Claudio Hetz, de hecho, hay algo en ese proceso natural que encierra una belleza incomparable. Particularmente, la apoptosis, el mecanismo de muerte celular programada. Fue lo primero que le fascinó de la biología, cuenta. Y al volver de su posdoctorado en Harvard comenzó a dictar una clase sobre el tema en la Universidad de Chile. La historia de amor de Hetz con la muerte celular es larga, pero solo hace un par de meses se animó a declararlo al mundo: se tatuó en su espalda la representación gráfica de la apoptosis, tal como fue dibujada en el paper de 1972 en que John F.R. Kerr, Andrew H. Wyllie y A.R. Currie acuñaron por primera vez el término.

“La historia de la muerte celular a mí me fascina, es preciosa. Y es un mecanismo fundamental que me ha interesado entender desde muy chico”, explica. “Después derivé a estos otros temas, pero siempre me ha acompañado esto, entender cómo las células mueren”.
Cuando Hetz dice “estos otros temas” habla básicamente de lo que ha sido su mayor foco de investigación, aquello que lo ha ocupado y lo ha posicionado en el mundo: descifrar los mecanismos -y los potenciales caminos terapéuticos- de enfermedades neurodegenerativas de tanto impacto como el párkinson, el alzhéimer y la Esclerosis Lateral Amiotrófica, ELA.

Fue, de hecho, en esa búsqueda que llegó a identificar y estudiar el rol del equilibrio de las proteínas en las células como causa de las enfermedades asociadas al envejecimiento.

De ahí a las gerociencias había un solo paso. Y ese paso implicaba caminar hacia la interdisciplina: si algo está claro para los especialistas en enfermedades asociadas al envejecimiento es lo determinante del contexto de las personas, como los factores socioeconómicos, en la incidencia y evolución de estos males.

Claudio Hetz es parte de un centro creado para hacerse cargo de la complejidad social del envejecimiento y de la necesidad de abordarlo de manera interdisciplinaria. El Centro de Gerociencia, Salud Mental y Metabolismo, Gero, inaugurado en diciembre de 2016, integra a profesionales desde múltiples áreas, y actualmente realiza un seguimiento de largo plazo a 300 adultos mayores sanos para registrar sus condiciones de vida y las enfermedades que puedan ir sufriendo. La idea base es que las condiciones locales son un factor ineludible a la hora de entender cómo envejecemos y cómo enfermamos en el proceso. El ser humano, biológicamente, podrá ser uno solo, pero envejecer en Chile no es igual que hacerlo en Estados Unidos, Francia o en cualquier otro lugar del mundo. Entenderlo y caracterizarlo es parte de una brecha en el conocimiento que solo puede ser llenada con ciencia.

“Ha sido un proceso bien enriquecedor. En el momento en que agregué esa capa a mi investigación, todo adquirió más sentido, en términos de entendimiento”, dice Hetz. “Me ha permitido discutir este tipo de preguntas más amplias. Y eso es un puente para acercar la ciencia a la gente. Esto decanta a otro nivel, más social: el interés y la relevancia que adquieren estas preguntas biológicas, científicas, es mayor. Podría quedarme enmarcado en mi investigación, pero esto nos permite participar en un debate; ahora tengo un rol más político, dirijo un instituto de neurociencias, tengo un nuevo rol”.


¿Cuánto sabemos de cómo impacta en la biología de una enfermedad el entorno del paciente?

Es un área difícil de explorar. Pero sí sabemos que existe la biología de sistemas, que las moléculas se organizan de una cierta forma y eso determina su hacer y su herencia. Hay muchas capas que recién se están empezando a entender, como el rol de la microbiota, o las conductas sociales en animales y nosotros mismos, que son heredables…. Cómo funciona el cerebro, cómo esta conversación entre tú y yo sucede, tampoco lo entendemos. Y eso tiene que ver con estudiar las propiedades emergentes del sistema nervioso. Con una biología reduccionista nos hemos enfocado en procesos lineales y aislados, pero lo importante es la relación entre las partes. Eso todavía no tenemos la capacidad de entenderlo y manipularlo… Pero va hacia allá. Yo creo que la mayoría de los científicos somos conscientes de ese problema. Entonces, cuando pensamos en conectar esas capas nos vemos como individuos dentro de una sociedad, pero en el grupo humano tambien pasa algo. Tú no eres tus células individuales y tus órganos; eres un organismo que va más allá de tu cuerpo, porque somos entes sociales. Ahí empezamos a mezclar disciplinas.

La gerociencia, de alguna forma,está empezando a transparentar ese hecho. Porque tu biología no es todo. ¿Cuál es el parámetro de un experimento? Te enfermas o no te enfermas. Pero ahí entran factores que no solo tienen que ver con tu biología directa: tus pensiones, el cariño que recibes de tus nietos, tu alimentación, tu estilo de vida… Todo puede traducirse en cuánto sufres de enfermedades crónicas asociadas a la vejez.

Si envejecer, y enfermarse a causa de ello, es un proceso natural para el que nuestras células están programadas, ¿sabemos qué consecuencias puede tener posponerlo o alterarlo?

Bueno, esa es la pregunta: cómo intervenir de tal manera que las consecuencias no sean tan drásticas y no termines afectando los procesos naturales. Porque tu biología es tu biología; el problema es que las moléculas se desconfiguran en sus redes y ahí te terminas enfermando. Entonces, ese es el desafío: hasta qué punto tengo que modificar un proceso en una célula para tener un beneficio respecto de una enfermedad y evitar los efectos negativos de alterar tu biología natural.

