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Un humilde laboratorio en la costa del Pacífico puso a Chile en el mapa de la neurociencia

Por Ana Mª Cárdenas y Ricardo Borges

Centro Interdisciplinario de Neurociencias de Valparaíso, Universidad de Valparaíso, Chile, y Unidad de Farmacología, Facultad de Medicina Universidad de La Laguna, España.

La impresión que produce la primera visita al laboratorio de Montemar, una localidad ahora muy turística de la costa del Pacífico chileno, es una rara mezcla de incredulidad y admiración por la figura de quien lo pusiera en marcha a principios de los años sesenta. Mario Luxoro es muy poco conocido en España, desde aquí queremos contribuir a que ello no siga siendo así.

Luxoro había nacido en Santiago de Chile en 1926 y luego de concluir sus estudios de secundaria ingresó a la Universidad Técnica Federico Santa María de Valparaíso, donde se graduó como Ingeniero Civil Químico. Poco después comenzaría a estudiar Medicina en la Universidad de Chile, estudios que abandonó en tercer curso al recibir una beca de la Fundación Rockefeller para trasladarse al Instituto Tecnológico de Massachusetts en 1953. Allí realizó su Tesis Doctoral en 1957 y publicó su primer trabajo en los Proceedings of the Natural Academy of Sciences (1). Este trabajo, y muchos de los que vinieron después (2-9), lo convirtieron en un devoto del axón gigante del calamar y lo hizo adentrarse en la entonces incipiente electrofisiología y la Biofísica, otra ciencia que se desarrollaba de forma paralela. A ello contribuyó su gran facilidad para las matemáticas. Chileno hasta la médula no tardaría en regresar a su país, tras rechazar una tentadora oferta del MIT.

En aquellos años, no se disponía de equipos que permitiesen estudiar las corrientes iónicas en otras células que no fuesen lo suficientemente grandes para poderlas “pinchar” con los electrodos de entonces. Tampoco la incipiente electrónica permitía cuantificar los trasiegos del sodio, el potasio y el calcio en pequeñas células de mamífero debido al elevado ruido de los equipos de esos tiempos. El axón gigante del calamar tiene un calibre cercano a 1 mm y proporciona unas corrientes enormes con las que se caracterizaron las bases iónicas del potencial de acción con el que las neuronas y otras células excitables se comunican.

Los calamares con los que trabajaban científicos como Hodking, Huxley, Katz, Miledi o Cole en Inglaterra y en la costa Este de los Estados Unidos, eran del tamaño de los que llegan a nuestra mesa. No así los de la costa chilena. Cuando Mario les explicaba que las jibias, el calamar del Pacífico (Dosidicus jigas), podía alcanzar el metro y medio, que sus axones debían ser también mayores y que podían seguir obteniéndose cuando la temporada del calamar se terminaba en el Atlántico, lo miraban con incredulidad. Fue así que persuadió a Kenneth Cole para que enviase a Chile a alguno de sus colaboradores a trabajar con las jibias. Ese fue el inicio de uno de los milagros científicos de la época: –El Laboratorio de Fisiología Celular de Montemar–.

Con no pocas dificultades Luxoro puso en marcha un humilde laboratorio en la Estación de Biología Marina de Montemar en la costa de Reñaca. Tras ser expulsados de allí logró que, con parte de su propio dinero, la Universidad de Chile adquiriese una casa justo enfrente de la anterior. Gracias a más recursos dimanados de la propia Fundación Rockefeller, pudo comprar una barca y contratar los servicios de un experto pescador –José Soto– quien vivió más de cuarenta años en una parte de ella. Al principio los investigadores dormían en tiendas de campaña en el patio interior de la casa, luego fueron acondicionando habitaciones en el piso superior que hacían las veces de laboratorio y alcoba.

Mención especial supuso la llegada de un joven estudiante de Medicina Eduardo “Guayo” Rojas. Desde los primeros días del laboratorio en la Estación de Biología Marina, un motivadísimo Rojas se volcó en impulsar la investigación con los axones de jibias. No era fácil, por alguna razón no registraban corrientes. Pensaron que ello era debido a los equipos caseros de registro que utilizaban en la costa. Así que envolvieron dos jibias en hielo y se trasladaron a Santiago (a unas dos horas de carretera), allí funcionaron perfectamente. Las causas del fracaso podían ser dos, los equipos o el hielo. Resultó ser la segunda.

