Graciela Bailliet, Rolando González-José y Rodrigo Nores explican por qué Svante Pääbo fue laureado hoy.

Por: Cintia Kemelmajer

¿De dónde venimos y cómo nos relacionamos con los que nos precedieron? ¿Qué hace a los Homo sapiens diferentes de otros homínidos? Por sus descubrimientos sobre los genomas de los homínidos extintos que permitieron responder estas preguntas sobre la evolución de la humanidad, esta mañana la Academia Sueca decidió otorgar el Premio Nobel de Medicina 2002 a Svante Pääbo. Este científico logró algo aparentemente imposible: secuenciar el genoma neandertal, un pariente extinto de los humanos actuales. También descubrió un homínido previamente desconocido: los denisovanos. “Es importante destacar que Pääbo también descubrió que se había producido una transferencia de genes de estos homínidos ahora extintos a Homo sapiens tras la migración fuera de África hace unos setenta mil años. Este antiguo flujo de genes a los humanos actuales tiene relevancia fisiológica hoy en día, por ejemplo, afectando la forma en que nuestro sistema inmunológico reacciona a las infecciones”, destacó la Academia Sueca sobre las razones de este galardón.

La investigación fundamental de Pääbo dio lugar a una disciplina científica completamente nueva, llamada paleogenómica, que permitió la historia evolutiva de nuestra especie y revelar las diferencias genéticas que distinguen a todos los humanos vivos de los homínidos extintos. Básicamente, sus descubrimientos proporcionaron la base para explorar lo que nos hace únicamente humanos.

“Creo que con este galardón se está premiando la perseverancia en el estudio de los genomas antiguos, de la apertura de una línea de investigación nueva que hoy conocemos como paleogenómica. La Academia Sueca está reconociendo su formación de recursos humanos, el desarrollo de metodologías y aspectos técnicos, y los hallazgos que derivaron de estudiar los genomas antiguos”, indica Rolando González-José, investigador del CONICET en el Instituto Patagónico de Ciencias Sociales y Humanas (IPCSH-CENPAT) y actual director del Centro Nacional Patagónico (CENPAT-CONICET), que desarrolla sus estudios en el campo de la genómica de poblaciones y conoció a Pääbo en los tempranos 2000, mientras cursaba su doctorado en Barcelona. “Sus charlas siempre fueron muy estimulantes, no imaginaba que obtendría el Nobel, pero viéndolo en perspectiva me parece un reconocimiento muy merecido”, asegura.

“Su contribución a la paleogenómica es fundamental – continúa González José-. Fue el promotor de pensar cómo estudiar el ADN antiguo, cuáles son los estándares de calidad, cómo transformar esa información en algo reconocido, contrastable, con protocolos de calidad. No solo le debemos su impulso sino también el orden metodológico que le dio al campo. Una vez que se alcanzó ese piso mínimo de calidad que él otorgó, las investigaciones permitieron reconstruir el acervo genético de las especies homínidas más emparentadas con la nuestra”.

González-José se sorprendió con la noticia de que la Academia Sueca decida otorgarle el máximo galardón de Medicina, ya que “el campo a la genética de poblaciones humanas no se asocia directamente con esa disciplina científica. Por lo tanto es una noticia muy agradable para quienes trabajamos en esas disciplinas, porque creemos que la comprensión de la evolución es inseparable de la comprensión de los rasgos que nos definen como humanos. En esa comprensión están las enfermedades, que tienen también su propio abordaje desde el punto de vista de la diversidad genética dentro de las poblaciones y entre distintas poblaciones humanas”.

Rodrigo Nores, investigador del Instituto de Antropología de Córdoba (IDACOR; CONICET-UNC) y colaborador de uno de los discípulos de Svante Pääbo que trabaja en la Universidad de Harvard, coincide en la sorpresa: “Me resultó inesperado, porque su principal aporte no está en la Medicina ni en la Fisiología, sino en el conocimiento de nuestra propia historia, pero de todas maneras creo que eso amerita este premio. Pääbo es sin dudas el padre de la disciplina que es la paleogenómica. Ha trabajado en esto durante más de treinta años y estableció las primeras pautas de trabajo para recuperar ADN de muestras antiguas. Al ser restos esqueletales de miles o decenas de miles de años, el ADN disponible en estas muestras de origen arqueológico es muy poco y está degradado, y presenta el riesgo de contaminación con ADN humano moderno. Entonces Pääbo fue el pionero, a fines del siglo pasado y principios del 2000, en el desarrollo de los métodos para superar estas limitaciones. Inicialmente la disciplina se conocía como paleogenética, y sólo se analizaban secuencias de ADN muy pequeñas, y derivaron en la paleogenómica, que permite conocer la totalidad del genoma. Fue un salto sustancial en la cantidad de información a obtener de una muestra”.

Nores continúa: “Esta disciplina ha tenido un desarrollo muy grande en los últimos diez o doce años, y permitió a partir de avances tecnológicos, teóricos, de estadística y de análisis computacional, conocer muchísimo de la historia de nuestra especie y de estos otros homínidos. En este premio Nobel que le otorgan vinculan esos aspectos con la Medicina, con las implicancias fisiológicas y médicas que tiene el conocimiento de los genomas”, reflexiona.