Con avances científicos que pueden impactar tanto a la sociedad, ¿cómo ves la posibilidad de llevar esta conversación a la discusión de políticas públicas? ¿Estamos a tiempo?

Claro, el problema, que en Chile está exacerbado, es que todo esto va muy rápido, pero los debates están sucediendo de manera muy retrasada. Mira cómo cambia tu teléfono todos los años y piensa cómo avanza la ciencia. O sea, para mí leer papers de hace cinco años es un lata, es leer el pasado. Y no veo políticos discutiendo este tema, y si los ensayos clínicos que están en curso hoy tienen éxito, en cinco a siete años más vamos a tener drogas que van a cambiar el curso del envejecimiento. Pero eso pasa también con la mayoría de las terapias que llamamos emergentes, por ejemplo, la terapia génica y las terapias con células madre. Ya hay tres terapias génicas aprobadas por la FDA y van a salir muchas más. Nosotros ya licenciamos tres patentes en terapia génica, ya estamos en el negocio en esa área, pero en Chile nadie siquiera ha conversado del tema. ¿Qué organismo va a validar o certificar esos nuevos medicamentos biológicos cuando lleguen a nuestro país? En este momento hay muchas clínicas que ofrecen tratamientos con células madre, a veces sin ensayo clínico detrás. ¿Quién certifica que esas células que te inyectan son lo que se supone que son? No hay organismo que certifique que eso que están inyectando está bien preparado, que no tendrá efectos secundarios, o que no están inyectando agua… Estamos muy retrasados en el proceso de legislar al respecto. En Estados Unidos esto fue un gran problema hace un par de años, cuando apareció todo este tema de los fraudes con células madre, porque son temas muy manoseados y generan muchas expectativas. Cerraron clínicas… Entonces los enfermos desesperados ahora se van a China. Pero también pueden venir a Chile, porque tenemos el mismo problema: no es un crimen. Entonces, hay una deficiencia general. Necesitamos políticos que sepan de ciencia y ojalá un organismo que esté estudiando y se mantenga a la vanguardia.

Al mismo tiempo, la presión para los científicos parece ser la de presentar que su trabajo “sirve para algo”, de algún modo los obliga a empaquetarlo en torno a una enfermedad, a hacer promesas terapéuticas. ¿Cómo se trabaja en ese entorno?

Yo dirijo un instituto de neurociencias con 200 personas y parte de nuestra misión es acercar lo que hacemos a la sociedad y a los políticos. Y ha sido un problema gigante, porque no siempre puedes controlar qué se va a titular en los medios, por ejemplo. Hemos tenido muchos problemas con generar falsas expectativas. Parte del prestigio que tiene mi laboratorio no tiene que ver con enfermedades, sino con la ciencia básica que hacemos. Y por eso las empresas y fundaciones que nos apoyan infieren que podemos dar buenos frutos. Pero no siempre es así. Y hace poco publicamos un artículo en una de las mejores revistas en el área, Nature Cell Biology, con portada, salió en todas partes. Acá el titular en los medios lo relacionó con la promesa de curar diabetes y enfermedades metabólicas… Obviamente este estudio tenía proyecciones en esa área, pero el paper se trataba de cómo funciona la célula. Me llamaban los medios para hablar de diabetes y yo no tengo idea, si me dedico a las enfermedades cerebrales. Eso es un ejemplo de lo que pasa. Pero creo que eso es parte de la inseguridad de los medios, y eso está cambiando: a la gente le interesa saber más de ciencia.

Fuente: www.latercera.com

Descubren cómo mejorar el proceso de fotosíntesis acelerando el flujo de electrones mediados por la proteína Rieske

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Los científicos han descubierto cómo aliviar un cuello de botella en el proceso mediante el cual las plantas transforman la luz solar en alimentos, lo que puede conducir a un aumento en la producción de cultivos. Descubrieron que producir más de una proteína que controla la velocidad en que los electrones fluyen durante la fotosíntesis acelera todo el proceso.

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El jardín que se volvió laboratorio

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El jardín Parque de Los Reyes recibió a las investigadoras Katia Soto y Rocío Muñoz, quienes adentraron a los niños en los secretos de la microbiología y la hidroponía.

Fue una mañana diferente la de este viernes 6 de septiembre a pocas cuadras del Parque de Los Reyes, en el jardín infantil del mismo nombre. A partir de las 11.30, el patio y una de sus salas se transformaron en dos improvisados laboratorios, en donde 23 pequeños científicos analizaron bacterias y crearon maceteros hidropónicos. La actividad, guiada por la microbióloga Katia Soto y la ingeniera agrícola Rocío Muñoz, fue parte de la iniciativa 1000 Científicos, 1000 Aulas —del Programa Explora de CONICYT—, que lleva a investigadores de primer nivel a las salas de clases de todo el país, y que en el último tiempo también ha llegado a los jardines infantiles: el año pasado, cerca de 60 charlas se realizaron en ellos.

Durante la actividad, los 23 alumnos del jardín infantil participaron en las charlas “Un viaje entre los miedos y nuestro universo bacteriano” y “Mis primeros pasos en hidroponía”, ante la mirada de las subsecretarias de Ciencia, Conocimiento, Tecnología e Innovación, Carolina Torrealba, y de Educación Parvularia, María José Castro. Con su presencia, las autoridades reforzaron el interés manifestado por ambas carteras de transformar a las ciencias, de cara al futuro, en uno de los pilares fundamentales de la educación preescolar en Chile.

La subsecretaria de Ciencia, Conocimiento, Tecnología e Innovación, Carolina Torrealba, fue parte de la actividad.