En 1963 Rojas y Luxoro publicarían en Nature el primero de una serie de trabajos que colocarían a Chile en el mapa científico de la Fisiología (4) y que iba a atraer a Montemar a la crema de los electrofisiólogos de entonces. Ese fue igualmente, el inicio de la escuela electrofisiológica chilena que es, en nuestra opinión, una de las mejores del mundo.

Cuando Luxoro volvió a Santiago a liderar la reforma universitaria, dejaron en libertad a la segunda generación de científicos (Francisco Bezanilla, Ramón Latorre, Cecilia Hidalgo, Julio Vergara, Juan Bacigalupo, Illani Atwater y Verónica Nassar-Gentina, entre otros) que fue capaz de llevar al Montemar a su época dorada. Lo que sorprende a cualquier europeo que habla con esta gente es lo sólida que es su formación. Mario y Guayo les enseñaron a construir amplificadores, filtros de ruido, generadores de señales, estimuladores desde cero. Es muy difícil que los puedas engañar con tecnología “opaca”. Aprendieron a manejar torno y fresa para construirse aparatos cada vez más complejos, ahora no es de extrañar que estos chilenos diseñen y construyan sofisticados microscopios, sistemas de fuerzas atómicas, láseres…

Cuando el fenómeno de “El Niño” hizo desaparecer las jibias de la costa chilena, la investigación de Luxoro se centró en el estudio de la unión neuromuscular en los picorocos (Megabalanus psittacus), un marisco similar a una claca de gran tamaño (10-15). Poco después Luxoro comenzaría a emplear mucho de lo aprendido a su investigación con células cromafines (16-21).

Mario Luxoro permaneció en Chile luego del golpe militar de 1973 y se mantuvo firme durante la larga noche de la dictadura de Pinochet, cuando la mayor parte de aquellos, y otros muchos, científicos tuvieron que salir del país.

Cuando entramos por primera vez en aquella modesta edificación, a escasos metros de los rompientes de Reñaca, uno no imagina que tras aquellas humildes paredes se albergaran los laboratorios responsables de uno de los mayores hitos científicos acaecidos en la historia de la América del Sur. Cuando en una conversación con los colegas alguien se queja de su precariedad de medios, inconscientemente el pensamiento te lleva hacia el olor a humedad de aquellas habitaciones donde las mesas anti-vibratorias, los estiradores de electrodos, los amplificadores y hasta los micromanipuladores fueron construidos por las manos de Luxoro y los suyos en aquel lugar tan apartado del mundo. Conocemos muy bien lo que para un científico significa el aislamiento, y lo hemos sufrido. Nada que ver con lo que fue para ellos trabajar allí́, sin embargo, lo hicieron. Para el primer trabajo en Nature, Mario y Guayo trabajaron simultáneamente en dos equipos diferentes pero compartiendo el mismo osciloscopio. Recordemos que entonces, sin ordenadores, las señales se registraban y se fotografiaban directamente del osciloscopio con una Polaroid. Allí habilitaron una vieja bobina de cable para convertirla en la mesa del comedor, unas tablas y unos cristales de dudoso origen permitieron agrandar el segundo piso. Utilizaron el reverso de un cartel de tráfico para construir la pantalla de proyección de la sala de seminarios. Cuando las autoridades académicas hostiles intentaron boicotearles cortando el suministro eléctrico del edificio, obtuvieron la luz “prestada” gracias a cables conectados a un poste del alumbrado público. Porque a la postre la principales armas del científico son la voluntad y la persistencia. A ello unieron inteligencia y talento. Ni siquiera el maremoto de 1966 que se llevó buena parte del laboratorio y su equipo los hizo desistir.

Mario Luxoro fue galardonado muchas veces, su gran pena fue que su padre no pudiese ver cómo le otorgaban el Premio Nacional de Ciencias Naturales en el año 2000. Fue Decano de la Facultad de Ciencias y Director de la Escuela de Postgrado de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile.