Asimismo, explica que la paleogenómica es una disciplina dentro de la antropología biológica que se ocupa del estudio de la historia evolutiva de nuestra especie, Homo sapiens, y de otras especies de homínidos extintos como son los neandertales, a través del estudio del ADN antiguo. “El ADN antiguo es el que se extrae de restos de estas especies, ya sea de huesos o de dientes, y permite analizar el origen de las poblaciones, procesos migratorios y de mestizaje, vínculo biológico entre individuos, y otras cuestiones -dice-. Dentro de la paleogenómica, Pääbo merece sin dudas un Premio Nobel”.

Por su parte, Graciela Bailliet, investigadora del CONICET del Instituto Multidisciplinario de Biología Celular (IMBICE, CONICET-UNLP-CICPBA) que colaboró hace unos años en un paper, publicado en la revista Nature, junto con el científico premiado, recuerda: “Fue un gran honor compartir ese trabajo con él”. Además, indica: “Él es una persona realmente destacada en la genética humana. Por iniciar, fue uno de los fundadores de analizar las poblaciones antiguas, el ADN antiguo y todos sus trabajos han sido sumamente importantes para conocer qué pasa con el ser humano en su evolución y su dispersión por el mundo. El trabajo que realizó sobre neandertales es realmente impresionante, porque es un resto de mucha antigüedad. El trabajo fue impactante porque permitió a la humanidad tener nuevos conocimientos que no teníamos hasta ese momento. Es como que nos abrió los ojos a la complejidad del ser humano y los neandertales en este planeta. Por eso celebro que le den este galardón, porque es una persona destacable”.

¿Quién es Svante Pääbo? Nació en 1955 en Estocolmo, Suecia. Defendió su tesis doctoral en 1986 en la Universidad de Uppsala y fue becario postdoctoral en la Universidad de Zürich, Suiza y más tarde en la Universidad de California, Berkeley, EE. UU. Se convirtió en profesor en la Universidad de Munich, Alemania en 1990. En 1999 fundó el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva en Leipzig, Alemania, donde todavía está activo. También ocupa un puesto como profesor adjunto en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa, Japón.

Crédito: Cintia Kemelmajer, www.conicet.gov.ar

Se trata de las sedes para el IGEVET y el IFLYSIB, de dependencia compartida con la UNLP, y el IMBICE, gestionado junto a la casa de estudios local y la CICPBA

Tras el anuncio realizado días atrás por el presidente Alberto Fernández, el Estado Nacional impulsará un plan de financiamiento para el Sistema Nacional de Ciencia y Tecnología que implica una inversión de 12.046.655.957 pesos para la construcción y refacción de 72 obras de edificios del CONICET en 21 provincias del país. En ese marco, tres centros e institutos dependientes del CONICET La Plata tendrán nuevas sedes. Es el caso del Instituto de Genética Veterinaria “Ing. Fernando Noel Dulout” (IGEVET, CONICET-UNLP); el Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos (IFLYSIB, CONICET-UNLP); y el Instituto Multidisciplinario de Biología Celular (IMBICE, CONICET-UNLP-CICPBA).

Las nuevas sedes del IGEVET y el IFLYSIB estarán ubicadas en el denominado Bosque Este platense, detrás de las vías del tren universitario, un sector que ya cuenta con numerosos edificios de centros e institutos de investigación y facultades de la Universidad Nacional de La Plata (UNLP). En tanto, el nuevo espacio para el IMBICE estará ubicado dentro del campus de la Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires (CICPBA), en Camino Centenario y 506, Gonnet.

El edificio del IGEVET tendrá 1.473 m2, una planta baja y dos pisos, y demandará una inversión de más de 300 millones de pesos. El del IFLYSIB también contará con tres niveles, con 1.456 m2 y una inversión de 291 millones de pesos. Por su parte, el del IMBICE tendrá 1.911 m2 y su obra demandará una inversión de 394 millones de pesos.

Crédito: Prensa CCT-La Plata – CONICET

Funciona desde hace más de 25 años en el IMBICE y está integrado por expertas del CONICET. Colaboran con la Justicia civil y organismos públicos y privados, como también a pedido de abogados de particulares

Todos los organismos vivos y los seres humanos en particular son genéticamente idénticos unos de otros en más de un 99 por ciento, pero hay una pequeña porción del genoma en la que se diferencian por completo lo que, por ende, hace a cada ser único. Ese fragmento genético que no alcanza el 1 por ciento se constituye como un paquete de datos valioso a la hora de determinar desde linajes ancestrales para poder establecer de qué manera las poblaciones del pasado migraron y se distribuyeron por el mundo hasta la identificación de individuos en el ámbito forense, ya sea para confirmar o descartar una paternidad, como para determinar la culpabilidad o inocencia del sospechoso de un acto criminal, o la identidad de una víctima.

A esto último se dedica el Laboratorio de Identificación Genética del Instituto Multidisciplinario de Biología Celular (IMBICE, CONICET-UNLP-CICPBA) que funciona desde 1995, cuando se convirtió en el primer espacio dedicado a la genética forense de La Plata. “En aquellos tiempos, el tipo de estudios que realizamos no era tan común, y junto a una de mis tesistas de entonces, María Noelia Tourret, nos propusimos de algún modo devolver a la sociedad el conocimiento que habíamos adquirido en la universidad, haciendo un aporte desde la medicina forense, algo que no se conocía demasiado ni por la comunidad ni por la Justicia”, apunta la investigadora del CONICET en el IMBICE Lidia Arbeletche de Vidal Rioja, una de sus fundadoras.