—Sabemos que los niños aprenden jugando y parte de eso viene de la experimentación, de hacerse preguntas sobre lo que pasa frente a sus ojos —complementa Castro—. Los niños son científicos naturales, ya que siempre están creando cosas, por lo que este tipo de actividades apuntan a potenciar futuras habilidades en estas materias.—Con este tipo de experiencias, se busca fomentar el interés en actividades basadas en las ciencias, que en esta etapa son motivadas por la curiosidad infantil —comenta Torrealba—. Es por esto que queremos llevar científicas y científicos a más establecimientos, para que hablen de su trabajo y puedan elaborar experimentos para estos niveles de educación.

Las autoridades y los alumnos se dividieron en dos grupos. Uno liderado por Katia Soto, doctora en Ciencias Biomédicas e investigadora de la Pontificia Universidad Católica de Chile, quien les habló a los niños sobre los diminutos seres que habitan dentro de nosotros: los millones de microorganismos que ayudan al cuerpo en todas sus funciones, y que incluso están, comentó, en nuestros dedos. Entonces, le pidió a su entusiasta público que marcara sus huellas dactilares en placas de vidrio y, con un microscopio conectado a un proyector, analizaron los seres que cada uno tenía en su propia piel.

—Por eso, cada vez que abracen a sus papás no solo les estarán dando cariño —dijo Soto, para culminar—, sino que también parte de su universo bacteriano.

En paralelo, la charla “Mis primeros pasos en hidroponía”, a cargo de Rocío Muñoz, recorrió los principios esenciales de la botánica, del cultivo de suelos y de la fisiología vegetal. Luego de una exposición sobre tipos de árboles, plantas y ecosistemas, la ingeniera agrícola —especialista en zonas áridas— les entregó a los niños botellas plásticas desechables, para que las rellenaran con tierra, vermiculita y algunas pequeñas plantas, consiguiendo una estructura hidropónica sencilla y de riego automático. Con este ejercicio, Muñoz quiso demostrar lo fácil que es cuidar y fomentar la flora en nuestro ecosistema.

“No hay científico que no juegue en un laboratorio, tal como lo hace un niño. El proceso del ser humano para surgir, aprender y entender su entorno tiene que ver con la experimentación”, dice la investigadora Rocío Muñoz.

La ingeniera agrícola aseguró que el objetivo de ingresar a un aula preescolar es mostrarle a los niños que la realidad puede ser analizada de distintas maneras. Además, dijo, es un lugar en donde la ciencia está en su estado primigenio: el juego.

—No hay científico que no juegue en un laboratorio, tal como lo hace un niño —dice Muñoz—. Uno juega cuando investiga una inquietud. Lo hacemos desde siempre, desde cuando metemos los dedos en el enchufe y nos enteramos que es una mala idea. El proceso del ser humano para surgir, aprender y entender su entorno tiene que ver con la experimentación.

La microbióloga Katia Soto, junto a los alumnos del jardín Parque de Los Reyes.

 

Por su parte, la directora del jardín infantil Parque de los Reyes, María Elena Barra, se mostró agradecida por recibir a 1000 Científicos, 1000 Aulas en su establecimiento, y señaló que esto abría la posibilidad de potenciar nuevos escenarios para sus párvulos.

—Todo lo que se hace en un jardín es a partir de la exploración, de brindar escenarios que tengan facilidades de aprendizaje, y las actividades científicas son significativas al trabajar desde el contacto directo —dice Barra—. Además, fue muy importante que vinieran Katia y Rocío, porque así los niños descubren que ser científico es algo transversal, no masculino, como a veces se cree. Ahora saben que pueden llegar a esa profesión.

Texto: Marcelo Salazar

Fuente: www.explora.cl

Experto sobre hipertensión: «Necesitamos con urgencia incluir el potasio en la ley de alimentos»

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Investigador del Centro de Envejecimiento y Regeneración, CARE Chile UC, explicó que el consumo de potasio mediante alimentos no procesados, disminuye la presión arterial y previene daño cardiovascular. Última Encuesta Nacional de Salud, señaló que un 27,6% de nuestra población sufre esta enfermedad.

Ver noticia completa – www.elmostrador.cl

Conexiones cerebrales vinculan el apetito y estado de ánimo en respuesta al stress

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Un nuevo estudio identifica una nueva red neuronal que regula la alimentación y el estado de ánimo en respuesta al estrés crónico. Inhibir el POMC en el circuito del área tegmental ventral aumenta el peso corporal y la ingesta de alimentos al tiempo que reduce los síntomas depresivos en modelos de ratones.

Noticia completa – neurosciencenews.com

ISP detecta venta ilegal de medicamentos para adelgazar: “Hay un riesgo potencial para la salud”

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El Instituto de Salud Pública de Chile (ISP) realizó una denuncia ante la Fiscalía Local de Ñuñoa por la venta ilegal en diversas páginas web del medicamento Sentis, cuyo principio activo es la Fentermina, un inhibidor del apetito.

Si bien cuenta con un registro ante el ISP (titular Laboratorio Chile), su indicación terapéutica aprobada es “para el tratamiento a corto plazo de la obesidad, junto con un régimen dietético para reducir el peso corporal en base a la restricción calórica, ejercicio y la modificación de los hábitos alimenticios, en pacientes con un índice de masa corporal (IMC) mayor o igual a 27 Kg/m2 en presencia de factores de riesgo como hipertensión, diabetes e hiperlipidemias”.

Este medicamento debe ser adquirido mediante receta cheque para asegurar que exista una adecuada prescripción médica. “Que existan estos canales ilegales para su adquisición resulta preocupante ya que significa que hay un riesgo potencial para la salud de las personas al no contar con supervisión médica y sin poder asegurar la calidad del producto adquirido”, señaló la directora del ISP, María Soledad Velásquez.

