El efecto de la autofagia en la salud cerebral

22-11-2018

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Fuente : HEUREKA
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Por Melissa Calegaro, doctora en Ciencias Biomédicas. Profesor Asistente y directora del Programa de Doctorado en Neurobiología Universidad Mayor.

Soy farmacéutica de formación inicial. Sin embargo, desde que comencé esta carrera, la pregunta que quería contribuir a responder era por qué nuestro cerebro se enferma. En el segundo semestre pedí trabajar de voluntaria en un laboratorio en mis tiempos libres. Quería aprender sobre este órgano y cómo tratarlo en caso de enfermedad. Desde ahí nunca más dejé la ciencia, ni las preguntas sobre el cerebro… que fueron tornándose cada vez más profundas.

En Brasil seguí un magíster en temas relacionados con la enfermedad de Alzheimer y a través de una beca internacional, llegué a Chile para un congreso de Neurotoxicidad. Me impresionaron los trabajos realizados acá, decidí inmigrar en 2006 y postular a un doctorado en Ciencias Biomédicas. En 2007 empecé mi doctorado con una beca CONICYT, lo que hizo posible que siguiera en el programa, de la cual estoy muy agradecida.

El doctorado lo hice con Claudio Hetz, en un tema nuevo para su laboratorio: la autofagia o “comerse a sí mismo”. Este es un mecanismo fundamental, principalmente para las células que no pueden dividirse, como las neuronas, que permiten que seamos quién somos; pensar, soñar, hablar, recordar… Hoy se sabe que la mayoría de las enfermedades neurodegenerativas tiene alguna deficiencia en la vía autofágica, relacionada con la causa de la enfermedad.

Persiguiendo respuestas

Mientras realizaba mi doctorado, llegué a la Universidad Mayor para hacer algunas clases en la carrera de Biotecnología, a través de Patrício Manque, hoy vicerrector de investigación de la universidad. Ute, una amiga del laboratorio de Claudio Hetz, adonde hice mi doctorado, me habló de él. Le escribí preguntando si había algún curso en que podía participar y me llamó a hacer una charla para los estudiantes de Biotecnología. La universidad estaba dando sus primeros pasos en investigación… Y me orgullo haber participado de estos inicios.

Investigadora Melissa Calegaro

Con esta misma institución como patrocinante, luego me adjudiqué un proyecto de postdoctorado FONDECYT con el Dr. Manque. Aquí trabajé con una proteína poco estudiada que estaba involucrada con la autofagia, que encontró Patricio a través de la bioinformática. Este análisis permite que nuevas proteínas involucradas con alguna enfermedad, en este caso ELA, sean descubiertas y que de forma tradicional no sería posible.

Finalmente, me instalé definitivamente en 2013 y desde ahí he visto y participado en el crecimiento de la universidad. Nuevos centros y con un enfoque direccionado a la generación del conocimiento a través del apoyo a la investigación, tan fundamental para que un país crezca.

Devorando nuestros recuerdos

En 2016 finalmente me adjudiqué un proyecto FONDECYT de Iniciación y empecé a armar mi propio laboratorio con el apoyo de la universidad. Está dedicado a la comprensión de los procesos autofágicos y de endocitosis implicados en la neurodegeneración.

Investigadora Melissa Calegaro

Con este conocimiento, buscamos contribuir con nuevos blancos terapéuticos para la intervención de Enfermedad de Alzheimer y esclerosis lateral amiotrófica (ELA). Para esto utilizamos modelos experimentales complementarios, como animales con modificaciones en su genoma (transgénicos) o que les “falta un gen” (knock out), además de cultivos in vitro de células humanas y de ratón.

Hasta el momento, nuestros hallazgos indican que la vía autofágica no funciona de la misma forma en diferentes neuronas. Este dato es fundamental, ya que en esclerosis lateral amiotrófica y en la enfermedad de Alzheimer, por ejemplo, son neuronas diferentes las que se ven afectadas. Como trabajamos con proteínas muy poco estudiadas, es fundamental saber su localización y patrón de expresión en los tejidos de interés.

Un estudiante está terminando su tesis de magíster en mi laboratorio y tuvo la tarea de evaluar sistemáticamente la expresión de esas proteínas involucradas en autofagia durante la progresión de la enfermedad de Alzheimer en un modelo experimental de ratón. Encontramos que una de las proteínas que estudiamos, aumenta su expresión durante la progresión de la enfermedad de Alzheimer en el hipocampo y corteza cerebral de estos ratones. Sin embargo, habíamos visto que en ELA (médula espinal), pasa exactamente lo contrario, es decir, esa proteína disminuye, pero esta vez en la médula espinal de los ratones.

Una vez observado el comportamiento de la proteína en el modelo de ratón, pasamos a trabajar en modelos in vitro. Actualmente estamos estudiando, en cultivo celular, el mecanismo molecular que podría estar involucrado en esa diferencia y su posible implicancia como blanco terapéutico en ambas enfermedades. Todo este trabajo lo desarrollamos en colaboración con colegas de la universidad, que nos aportan con sus conocimientos en diferentes áreas para responder esta compleja pregunta .

Muchas preguntas por responder

Hace un tiempo, realizamos un estudio de los doctorados en Sudamérica junto a Felipe Court, Director del Centro de Biología Integrativa – CIB. En este análisis vimos que faltaban programas que entregaran herramientas para responder preguntas biológicas utilizando multimodelos, además de prepararlos para una carrera integral.

Fue así como decidimos crear el programa de doctorado en Neurobiología. Para mí fue un honor, porque Chile es un país con una experiencia gigante en neurociencias, con grandes científicos y científicas en el área.

Lo que buscamos con este programa es complementar el área respondiendo preguntas, como por ejemplo ¿cómo funciona el cerebro? desde varios modelos experimentales, como pez cebra, mosca de la fruta, ratas o ratones, cultivos celulares, hasta muestras de donadores humanos. Utilizando distintos enfoques, esperamos que los futuros investigadores que egresen del doctorado sean capaces de hacerse preguntas que ayuden a la sociedad, tanto desde la ciencia básica como desde la ciencia aplicada.


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