Poco tiempo después de su conformación, a pedido de la Policía de la Provincia de Buenos Aires, el laboratorio fue partícipe de una investigación que acaparó la atención nacional: el asesinato del reportero gráfico José Luis Cabezas. El cuerpo del trabajador de prensa fue hallado calcinado dentro de su vehículo en proximidades del partido bonaerense de General Madariaga y, por el estado en el que se hallaba, su reconocimiento requirió la comparación del perfil genético de muestras de su ADN con el de los padres para establecer su identidad. “Eso significó un gran progreso para los investigadores del caso porque les permitió avanzar con la resolución del mismo, y a nosotras nos dio mucha visibilidad ya que, a partir de ese estudio, poco después fuimos convocadas por la Justicia provincial para identificar a los ocupantes de un automóvil yacentes durante dos años en el fondo del Riachuelo”, cuenta la experta.

Desde 2003, el laboratorio forense del IMBICE cuenta con la autorización y calificación de Servicio Tecnológico de Alto Nivel (STAN) del CONICET, y en la actualidad presta servicios tanto a solicitud de la Justicia civil como de organismos públicos y privados y abogados de particulares fundamentalmente en análisis de paternidad, hermandad u otros parentescos biológicos, identificación de restos humanos, así como también en pericias de vestigios biológicos procedentes de escenarios delictivos.

Para resolver cualquiera de esas incógnitas los responsables del servicio utilizan marcadores genéticos denominados STR (por las siglas en inglés de Cortas Repeticiones en Tándem) consistentes en fragmentos relativamente cortos de la secuencia genética que se repiten un número variable de veces. “Son altamente variables, heredados de ambos padres y existen en la secuencia de ADN de los cromosomas somáticos, es decir los no sexuales, y de los sexuales X e Y, heredados por vía materna y paterna, respectivamente. Del análisis de los primeros se obtiene un perfil de datos único de una persona en el que cada marcador presenta un mínimo de dos variantes, o alelos, heredadas de cada progenitor. La comparación entre los diferentes perfiles de un estudio podrá mostrar compatibilidad o diferencias biológicas entre los individuos analizados, las que posteriormente permitirán confirmar o excluir un vínculo de parentesco  así como imputar o exonerar al sospechoso o sospechosa de un delito”, explica.

“El análisis de polimorfismos o variaciones Y-STR que los varones heredan de su padre, además de ser útiles en la confirmación de una paternidad o en la desestimación de un imputado por abuso sexual, permitirá identificar a todos los varones de un linaje paterno no importa que tan atrás en la historia llegue el estudio. Los varones tienen un único cromosoma X que heredan de su madre y transmiten a todas sus hijas mujeres. Por lo tanto, en un estudio de hermandad o media hermandad se espera que las hijas de un mismo varón compartan al menos un alelo de todos los X-STR analizados, pero si ello no ocurre para al menos un marcador se puede descartar que procedan de un mismo padre”, agrega.

Laboratorio especializado en el estudio del ADN mitocondrial

“Así como el cromosoma Y se hereda de padres a hijos varones, en las mujeres también hay una herencia de ADN exclusiva por vía femenina”, explica Arbeletche de Vidal Rioja, y añade: “Las madres transmiten ADN mitocondrial a todos sus hijos, pero solo las mujeres lo pasan a la generación siguiente. Esto permite identificar linajes maternos de un mismo origen”.

Este ADN mitocondrial se encuentra en las mitocondrias, que son unas organelas ubicadas en el citoplasma que recubre a las células a las que le aportan energía química. “Cada mitocondria tiene su propio genoma en cantidades de cientos a miles. En un estudio donde nos piden averiguar la relación entre una persona conocida donante de una muestra de referencia y el titular desconocido de una muestra de pelo cuyo ADN nuclear (proveniente del núcleo) es muy escaso además de degradado, recurrimos al análisis de regiones de secuencias hipervariables del genoma mitocondrial de las dos muestras. Así, obtenemos los perfiles de sus linajes y los comparamos. Si vemos que ambas secuencias mitocondriales difieren en dos o más nucleótidos significa que no pertenecen al mismo linaje mitocondrial, y por lo tanto podemos concluir en forma muy precisa que la persona de referencia no es ni está relacionada por vía materna con el donante de la muestra pilosa”, dice la experta.

Para finalizar, Arbeletche de Vidal Rioja cuenta que el trabajo que realiza junto a su equipo de “profesionales idóneas y muy activas” no termina en el análisis de las muestras: “Luego de esa etapa, sobreviene otra de interpretación y valoración de los datos, para lo cual se recurre a herramientas de estadística genética, con las que se evalúan las probabilidades de que las coincidencias de los perfiles genéticos comparados no sean producto del azar, o sea que permiten concluir el grado de certidumbre que tienen los resultados del estudio”, puntualiza.

Por Marcelo Gisande. (Prensa CCT-La Plata, CONICET)

Sobre investigación:

Lidia Arbeletche de Vidal Rioja. Investigadora principal ad honorem. IMBICE.

Florencia Di Rocco. Investigadora CICPBA. IMBICE.

Melina Anello. Becaria postdoctoral. IMBICE.

María Silvana Daverio. Becaria CICPBA. IMBICE.

Miriam Silbestro. Técnica principal. IMBICE.