La autoridad sanitaria añadió que “este medicamento de acuerdo con su condición de venta sólo puede adquirirse en farmacias y establecimientos asistenciales, ya que sólo éstos pueden asegurar las condiciones adecuadas para su dispensación”.

La entidad ha recibido notificaciones de reacciones adversas ocasionadas por la Fentermina, como por ejemplo, taquicardias, agitación, ansiedad, malestar general, boca seca, entre otros por lo que la directora hace hincapié en la necesidad de no autoprescribirse estos tratamientos.

En Chile existen nueve productos farmacéuticos que contienen Fentermina como principio activo con registro sanitario vigente, todos autorizados para el tratamiento a corto plazo de la obesidad, entre los que figuran Fentex, Compulxine, Sentis, Finapet, Elvenir y Obexol.

Fuente: www.biobiochile.cl

Científicos crean lagartijas albinas, primer reptil modificado genéticamente

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Una técnica de edición genética conocida como CRISPR ha conducido a importantes avances en ratones, plantas y humanos, pero hacer que esa tecnología funcionara en reptiles había resultado imposible debido a diferencias reproductivas cruciales.

No obstante, un grupo de científicos de la Universidad de Georgia logró superar este desafío y consiguió con éxito crear lagartijas anolis albinas, que podrían ayudarnos a comprender mejor los problemas de visión de las personas con albinismo.

“Hemos estado batallando durante mucho tiempo para averiguar cómo modificar los genomas de los reptiles y manipularlos, pero nos hemos quedado estancados en el modo en que se realiza la edición de genes en los principales modelos de sistemas”, dijo Doug Menke, coautor de un artículo que describió el trabajo publicado el martes en la revista Cell Press.

Una lagartija albina (modificada genéticamente) y una normal | El País

Los principales modelos de sistemas son los organismos comúnmente estudiados en el laboratorio como ratones, moscas de la fruta y peces cebra.

La edición genética CRISPR generalmente se realiza en óvulos recién fertilizados o cigotos unicelulares, pero la técnica es difícil de aplicar a los animales que ponen huevos. La razón es que los espermatozoides permanecen almacenados durante mucho tiempo en los oviductos de las hembras y es difícil saber el momento preciso en que se producirá la fertilización.

Doug Menke | The University of Georgia | Agence France-Presse

Sin embargo, Menke y sus colegas notaron que la membrana transparente que cubre los ovarios de las lagartijas les permitía ver qué óvulos serían los fertilizados, y decidieron inyectarles los reactivos CRISPR justo antes de que esto ocurriera.

No solo funcionó sino que, para su sorpresa, las ediciones de genes afectaron tanto la línea materna como el ADN paterno y no solo en la primera como habían previsto.

Pero, ¿por qué eligieron hacer que las lagartijas fueran albinas?

Primero, dijo Menke, eliminar el gen de la tirosinasa, que cataliza la producción de melanina y produce albinismo, no es letal para el animal.

En segundo lugar, los humanos con albinismo a menudo tienen dificultades de visión, por lo que los investigadores pueden usar a estas lagartijas del tamaño de un dedo índice como modelo para estudiar cómo el gen afecta el desarrollo de la retina.

“Los humanos y otros primates tienen una característica en el ojo llamada fóvea, que es una estructura en la retina en forma de hoyo que es clave para la agudeza visual. La fóvea está ausente en los principales modelos de sistemas, pero está presente en las lagartijas anolis, ya que confían en la visión altamente aguda para cazar insectos”, dice Menke.

El equipo sostiene que la técnica también podría aplicarse a las aves, que han sido editadas genéticamente en el pasado pero utilizando procesos más complejos.

Desde que irrumpió en escena hace casi dos décadas, la CRISPR(también conocida por su nombre completo, CRISPR-Cas9) se ha utilizado para una serie de aplicaciones revolucionarias: desde reducir la gravedad de la sordera congénita en ratones hasta crear polémicos bebés humanos inmunes al VIH.

Menke argumentó que era esencial ampliar el rango de animales en los que se podría aplicar la técnica.

“Sin duda, cada especie tiene cosas que decirnos si nos tomamos el tiempo para desarrollar los métodos para realizar la edición genética”, dijo.

Fuente: www.biobiochile.cl

Científicos chilenos revelan nuevo mecanismo que explica por qué se mueven las células

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Un grupo de científicos chilenos reveló un nuevo mecanismo que explica por qué se mueven las células, según informa la Universidad de Chile.

El movimiento de las células durante el desarrollo embrionario es fundamental para comprender cómo se establecen los tejidos y órganos y, en consecuencia, cómo surge la forma en los seres vivos.

Por eso, conocer los mecanismos en que las células se organizan en este proceso de formación inicial y explicar las leyes que hacen que éstas se muevan en grupo hacia un lado y no hacia otro es crucial para entender los orígenes de los seres vivos y de paso, también, el origen y progresión de otros procesos como la de afecciones patológicas como el cáncer, donde las células también realizan movimientos migratorios para colonizar otros órganos.

Estudio con peces

Esto explica la importancia del descubrimiento que acaba de realizar un equipo multidisciplinario del Núcleo Milenio Física de la Materia Activa, que revela, por primera vez, las leyes físicas que explican por qué ciertas células embrionarias se mueven hacia los bordes de otras células más grandes, en un período previo a que ambas entren al proceso de diferenciarse para crear órganos o tejidos.

