Andrea Calixto, investigadora de nuestro centro y su equipo, investigan regeneración de neuronas dañadas utilizando como modelo un gusano.

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Utilizando un pequeño gusano llamado Caenorhabditis elegans –más conocido como C. elegans-, los científicos del Centro de Genómica y Bioinformática de la Facultad de Ciencias de la Universidad Mayor, Andrea Calixto y Mauricio Caneo, determinaron que es posible la regeneración de neuronas dañadas cuando esta especie entra en un estado de reposo o de animación suspendida denominado “diapausa”.

Imagen de microscopia confocal de Caenorhabditis elegans. En verde receptor de odorantes str-2, en rojo DiI marcando neuronas expuestas, en azul tinción DAPI, que entra a través de inexinas, en neurona no-expuesta

Los resultados obtenidos señalan que, en este proceso, similar a la hibernación de los mamíferos, las células cerebrales del modelo de estudio que presentan problemas previos se protegen y regeneran, evitando su muerte. Este mecanismo puede ser utilizado en las personas para prevenir patologías neurodegenerativas como Alzheimer y Parkinson.

Entrevista a la Dra Calixto en Radio Pauta

“En este trabajo pudimos comprobar que el axón -o prolongación de las neuronas que conducen los impulsos nerviosos desde el cuerpo de la célula hacia otra neurona- si está roto o dañado se regenera desde cero. Ésta es la primera evidencia de que en un período de inanición absoluta una neurona puede recrecer completamente, permitiendo el correcto funcionamiento del circuito neuronal completo, es decir, ocurre una regeneración morfofuncional”, explica la Dra. Calixto.

La investigadora del Centro Interdisciplinario de Neurociencia de la Universidad de Valparaíso, CINV, señala que este fenómeno es de gran interés para los expertos internacionales dedicados a analizar las etapas del envejecimiento y a prevenir la aparición y posterior avance de las enfermedades neurodegenerativas.

La hibernación de los gusanos

“La diapausa es la hibernación de los gusanos. Es un momento en el que estos salen del ciclo de vida, se arrestan, pero siguen vivos a pesar que no están ingiriendo alimentos”, explica Andrea Calixto.

Agrega que este período es extremadamente positivo al relacionarlo con el envejecimiento, “porque los C. elegans no envejecen, sino que están literalmente suspendidos en el tiempo y pueden permanecer en esa situación por un período muy largo”, comenta la académica de la Universidad Mayor.

En condiciones normales de ingesta alimenticia los gusanos alcanzan una vida promedio de 15 días. No obstante, cuando están en condiciones adversas y entran en la etapa de diapausa pueden permanecer sin comer por aproximadamente 4 meses, “lo cual viene a ser 8 veces la longitud de su vida normal”.

La diapausa de los seres humanos

Andrea Calixto enfatiza que si bien el ser humano no hiberna como otros mamíferos, puede realizar una ‘seudo hibernación’.

“Cuando no ingerimos alimentos por un período determinado entramos en un proceso de descanso metabólico, y con esto, podríamos decir que las células descansan de todo el trabajo que significa procesar la comida. Nosotros queremos proponer que existe un estado en que no necesitas hacer que el cuerpo entero hiberne, pero sí puede ocurrir que ciertos tejidos o células entren en este descanso metabólico”.

La científica tiene muchas interrogantes en su mente y aun cuando asegura que el C. elegans es pariente de los humanos, explica que hay una gran tarea por delante, para comprender qué pasa con este tipo de fenómenos en personas, estudios que no corresponden a su área, pero que otros científicos sí podrían realizar tomando también algunos conocimientos de investigaciones en modelos más simples. “Se han hecho estudios en C. elegans sobre el recuerdo de la hambruna y cómo esa información se traspasa generacionalmente”.

Andrea Calixto comenta que también hay estudios en C. elegans sobre el efecto de inanición temprana, donde se observa una herencia transgeneracional que supera a las 15 generaciones.

Mauricio Caneo y Andrea Calixto (crédito fotografía: Scarlett Delgado).

Respecto a los aportes de su investigación para la neurociencia, la investigadora señala que ésta se enmarca en el ámbito de la conducta, mostrando cómo ésta se ve modificada transgeneracionalmente. “Esto significa que hay conductas aprendidas por nuestros parentales y antepasados que, al ser de una importancia tal para la supervivencia, son transmitidas a las progenies. Entendemos que es importante saberlo en organismos modelos, para luego entender molecularmente qué traspaso de la información ocurre y cómo. En ese contexto, nosotros aquí describimos que la maquinaria del ARN interferente es importante para el traspaso de esa información”.

Gusano milimétrico

El C. elegans está presente en el campo, las grandes ciudades y otros tantos lugares del planeta. Sin embargo, mide un milímetro de longitud y solo es posible verlo con ayuda de un microscopio. La Dra. Calixto señala que desde la década de los 70 es considerado un modelo importante para la biología mundial, especialmente en materia de genética del desarrollo, debido a que “los seres humanos compartimos similares bases biológicas con él”.

“Es un modelo animal simplificado de todos los procesos de cualquier organismo vivo. Por lo tanto, al conocer su morfología y células que lo integran, es posible realizar estudios detallados y de gran profundidad, incluida el área de la neurociencia, lo que nos permite tener conductas medibles y analizar diversos fenómenos biológicos”.

Los gusanos son hermafroditas, por lo que con un solo ejemplar es posible repoblar un hábitat, estrategia que tiene mucho sentido en términos de comunidad. “Y cuando éste se convierte en adulto, pone aproximadamente 300 huevos”, explica la microbióloga, refiriéndose a las ventajas de este modelo.

“El estudio en modelos menos complejos, nos ayuda a entender el comportamiento de otras especies, más difíciles de estudiar. Esto, considerando que las leyes de la vida se aplican a todos los organismos”, finaliza la Dra. Andrea Calixto. 

 

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