Se trata de uno de los máximos galardones que otorga el ministerio de Ciencia. El experto es el actual director del Instituto Multidisciplinario de Biología Celular de nuestra ciudad

Como todos los años, el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación de la Nación dio a conocer el listado de investigadores que serán galardonados con el Premio Houssay, una de las máximas distinciones que se otorgan en nuestro país a los exponentes más destacados del campo científico. Entre los cuatro expertos reconocidos se encuentra el investigador principal del CONICET La Plata Mario Perelló, director del Instituto Multidisciplinario de Biología Celular (IMBICE, CONICET-UNLP-CICPBA), por el área de Ciencias de la Salud.

Doctor en Bioquímica por la Universidad Nacional de La Plata (UNLP), Perelló realizó una estadía de seis años en Estados Unidos y a su regreso al país en 2010 se incorporó al IMBICE. Su línea de investigación se basa en el estudio de los circuitos neuronales y los mecanismos moleculares a través de los cuales la hormona ghrelina regula la respuesta al estrés y el apetito.

Autor de 92 publicaciones científicas de gran impacto internacional –con más de 3.400 citas– y dos capítulos de libros, fue distinguido como Miembro del Comité Editorial de distintas revistas, como Frontiers in Endocrinology and Neuroscience, Frontiers in Neuroscience and Nutrition y Journal of Neuroendocrinology. Además de su producción científica, Perelló es formador de recursos humanos de alta calidad, algo que se evidencia en la actualidad, ya que se encuentra dirigiendo cuatro tesis doctorales, un investigador y seis becarios del CONICET.

Cabe destacar que durante la ceremonia, a desarrollarse a mediados de diciembre, uno de los cuatro investigadores galardonados con el Houssay se hará acreedor a la Distinción Investigador/a de la Nación Argentina edición 2020, máximo reconocimiento que otorga el Estado Nacional en este campo.

Crédito: Prensa CCT La Plata – CONICET

Investigadores del CONICET La Plata analizaron muestras de chicos y descubrieron un desbalance entre las sustancias que regulan la ingesta de comida

No es un simple paso más en los diez años que llevan desentrañando la función de ghrelina, una hormona producida por el estómago y encargada de regular el apetito avisándole al cerebro que tenemos hambre. Para el Laboratorio de Neurofisiología del Instituto Multidisciplinario de Biología Celular (IMBICE, CONICET-UNLP-CICPBA), el estudio que se acaba de publicar en la prestigiosa revista científica European Journal of Endocrinology es el primer trabajo que sus integrantes logran en pacientes, una instancia largamente anhelada teniendo en cuenta que la trayectoria del grupo está mucho más ligada a las experiencias de laboratorio.

Lo que hicieron fue medir por primera vez en la historia los niveles de hormonas que regulan el hambre en niños con sobrepeso y obesidad que se atienden en el Servicio de Nutrición del Hospital de Niños “Sor María Ludovica” de La Plata. Si bien comenzaron buscando en sangre una forma de ghrelina llamada “desacilada”, al mismo tiempo en que llevaban adelante la investigación fue descubierta otra, que se bautizó LEAP2. Se trataba de una sustancia producida por el hígado y una parte del intestino delgado –el yeyuno– y, al igual que la anterior, también actuaba como un freno a la acción de ghrelina. Corría 2018 y los científicos supieron que estaban ante algo importante, por lo cual rápidamente decidieron incorporarla al estudio.

“Lo que descubrimos es que, contrario a lo que podría suponerse, no es que los chicos con sobrepeso tengan más cantidad de ghrelina, es decir la hormona que nos hace comer, que los de peso normal. Por el contrario, tienen menos. El problema está en que en ellos también están bajas la ghrelina desacilada y LEAP2, que son precisamente las encargadas de frenar a la primera. En esa proporción, la acción de ghrelina es mayor, y por eso creemos que persisten las ganas de comer”, explica Mario Perelló, investigador del CONICET y jefe del grupo del IMBICE.

El estudio, realizado en 82 pacientes de entre 3 y 12 años, confirmó algo que ya se sabía en adultos: en organismos con problemas de obesidad, la ghrelina desacilada baja con respecto a los cuerpos sanos. Pero esa no es la única diferencia: la hormona tampoco tiene los ritmos circadianos, esto es, los ciclos biológicos según los cuales cuando uno tiene hambre, ésta aumenta y, una vez que come, disminuye. “Es una repuesta fisiológica buena porque permite distinguir entre la sensación de apetito y la de estar satisfecho. En la obesidad, ese mecanismo de regulación no está presente. Y ahora le sumamos lo que vimos en niños, que es la reducción de las hormonas que justamente deberían detener el deseo de ingerir comida”, agrega Perelló.

También autora del trabajo, la investigadora del CONICET en el Instituto de Desarrollo e Investigaciones Pediátricas (IDIP, Hospital de Niños de La Plata-CICPBA) María Florencia Andreoli señala que los niveles de ghrelina desacilada se observaron en alrededor de un 40 por ciento menos que los que presentan niños con peso saludable, mientras que LEAP2 se encontró reducido en un 20 o 30 por ciento en la misma comparación. “Son números que tienen un significado estadístico muy importante”, afirma la especialista, al tiempo que destaca como uno de los aportes principales de estos resultados “el hecho de contribuir a la búsqueda de valores de referencia para saber qué cantidades de estas hormonas es lo normal o esperable de observar en chicos”, información que hasta el momento no existe en la bibliografía teniendo en cuenta que se trata de cuestiones de reciente descubrimiento.