La investigación, donde participaron físicos y biólogos, se realizó por más de un año con estudios in vivo con embriones de peces anuales (killi), que son muy comunes en los acuarios y tienen la ventaja de que sus embriones son transparentes y tienen pocas células embrionarias y de gran tamaño, lo que permite a los investigadores observar más claramente sus movimientos al microscopio.

“Es importante saber cómo y hacia dónde se mueven las células, pues su correcto posicionamiento en las etapas embrionarias permite que se generen adecuadamente los distintos órganos del cuerpo. En nuestro trabajo mostramos que la física -en este caso, la teoría de la elasticidad y de la materia activa- permiten entender ese movimiento”, dice Rodrigo Soto, director del Núcleo Milenio y académico del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas (FCFM) de la Universidad de Chile.

La investigación

En 2017, los biólogos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile, German Reig y Miguel Concha, y el físico de la FCFM, Néstor Sepúlveda, estudiaron el pez anual (killifish) en etapa de embrión y descubrieron que tenía dos tipos de células: unas grandes con forma hexagonal que formaban un tejido epitelial (como una piel) y unas más chicas que se movían sobre ellas y que lo hacían, preferentemente, hacia los bordes de las grandes.

Un año después, los físicos del Núcleo Milenio Física de la Materia Activa, Susana Márquez y Rodrigo Soto, se unieron a los investigadores para buscar una explicación a dicho movimiento, sumando a los experimentos biológicos, simulaciones computaciones desde la física teórica.

El resultado es la investigación que será publicada en la próxima edición de la revista Physical Biology y donde proponen que en esta organización celular temprana operaría un nuevo mecanismo al que llamaron “estirotaxis”.

Durotaxis

“Lo que vimos es que las células grandes de los embriones de este pez están tensionadas (estiradas) por su propia acción. Entonces las chicas se mueven sobre un tejido estirado. Se sabía que las células chicas son capaces de medir qué tan rígido es el sustrato en que están y que se mueven preferentemente hacia donde es más rígido», explica Soto.

«En este estudio, mostramos, primero, que un tejido estirado se vuelve más rígido, por lo que las células chicas serán capaces de medir eso y terminar moviéndose hacia donde está más estirado. Y, segundo, mostramos que lo más probable es que las células grandes estén más estiradas cerca de sus bordes, lo que explica, por qué las células chicas se van hacia el borde, pues es la zona más estirada y, por tanto, la más rígida”, agrega.

“Lo que hacemos es proponer la existencia de un mecanismo similar a uno ya conocido -llamado durotaxis-, pero donde las células en lugar de migrar hacia zonas más duras, migran hacia zonas más estiradas. Postulamos que los fenómenos de migración celular, donde las células se desplazan guiadas por señales mecánicas, pueden ser casos de ‘estirotaxis’, y no sólo de durotaxis. Esto es porque las células “sienten” la dureza aparente, pero ésta no sólo depende de la dureza del material, sino que también del grosor y de estiramiento de éstos”, profundiza Susana Márquez, egresada de magíster en Física del Núcleo Milenio y líder del estudio.

Células madre y cáncer

Miguel Concha, investigador adjunto del Núcleo Milenio Física de la Materia Activa, académico de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile y científico del Instituto Milenio de Neurociencia Biomédica (BNI), dice que el movimiento es una propiedad de comportamiento de la célula que es central para el desarrollo y que, aunque todas células tienen la capacidad de moverse, “este movimiento tiene que ser dirigido».

«Entender cómo ese movimiento se dirige es importante, porque en el desarrollo embrionario, nos permite entender cómo se genera la forma en el embrión. Y saber cómo ello ocurre nos permite entender nuestros orígenes, es decir, cómo pasamos de una célula a ser individuos con un organismo, con órganos y tejidos”, explica.

Eso no es todo. Concha indica que ampliar el conocimiento en los movimientos migratorios de las células permite entender también cómo el cuerpo repara las heridas o cómo el cáncer se propaga, ya que ambos procesos incluyen movimientos celulares.

Asimismo, agrega, abre las posibilidades a nuevas aplicaciones en la medicina del futuro, “pues los mecanismos que estamos estudiando en los embriones, son los mismos que se están usando para crear células madre para producir tejidos y órganos que permitan curar enfermedades o realizar trasplantes”.

En ese sentido, el doctor Concha dice que la física ha permitido entregar herramientas nuevas a una investigación que hasta hace poco se hacía sólo con la experimentación biológica en laboratorio.

Herramientas de la física

Una mirada que comparte Márquez.

“La física entrega herramientas que permiten entender la biología desde una perspectiva que la biología no había visto. Específicamente, como teóricos en este trabajo, buscamos dar una respuesta a un fenómeno biológico no entendido (migración de unas células en particular), mediante un modelo físico que permita reproducir lo observado y, al mismo tiempo, formular nuevas interrogantes que den pie a experimentos para seguir explorando el fenómeno”, señala.

Soto concluye que lo relevante del resultado de esta investigación es que, además de explicar un fenómeno de suma importancia para la comprensión de diversos procesos en nuestro cuerpo, da a conocer una nueva señal que siguen las células migratorias. “Se sabe que tienen quemotaxis (es decir, se sienten atraídas por ciertos químicos) y acá mostramos que también son sensibles a seguir la señal de estiramiento. Nosotros lo llamamos straintaxis en el paper, que se podría traducir como estirotaxis”.

Márquez, Soto y Concha son investigadores del Núcleo Milenio Física de la Materia Activa, mientras que Reig hoy es docente en la Universidad Bernardo O’Higgins.