Luxoro proporcionó la primera demostración de que las proteínas en lugar de los lípidos, están implicados en el flujo de iones a través de la membrana plasmática del nervio, participando en la generación del potencial de acción (4). Un segundo logro importante de Luxoro fue su reconocimiento del estado dinámico del calcio intracelular (8-9). Fue más allá al proponer un modelo que permite el cálculo de la concentración de calcio intracelular, las constantes cinéticas para la unión del calcio y la liberación de neurotransmisores, su permeabilidad de membrana y en el acoplamiento excitación–contracción en las fibras musculares gigantes del Balanus (11, 14, 15).

El laboratorio de Montemar dejó de ser una construcción aislada cuando toda la costa de Reñaca se llenó de construcciones turísticas que cada verano atraen a miles de veraneantes. Entonces aquella humilde casa, en primera línea de playa, cobró un gran valor para las depauperadas arcas de la Universidad de Chile. Se puso en venta. La reacción unánime internacional paró aquella barbaridad (22) y hoy, rebautizado como “Laboratorio de Fisiología Celular, Mario Luxoro” ha vuelto a ver como los axones vuelven a mostrarnos sus potenciales de acción. Hay corrientes tan diminutas que en muchas células no pueden estudiarse, ahora viejos conocidos (Francisco “Pancho” Bezanilla, Ramón Latorre y Miguel Holmgren) lo están haciendo allí, y nuevas generaciones de electrofisiólogos chilenos vuelven a dar vida a este templo que un día iluminara la Ciencia del Cono Sur (23-24).

Mario Luxoro falleció en Diciembre de 2016. Tenía 90 años.

Los autores queremos mostrar nuestro agradecimiento al Dr. Ramón Latorre por sus comentarios y precisiones a esta reseña.

Referencias:

• Luxoro M (1958) Proc Natl Acad Sci USA 44: 152-1565.
• Luxoro M (1960) Nature 188: 119-1208
• Luxoro M, Rojas E, Wittig E (1963) J Gen Physiol 46: 1109-1121
• Rojas E. Luxoro M (1963) Nature 199: 78-79
• Tasaki I, Luxoro M (1964) Science 145: 1313-1315​
• Tasaki I, Luxoro M, Ruarte R (1965) Science 150: 899-901​
• Luxoro M. Canessa M, Vargas F (1965) Excerpta Med Intl Congr Ser 87: 507-514
• Luxoro M, Rissetti S (1967) Biochem Biophys Acta 135: 368-370​
• Luxoro M, Yañez E (1968) J Gen Physiol 51: 115s-122s
• Bacigalupo J, Luxoro M, Rissetti S, Vergara C. (1979) J Physiol. 288: 301-12.
• Hidalgo J, Luxoro M, Rojas E (1979) J Physiol. 288: 313-30.
• Alvarez R, Luxoro M, Nassar-Gentina V, Szklarz G. (1980) Q J Exp Physiol. 65: 199-205.
• Luxoro M, Nassar-Gentina V (1984) Q J Exp Physiol. 69: 235-43.
• Rojas E, Nassar-Gentina V, Luxoro M, Pollard ME, Carrasco MA (1987) Can J Physiol Pharmacol. 65: 672-80.
• Rojas E, Nassar-Gentina V, Pollard ME, Luxoro M. (1992) Adv Exp Med Biol. 311: 305-17.
• Nassar-Gentina V, Luxoro M, Urbina N. (1991) Comp Biochem Physiol C. 100: 495-500.
• Nassar-Gentina V, Aguilar P, Luxoro M. (1992) Comp Biochem Physiol C. 102: 745-9.
• Nassar-Gentina V, Luxoro M. (1992) Comp Biochem Physiol C. 101: 219-25.
• Nassar-Gentina V, Bonansco C, Luxoro M. (1993) Comp Biochem Physiol C. 105: 513-20.
• Nassar-Gentina V, Rojas E, Luxoro M. (1994) Cell Calcium. 16: 475-80.
• Luxoro M, Nassar-Gentina V, Rojas E. (1997) Mol Cell Biochem. 170: 65-73.

(22)   Borges, R.; Viveros, O.H. and Latorre, R. (2006) Science 311:1866.

(23)   Castillo, J.P. De Giorgis, D., Basilio, D., Gadsby, D.C., Rosenthal, J.J., Latorre, R., Holmgren, M., and Bezanilla, F. (2011) Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 108:20556-61

(24)   Castillo, J.P., Rui, H., Basilio,D., Roux, B., Latorre, R., Bezanilla, F. and Holmgren, M. (2015) Nature Comm. 6:7622.