“No es lo mismo medir determinado parámetro en un niño que en un adulto, o en la población occidental que en la oriental, por ejemplo, entonces nosotros tratamos de establecer valores propios de nuestra comunidad”, añade Andreoli, y continúa: “La obesidad es un problema multifactorial que afecta a todos los estratos sociales. Además, a esta altura se sabe que está relacionada con la malnutrición, que aunque en el imaginario colectivo aparezca asociada exclusivamente a una criatura desnutrida y flaquita, la realidad es que la falta de ciertos micro o macronutrientes es independiente de que el chico esté delgado o gordito”.

En este sentido, Perelló considera que “los pacientes pediátricos son un excelente nicho de estudio si pensamos que el sobrepeso en la infancia aumenta las posibilidades de tener diabetes o complicaciones cardiovasculares en la adultez, entonces despierta gran interés en tanto problema de salud pública”. Desde el hospital platense que formó parte del trabajo, las también autoras Julieta Hernández y Verónica Garrido alertan: “El incremento en la prevalencia de obesidad en niños, adolescentes y adultos tanto en países desarrollados como en vías de desarrollo es alarmante, y su prevención debería ser una prioridad sanitaria, con particular énfasis en estimular hábitos saludables de vida en todos los grupos etarios, y en especial en el ámbito familiar”.

Como paso siguiente, los responsables de la investigación quieren ahora avanzar en la toma de muestras de los pacientes que hayan ingerido distintos tipos de comidas para observar si hay variaciones en los niveles de las hormonas, es decir si la producción de cada una responde a la presencia de grasas, hidratos de carbono u otros componentes de la dieta.

Sin eludir las complejidades que supone el trabajo en instancias clínicas –es decir con personas–, como por ejemplo la necesidad de contar con consentimientos informados y evaluaciones por parte de un comité de ética, los autores están muy entusiasmados con el curso de la investigación y coinciden en que “la interacción entre el universo científico y el de la práctica médica es muy interesante, porque en definitiva es adonde uno quiere llegar para aplicar todo el conocimiento que se generó en el laboratorio”.

Hernández y Garrido, por su parte, afirman que la colaboración entre los científicos y ellas como médicas les permitió “mejorar el estudio de estos pacientes, relacionar datos de laboratorio con la clínica de cada uno y enriquecer los resultados”, y concluyen: “Este capital humano integrado por especialistas de distintas disciplinas ha representado la plataforma estratégica para lograr que el conocimiento ayude a la sociedad a enfrentar la problemática y plantear o proyectar nuevos desafíos que puedan mejorar el flagelo de la obesidad”.

Por Mercedes Benialgo (Prensa CCT La Plata – CONICET)

Referencia bibliográfica:

Fittipaldi AS., Hernández J., Castrogiovanni D., Lufrano D., De Francesco PN., Garrido V., Vitaux P., Fasano MV., Fehrentz JA., Fernández A., Andreoli MF., Perello M. Plasma levels of ghrelin, des-acyl ghrelin and LEAP2 in children with obesity: correlation with age and insulin resistance. DOI: https://doi.org/10.1530/EJE-19-0684

Sobre investigación:

Antonela Fittipaldi. Becaria doctoral. IMBICE.

Julieta Hernández. Hospital de Niños de La Plata.

Daniel Castrogiovanni. Profesional principal. IMBICE.

Daniela Lufrano. Investigadora asistente CICPBA. IMBICE.

Pablo N. De Francesco. Investigador asistente. IMBICE.

Verónica Garrido. Hospital de Niños de La Plata.

P. Vitaux. Bertin Technologies, Francia.

María Victoria Fasano. IDIP. FCE, UNLP.

J.A. Fehrentz. CNRS, Universidad de Montpellier, Francia.

A. Fernández. Hospital de Niños de La Plata.

María Florencia Andreoli. IDIP.

Mario Perelló. Investigador principal. IMBICE.

Un grupo del IMBICE y la Universidad de Quilmes junto a colegas alemanes identificaron un funcionamiento celular diferente al que se conocía hasta ahora.

Se puede decir que son dos hallazgos en uno: el primero, resultado de la búsqueda específica de los científicos a cargo, y el segundo, totalmente sorpresivo. Investigadores del Grupo de Biología Estructural y Biotecnología de la Universidad Nacional de Quilmes (GBEyB, UNQ) vinculado al Instituto Multidisciplinario de Biología Celular (IMBICE, CONICET-UNLP-CICPBA) en colaboración con colegas de la Facultad de Medicina de la Universidad Técnica de Dresde, Alemania, acaban de publicar sus últimos avances alcanzados luego de más de diez años de estudios celulares y moleculares de la diabetes. El artículo salió pocas semanas atrás en la revista Journal of Biological Chemistry.

Se trata de un trabajo centrado en la caracterización –es decir identificación y descripción detallada de la estructura y funciones– de una proteína llamada ICA512, que tiene un papel importante en la secreción de insulina, una hormona producida por el páncreas que interviene en el aprovechamiento de nutrientes de los alimentos, facilitando el ingreso del azúcar del torrente sanguíneo a las células para ser utilizada como una fuente de energía.