Fuente: www.elmostrador.cl

CHILE. El legado científico del Parque Nacional Bosque Fray Jorge: cumple 30 años como centinela del cambio ambiental

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Fue en medio de la convulsión política cuando Peter Meserve llegó a Chile, junto a su esposa, en enero de 1973. Con muy poco dominio del español, el investigador estadounidense arribó para dar clases en la Universidad Católica.

En agosto de ese año, un voluntario del Cuerpo de Paz, George Fulk, lo invitó a conocer un lugar que estudiaba en el Parque Nacional Bosque Fray Jorge, en la Región de Coquimbo. Así pisó por primera vez estos parajes semiáridos con un bosque relicto en su interior.

Fulk retornaría a Estados Unidos, por lo que propuso a Meserve que continuara con su labor. Después de algunos ires y venires en plena dictadura, Meserve se presentó en 1988 en la casa de Julio Gutiérrez, quien hacía clases en la Universidad de La Serena, para contarle sobre su plan de realizar un experimento en Fray Jorge que abordara la interacción entre los roedores y sus depredadores.

En 1989 esta área protegida se convirtió oficialmente en un “Sitio de Investigación Socio-ecológica a Largo Plazo” (LTSER, por sus siglas en inglés), cobrando vida uno de los estudios de largo plazo más antiguos e importantes de Sudamérica y del mundo.

Por ello, este 20 de agosto se celebraron los 30 años desde que Fray Jorge se convirtiera en un centinela para monitorear fenómenos como El Niño y el cambio climático, y su impacto en la biodiversidad, ya sea en plantas, pequeños mamíferos, aves, depredadores y artrópodos.

Si bien este hito para la ciencia chilena comenzó a gestarse en 1973, fue hace tres décadas cuando esta área protegida se convirtió en uno de los experimentos científicos de mayor duración en las tierras áridas del mundo.

El evento, realizado en el mismo parque, congregó a los fundadores de esta iniciativa, así como a representantes de la Corporación Nacional Forestal (Conaf), instituciones científicas, comunidades locales, entre otros actores claves que han participado en el proyecto.

“Este tipo de estudios de largo plazo son notoriamente escasos en Sudamérica, y el nuestro es uno de los más extensos en este tipo de ecosistema. Este monitoreo ha permitido documentar fenómenos que ocurren después de muchos años, y nuestra mayor contribución es haber documentado numerosos años con El Niño lluviosos y períodos de extrema aridez” indica Julio Gutiérrez, científico del Instituto de Ecología y Biodiversidad (IEB) y académico de la Universidad de La Serena.

Gutiérrez detalla que “los fenómenos poco frecuentes de variabilidad climática extrema moldean los ecosistemas de manera que sus efectos pueden detectarse por muchos años después de que ocurrieron”.

Peter Meserve, quien actualmente es profesor de la Universidad de Idaho (Estados Unidos), coincide: “Para hacer este tipo de trabajo debes ser persistente, perseguir tus objetivos y no solo hacerlo, como decimos en inglés, como una ‘ciencia rápida y sucia’. Si no tuviéramos 30 años de datos, no sabríamos cosas que están sucediendo aquí en términos del clima. Para esto no hubiera bastado con tres o diez años de investigación. Necesitamos 20 años o más para notar un gran cambio.”

Para dimensionar en cifras la labor desplegada, si sumamos solamente las horas de terreno de las diversas generaciones de científicos y técnicos que han pasado por Fray Jorge, el tiempo invertido en el monitoreo ecológico de 30 años suma más de 87 mil horas, equivalente a 10 años de trabajo ininterrumpido dedicados a la colección de información.

Por otro lado, el proyecto acumula más de 2 millones de registros de fauna (aves, mamíferos y artrópodos), constituyendo una de las bases de datos más extensas del país y de Latinoamérica. Si consideramos solo a los mamíferos, se han logrado más de 600 mil registros de más de 90 mil individuos pertenecientes, al menos, a 10 especies distintas.

A esto que suma que la iniciativa ha contribuido con más de 100 publicaciones científicas a nivel nacional e internacional, gracias al trabajo colaborativo entre instituciones y al financiamiento de la National Science Foundation y del Fondo de Desarrollo Científico y Tecnológico (Fondecyt).

El levantamiento de esta información es esencial para entender y enfrentar el contexto nacional y planetario actual, marcado por la pérdida de biodiversidad y el impacto de fenómenos como el cambio climático y global.

Meserve advierte que “estamos trabajando en un sistema semiárido, donde se supone que sus especies están adaptadas a ciertas condiciones. Sí, pero hasta cierto punto. Lo que no sabemos es cuánto pueden aguantar. Esa es la parte atemorizante”.

Un oasis y el reinado del degú

La Región de Coquimbo forma parte de una de las 34 áreas de mayor biodiversidad a nivel mundial (conocido como hot spot). Pese a ello, solo el 0,37% de su superficie corresponde a áreas protegidas del Estado. A esto se suma que ha experimentado un fuerte desarrollo de industrias como la minera, agrícola e inmobiliaria.

Frente a este escenario, el parque nacional, que también fue declarado por la UNESCO en 1974 como Reserva de Biosfera, “se convierte en una ‘isla de biodiversidad’, porque está inmerso en una matriz de uso agrícola, de producción de energía, y también de minería, entonces los únicos hábitats disponibles, donde las especies pueden albergarse y reproducirse con relativa tranquilidad, están en Fray Jorge”, asegura Alejandra Troncoso, académica de la Universidad de La Serena.

Para hacerse una idea, en el parque se han reportado 440 especies de flora nativa, de las cuales 266 son endémicas de Chile, es decir, solo existen en nuestro país.

También posee al menos 227 especies de fauna, agrupándose en más de 123 especies de aves, 74 de artrópodos, 23 de mamíferos, cinco de reptiles y dos de anfibios, aunque los científicos no descartan que quede mayor diversidad por descubrir.

Si bien Fray Jorge es famoso por su bosque de niebla relicto, gran parte de la investigación de largo plazo se ha concentrado en el ecosistema semiárido (como el matorral), el cual es ornamentado por cactáceas y dominado por arbustos como el guayacán (Porlieria chilensis), la varilla (Adesmia bedwellii) y el huañil (Proustia cuneifolia).

En ese sentido, los diminutos habitantes del matorral fueron quienes inspiraron desde un inicio esta iniciativa científica: los roedores nativos. “Los mamíferos pequeños estuvieron en el centro de este estudio desde un principio”, relata Douglas Kelt, profesor de la Universidad de California en Davis (Estados Unidos), y otro de los investigadores históricos del proyecto.

El objetivo inicial era determinar los efectos de la depredación y la competencia entre especies sobre el crecimiento poblacional de roedores, así como la influencia de estos animales herbívoros sobre la vegetación.

Para evaluar las interacciones ecológicas, se instalaron 16 parcelas experimentales, de media hectárea cada una. Por ejemplo, una parcela está cubierta con mallas para evitar el ingreso de depredadores como aves rapaces y zorros, mientras que otra está diseñada para impedir la entrada de roedores.

Para tal fin se incluyen acciones como la captura, marcaje y posterior liberación de los pequeños mamíferos, además de la medición de la cobertura de la vegetación arbustiva y herbácea.

De esa forma, se ha realizado durante tres décadas el mismo monitoreo riguroso y constante de la vegetación, roedores, carnívoros, insectos e, incluso, de especies exóticas invasoras (como el conejo).

Con el paso de los años se observó que los efectos de la depredación y competencia por recursos entre especies son mínimos en comparación con el impacto que la lluvia y El Niño ejercen sobre el ecosistema.

Alejandra Troncoso explica: “El proyecto ha demostrado que los periodos de lluvia y de El Niño combinados ‘resetean’ el sistema, es decir, todo vuelve a cero, porque hay muchos recursos, nadie está compitiendo entre sí y a todos les va bien. Todos se disparan en sus tasas poblacionales, pero cuando hay sequía y aridez, la presión es tal que empieza la competencia y algunas poblaciones tienden a disminuir”.

Este hallazgo confirma la extrema fragilidad del matorral semiárido, en especial su alta sensibilidad ante la variabilidad de las precipitaciones.

Además, se ha constatado que cuando hay más lluvia, los roedores nativos aumentan en número debido a la mayor disponibilidad de flora, aunque con los años ha cambiado la dominancia de algunas especies.

Por ejemplo, el ratón oliváceo y el ratón orejudo de Darwin predominaban en el matorral hasta que, entre los años 2002 y 2003, se desencadenó El Niño acompañado de muchas precipitaciones. Fue en ese entonces cuando la población del degú se disparó, convirtiéndolo en el micromamífero más abundante del lugar hasta hoy.

La gran incógnita es lo que podría suceder con la biodiversidad en el contexto actual de grandes presiones humanas y ambientales, como el cambio climático.

Gutiérrez detalla que “según los modelos predictivos del cambio climático global, la frecuencia del fenómeno de El Niño va a verse seriamente afectada. A lo largo de nuestros 30 años de trabajo, hemos sido testigos de un aumento en la frecuencia de ocurrencia de El Niño, así como de una progresiva disminución de las precipitaciones anuales en el ecosistema”.

Esto podría desencadenar diversos problemas más allá de la biodiversidad. Las comunidades aledañas al parque no solo podrían verse afectadas por la merma de los diversos beneficios que entrega la naturaleza, sino también porque, en los periodos de extrema aridez, los conflictos entre la fauna con los agricultores o ganaderos aumentandebido a los pocos recursos disponibles.

Los depredadores se ven forzados a salir del área protegida en búsqueda de alimento, atacando al ganado vecino. También se ha visto que en periodos de sequía modifican su dieta, por ejemplo, consumiendo frutos ante la escasez de presas.

En cuanto a los mamíferos de la zona, Kelt señala: “Si el cambio climático lleva a sequías más prolongadas en el centro-norte de Chile, los degús dominarán la comunidad de pequeños mamíferos”. Esto se debería, en parte, a su expectativa de vida más larga en comparación con otras especies, así como a su capacidad de almacenar más agua en su organismo.

“Ciertamente, las fluctuaciones pueden ser muy dramáticas y de no retorno, y eso es lo que queda por monitorear. Este estudio de largo plazo significa una gran responsabilidad, no solo en lo humano y en infraestructura, sino también en el rol social que uno asume como científico”, sentencia Troncoso.

Más información: Instituto de Ecología y Biodiversidad

Fotografías: Paula Díaz Levi

Fuente: www.ecoticias.com

 

Ese misterioso órgano llamado cerebro

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El neurocientífico Pedro Maldonado acaba de publicar su primer libro de divulgación, ¿Por qué tenemos el cerebro en nuestra cabeza? A lo largo de sus páginas podemos descubrir los mayores secretos del órgano más extraordinario del cuerpo humano.

Nuestro cerebro es uno de los misterios más impenetrables del universo. Incluso los neurocientíficos más reconocidos del mundo suelen admitir que sabemos poco y nada de él: apenas unos cuantos detalles de su extraordinario funcionamiento. Por ejemplo, que es el resultado de 2,5 millones de años de evolución, que representa el 2% de nuestro peso —pero usa el 20% de su energía—, que tiene más de diez mil tipos de neuronas diferentes o que la electricidad que produce podría encender una lámpara pequeña.