“Específicamente, demostramos cómo un segmento de esa proteína denominado RESP18HD interactúa con la insulina y se transforma  junto a ella en un precipitado, es decir en un cuerpo sólido que en este caso es blando y amorfo. Ese proceso estaría involucrado en la formación de los gránulos de insulina que se almacenan en el páncreas para ser liberados en la circulación sanguínea ante un estímulo, que precisamente suele ser la concentración creciente de glucosa”, explica Mario Ermácora, investigador del CONICET y director del IMBICE. “El descubrimiento –continúa– serviría para explicar mejor cómo se produce ese reclutamiento”.

Pero a su vez, y por casualidad, la investigación les mostró a los científicos que ese pasaje de la insulina a un estado sólido se inscribe dentro de un fenómeno más general muy novedoso conocido como formación de condensados proteicos, que básicamente consiste en una nueva forma de organización por parte de las proteínas dentro de las células. “Es un mecanismo descubierto hace pocos años según el cual las moléculas se ordenan en compartimentos sin membranas limitantes. Lo hacen en apariencia de gotas, algo que nos habla de un grado superior de compartimentalización. Lo más importante es que esto hace que el comportamiento colectivo prime por sobre las propiedades individuales y dé lugar a nuevas interpretaciones sobre los procesos celulares”, se entusiasma el experto.

Este mecanismo comienza a ser reconocido como un nuevo paradigma de la biología y se encuentra en pleno auge teniendo en cuenta que actualmente se publican a nivel mundial decenas de artículos diarios sobre procesos celulares que involucran condensación de fases sin membrana. “Este fenómeno aparece asociado, por ejemplo, a la multiplicación de partículas virales y a la formación patológica de fibras anormales en células de muchas enfermedades neurodegenerativas cuyo principal exponente es el Alzheimer”, agrega Ermácora.

Los autores del trabajo coinciden en que es difícil saber en esta instancia en qué podría derivar este hallazgo, pero aseguran que ha causado gran sorpresa y el hecho de conocer mejor cómo es el proceso que da lugar a los gránulos de insulina permite formular nuevas hipótesis en el estudio de los trastornos diabéticos.

Por Mercedes Benialgo

Sobre investigación:

Pamela L. Toledo. UNQ.
Juha M. Torkko. UT, Dresde, Alemania.
Andreas Müller. UT, Dresde, Alemania.
Carolin Wegbrod. UT, Dresde, Alemania.
Anke Sönmez. UT, Dresde, Alemania.
Michele Solimena. UT, Dresde, Alemania.
Mario R. Ermácora. Investigador principal. GBEyB, UNQ, IMBICE.

Dos papers de reciente aparición en Nanomedicine, “Toward biomedical application of amino-functionalized silicon nanoparticles” y “Comparative toxicity of PEG and folate-derivated blue-emitting silicon nanoparticles: in vitro and in vivo studies”, describen estudios sobre la aplicación biomédica de nanopartículas de silicio.

Estas nano partículas, sintetizadas por el Dr. Cristian Lillo originalmente en el INIFTA, son luminiscentes y generan especies reactivas del oxígeno cuando son irradiadas, por lo que tienen un interesante potencial como teranósticos.

Teranóstica es una nueva disciplina médica de precisión que combina intervención terapéutica focalizada en células blanco basada en sondas altamente específicas. altamente específicas.

En los artículos mencionados se estudió cómo se comportan las nanopartículas cuando son modificadas químicamente en su superficie para ser utilizadas como efectores de terapia fotodinámica y de radioterapia, cómo ingresan a la piel cuando son incorporadas a nanosistemas de transporte para la vía tópica, y cómo se puede modular su toxicidad luego de fotoactivarlas. Se encontró que la funcionalización con ácido fólico aumenta su biocompatibilidad, a la vez que podría ayudar su direccionamiento a células tumorales.

En este proyecto trabajan el Instituto de Nanosistemas (UNSAM), donde el Dr. Lillo desarrolló su postdoctorado, y el GBEyB, del IMBICE. La primera autoría de los trabajos fue compartida entre el Dr. Lillo y la doctoranda del Natalia Calienni. Además han participado las Dras. María Jimena Prieto y Silvia del Valle Alonso y el Dr. Jorge Montanari.

La línea de investigación perteneciente al GBEyB dirigida por el Dr. Montanari en la que se inscriben estos trabajos consiste en el desarrollo de nanosistemas de aplicación tópica para el tratamiento de distintas afecciones de la piel, que van desde carcinomas hasta parasitosis como la leishmaniasis, y donde también se incluye el aprovechamiento de estas tecnologías para el desarrollo de nanocosméticos de alto valor agregado.

Sobre Investigación:

Rolando Cristian R. Lillo. Becario posdoctoral. INS, UNSAM.

María Natalia Calienni. Becaria doctora. Grupo vinculado al IMBICE-GBEyB.

María Jimena Prieto. Investigadora Adjunta. Grupo vinculado al IMBICE-GBEyB.

Roxana Mayra Gorojod. UBA.

Silvia del Valle Alonso. Investigadora Principal. Grupo vinculado al IMBICE-GBEyB.

Mónica Lidia Kotler. Investigadora Principal. IQUIBICEN.

Mónica Cristina González. Investigadora Principal. INIFTA.

Jorge M. Montanari. Investigador Adjunto. Grupo vinculado al IMBICE-GBEyB.

A través de distintas investigaciones de campo y laboratorio, el aporte de científicas del CONICET puede mejorar la indicación de tratamientos.

¿Cómo se siente el dolor? Esta pregunta no tiene una única respuesta. Quemaduras, cortes, golpes, fracturas y contracturas son algunas de las eventualidades físicas que dan lugar a una compleja experiencia sensorial que se sabe no todas las personas perciben ni expresan de la misma manera. Desde el punto de vista de la medicina esta cuestión resulta muy importante, teniendo en cuenta que esas diferencias podrían aprovecharse para lograr tratamientos cada vez más específicos.

“Los circuitos neuronales de señalización del dolor son muy complejos; hay una enorme cantidad de genes implicados en el proceso de transmitir un mensaje como, por ejemplo, ‘me duele la muela’. Nosotros estudiamos algunos de ellos”, cuenta Cecilia Catanesi, investigadora adjunta del CONICET en el Instituto Multidisciplinario de Biología Celular (IMBICE, CONICET-UNLP-CICPBA), donde lleva adelante una línea de trabajo sobre diversidad genética y su relación con las vías en que se expresa esta percepción.

Su equipo está abocado al análisis de genes relacionados con el dolor, para encontrar entre sus variantes una correspondencia con las percepciones manifestadas por distintos grupos de personas. Además de diversos estudios realizados a partir de pacientes hospitalizados; también ha concluido algunos sobre la población en general, y precisamente uno de ellos acaba de publicarse en la revista Journal of Oral & Facial Pain and Headache. En este caso, los especialistas encuestaron y tomaron muestras de saliva a voluntarios de las ciudades de Resistencia (Chaco) y Corrientes y de un municipio chaqueño llamado Misión Nueva Pompeya, en cuyos alrededores hay gran presencia de comunidades nativas, especialmente wichí.

La información biológica les mostró diferencias con poblaciones de otros continentes en la variación de tres genes llamados COMT, OPRM1 y OPRK1. Al comparar las poblaciones argentinas estudiadas, las variaciones entre los habitantes de cada lugar para estos genes no fueron tan importantes, aunque sí para otro llamado IL-1Ra, sobre el cual la misma autora había publicado un artículo científico en 2015.

“Notamos que en comunidades nativas chaqueñas este último gen presenta una variante relacionada con los procesos inflamatorios, que se caracterizan por la presencia de dolor, con mucha más frecuencia que en otros grupos”, detalla Catanesi. También se recabaron datos en un exhaustivo cuestionario acerca de experiencias como migrañas, fracturas, intervenciones odontológicas, partos con o sin anestesia, y más. “Los dos aspectos más importantes en genética del dolor son: cuánto te duele, y cuál es tu respuesta a los analgésicos. Todo se evalúa en base a una escala numérica”, relata.

“Las asociaciones genéticas son las variaciones que pueden corresponderse con algún rasgo, que en este caso es la expresión del dolor. La realidad es que no encontramos las mismas que figuran en la bibliografía, ya que generalmente lo que está más estudiado y descripto es lo europeo, y nosotros tenemos una mezcla de distintos orígenes”, aduce Catanesi, y continúa: “Más aún las comunidades elegidas, donde hay muchas personas nativas junto con otras que no lo son. Esto tiene que ver con el flujo genético, porque cuando se combinan las poblaciones, aumenta la variabilidad de los genes y cambia la frecuencia de las variantes o alelos, es decir sus formas”.

El antecedente de esta línea de investigación radica en experiencias con modelos de ratones que Catanesi realizó hace poco más de una década durante una estadía como becaria en el Instituto Nacional de Genética de Mishima, Japón. “Las pruebas consistían en infligir al animal algún tipo de dolor sin llegar a causarle una lesión. Por ejemplo, colocarlo en una cabina con el piso caliente –denominada hotplate– y observar cuánto tiempo demoraba en lamerse las patas delanteras, señal de que la temperatura lo estaba afectando”, cuenta la científica. El paso siguiente era analizar genéticamente a cada individuo para detectar las variantes y sus correlaciones con la manifestación del malestar.

Si bien estos experimentos constituyen la raíz de lo que luego pasó a estudiarse en seres humanos, Catanesi subraya un aspecto imposible de obviar: el componente psicológico. “Es un factor de mucho peso: la principal diferencia entre experiencias con animales y personas”, explica. Sucede que, además de que en ambos casos está demostrado que por cuestiones hormonales cada sexo experimenta el dolor de distinta manera, en nuestra especie se agrega una presión social o cultural que lleva a aparentar, en ciertos casos, un mayor grado de fortaleza, “especialmente en varones que están siendo testeados por una mujer”, observa.

En el trabajo realizado en el norte argentino el componente psicológico también resultó muy importante, pero esta vez en las mujeres, teniendo en cuenta que “las nativas tienden a no manifestar dolor en los partos de la manera en que lo hacen aquellas con ascendencia europea”, explica Catanesi, y agrega: “¿Qué pasa?, ¿no les duele o no lo muestran? Es probable que no lo expongan debido a cuestiones culturales, pero en todo caso a esto también hay que comprobarlo”.

Lo observable a nivel genético podría tener –explica la investigadora- gran aplicación en la medicina personalizada, dado que no todas las personas responden de igual modo a los analgésicos. “Los genes interactúan de formas muy complejas, y su funcionamiento repercute de distinta manera en cada individuo”, apunta Catanesi, y añade: “Conocer las variantes genéticas de las poblaciones permitiría en un futuro identificar sub-grupos con diversos grados de sensibilidad a los analgésicos y mejorar la aplicación de tratamientos contra el dolor más adecuados”.