Pedro Maldonado, doctor en Fisiología de la Universidad de Pensilvania, académico de la Universidad de Chile e investigador del Instituto Milenio de Neurociencia Biomédica, lo ha estudiado durante casi toda su vida, en particular las cortezas involucradas en el funcionamiento de la vista. En los últimos años, cuenta el neurocientífico, de 59 años, ha dado numerosas charlas para alumnos y público general, donde ha escuchado una y otra vez las mismas preguntas: ¿Qué es el cerebro y de qué está hecho? ¿Qué pasa con él a medida que crecemos? ¿Cómo funciona la memoria? ¿Qué diferencia un cerebro de un computador?

Eso lo llevó a recopilar ésas y otras respuestas en su primer libro ¿Por qué tenemos el cerebro en nuestra cabeza? (Debate, 2019), que fue lanzado este mes, en el que se atreve a abordar algunos de los secretos que se ocultan en el órgano más complejo del cuerpo.

Portada del libro publicado por el sello Debate.
(Fotos: Editorial Penguin Random House).

—¿Qué tanto sabemos realmente sobre el cerebro?

—Sabemos bastante poco. Es un sistema que muchos pensamos que es el más complejo del universo. Se estima que conocemos el 15% de la corteza visual primaria, una de las tantas que usamos para ver, y eso que es una de las que más conocemos. Hemos estudiado el cerebro durante décadas y hemos aprendido bastante, pero no lo suficiente para resolver algunos de sus problemas, particularmente aquellos de la medicina, como la depresión o la adicción al alcohol, que en nuestro país es uno de los desafíos de salud pública más terribles.

—¿Cuál dirías que es el mito más común sobre el cerebro?

—Que usamos solo el 10% de su capacidad. Siempre lo usamos todo, aunque de manera distinta. Un cerebro que no se usa tiende a perder sus conexiones. Otro mito es que el cerebro de hombres y mujeres tiene distintas capacidades cognitivas. Son diferentes, pero la gente piensa que las mujeres son mejores para una cosa y los hombres para otra, como esa idea falsa de que los hombres serían más inteligentes en matemáticas. Se suele atribuir habilidades cognitivas distintas a hombres y mujeres, y la evidencia muestra que no es así.

—¿Qué sabemos sobre cómo funciona la memoria?

—La memoria nos enseña varias cosas, por ejemplo, que aprendemos de distintas maneras: frente a una pizarra con un profesor, pero también mirando, haciendo, imitando, lo que implica que la estrategia pedagógica debe ser múltiple. También nos enseña que las memorias más antiguas son más fuertes que las nuevas, por eso los viejitos recuerdan más su juventud que el último mes. Además, nuestra memoria es bastante frágil, no es fiel al mundo.

—Eso podría tener implicancias en distintos ámbitos. Por ejemplo, a nivel judicial, respecto a los testimonios de los testigos.

—Los testigos no son muy confiables. Las personas están seguras, no mienten, pero en nuestra experiencia diaria, cuando nos juntamos a conversar con alguien de lo que pasó hace un tiempo, no siempre estamos de acuerdo. Las memorias no son iguales y la experiencia que van a constituir esas memorias tampoco. Dos personas que están juntas y son testigos de un accidente de tránsito van a tener distintas memorias de lo que ocurrió.

Ilustración de un cerebro humano, resultado de 2,5 millones de años de evolución.

—¿Por qué la memoria es tan maleable?

—A diferencia de un computador, donde las cosas se guardan en un lugar y quedan iguales para siempre, la memoria se enciende reactivando redes neuronales. Por lo tanto, se robustece mientras uno más la llama de vuelta. Pero al mismo tiempo, cada vez que uno la llama es susceptible de ir cambiando. Además, en el circuito donde se retiene la memoria hay otras cosas guardadas y todo se va mezclando. Uno ni siquiera está seguro de si un recuerdo es necesariamente una memoria o algo que escuchó o leyó. Hubo un tiempo en Estados Unidos donde los hijos demandaban a sus padres por abusos cometidos cuando tenían meses de vida. Esas son memorias falsas, porque el cerebro no forma memoria tan temprano. Lo hace, en promedio, a los tres años y medio.

—¿Por qué a veces uno confunde lo que vivió con lo que soñó?

—Cuando uno sueña, el cerebro tiene una actividad indistinguible de cuando está despierto. Por lo tanto, durante el sueño el cerebro hace las mismas cosas que en la vigilia. Si hay un sueño con componente emocional, quizás uno lo recuerda al despertar. Años después, no se acuerda de que era un sueño y lo incorpora a las memorias que sí vivió y ahí se empiezan a confundir las cosas. La memoria puede ser fiable, pero también no lo es. Al final, hay cierta incertidumbre acerca de si el relato de una persona es fiel o no a la realidad, por eso en lo que solemos confiar es en los relatos de un conjunto de personas.

—Si pudieras entender uno de los misterios del cerebro, ¿cuál sería?

—El que he estado trabajando casi toda mi vida: la experiencia de la percepción. Quiero saber cómo funciona el cerebro, pero en específico cómo vemos. Las neuronas tienen actividad eléctrica y química, pero ¿cómo eso se transforma en colores y formas? Es un misterio. También me interesa descubrir qué es tocar, qué es una emoción, qué es la conciencia. La experiencia de lo que uno vive, eso es lo que más me gustaría entender.

Texto: Rafaela Lahore

Fuente: www.explora.cl