Sobre investigación:

María Celeste Raggio. Becaria doctoral. IBYME.
Rebeca González. Pasante CIC. IMBICE
Diana M. Hohl. Becaria doctoral. IMBICE.
Laura A. Glesmann. Colaboradora.
Cecilia I. Catanesi. Investigadora adjunta. IMBICE.

Crédito del artículo: Mercedes Benialgo, Relaciones Institucionales CCT-La Plata

Científicas del CONICET La Plata avanzan en la determinación de los genes que definen ese rasgo. La información permite trazar el perfil de un sospechoso.

      

Las aplicaciones de la genética en el campo de las ciencias forenses son bien conocidas, pero eso no quita que aún haya mucho por explorar y se sigan abriendo nuevas líneas de investigación relacionadas. Es el caso de la determinación del color de los ojos, un tema que históricamente no ha despertado mayor interés por considerarse que todo estudio que apuntara a definir el aspecto fenotípico de las personas -es decir a sus características y rasgos- resultaba estigmatizante. En la última década, sin embargo, fue cobrando cada vez más impulso, convocando a gran cantidad de expertos. En este contexto favorable, dos científicas del Instituto Multidisciplinario de Biología Celular (IMBICE, CONICET-UNLP-CICPBA) acaban de publicar un trabajo en la revista Genetics and Molecular Biology.

El estudio indaga en los genes que participan de la determinación de la tonalidad del iris, el área circular en cuyo centro se encuentra la pupila. “La muestra con la que trabajamos corresponde a población bonaerense nativa y con un mínimo de cinco años de residencia en la provincia”, describe Diana Hohl, becaria doctoral del CONICET y primera autora del trabajo, y agrega: “Comparamos los resultados con investigaciones similares basadas en europeos, africanos y asiáticos, y las diferencias son tantas que los protocolos de identificación de color de ojos que se utilizan internacionalmente podrían no servir para esta región del planeta. La variación de los genes que participan puede ser distinta en cada lugar”.

La investigación se basó en 118 personas de entre 18 y 50 años, dado que una edad muy avanzada podría influir en la coloración del iris, más aún si existe alguna enfermedad ocular. Del mismo modo, se excluyó a quienes utilizan medicación en gotas que pudiera provocar el oscurecimiento del ojo. A cada voluntario se le tomó una fotografía sin incidencia de luz externa e iluminados sólo con una linterna, y también se le solicitó una muestra de saliva para correlacionar lo observado en las imágenes con la información genética, y poder así determinar los genes que están implicados en la definición precisa de cada tono.

Dentro de los protocolos de identificación antes mencionados, en Europa existe un kit que analiza una serie de polimorfimos, es decir, variaciones en el ADN que se dan dentro de una misma población. El resultado permite estimar el color de ojos de una persona a partir de su información genética con una probabilidad de error muy baja. “Pero aquí encontramos distintas frecuencias de esas variantes de los genes, llamadas alelos. Es probable que sean muy comunes entre los europeos pero menos frecuentes en esta zona debido a nuestra mezcla étnica. Entonces esos marcadores podrían no servir aquí”, explica Cecilia Catanesi, investigadora adjunta del CONICET en el IMBICE y participante de la investigación.

Los genes que participan de la definición del color del iris son por lo menos veinte, aunque los más involucrados son siete u ocho. El principal aporte a las disciplinas forenses radica en que conocerlos permite predecir ese rasgo de un sospechoso que se está buscando, y no solamente cotejarlo con un detenido. “Por ejemplo, es muy común que se encuentre material biológico debajo de las uñas de una víctima que se defendió. En esos casos, conocer cuáles son los genes que dan la pigmentación de la piel, ojos y pelo permite trazar un perfil aproximado de las características del atacante. Pero particularmente el tono de los ojos es muy poco sensible al ambiente: quiere decir que está determinado casi completamente por la genética y, a excepción de la edad, que puede producir cambios, no hay muchos otros factores que le influyan”, apuntan las especialistas.

Otra aplicación que puede tener esta información es a la hora de estimar la identidad de una persona a partir de restos óseos. “Cuando se encuentran huesos y no hay ADN de posibles familiares como para comparar, la determinación genética resulta muy útil”, relata Hohl, y continúa: “Así como un antropólogo forense puede saber si se trataba de un hombre o una mujer, o la altura que tenía, por ejemplo, también es posible conocer el color de ojos que tenía, y es un dato más al momento de orientar la búsqueda”.

Al principio de la investigación, las científicas se valieron de un software desarrollado en el exterior para realizar una cuantificación del color del iris, pero tuvieron muchos problemas porque no lograba un buen reconocimiento de gran parte de las tonalidades propias de los bonaerenses, y en cambio resultaba mucho más preciso con tonos claros, que predominan en otras partes del mundo. Para los ensayos siguientes, entonces, utilizaron otro programa y, con ayuda de personal del IMBICE, están desarrollando otra metodología de medición. También mejoraron el procedimiento para tomar las fotografías, y pasaron a realizarlo con la colaboración de la becaria del CONICET María de los Ángeles Gutiérrez en el ámbito del Programa Ambiental de Extensión Universitaria de la Universidad Nacional de La Plata (PAEU, UNLP), que cuenta con un laboratorio y equipamiento mucho más adaptados para la tarea.

La publicación se basó en la tesis de grado de Hohl, un trabajo que fue premiado en dos oportunidades el año pasado: durante el Tercer Congreso Internacional Científico y Tecnológico de la Provincia de Buenos Aires, y en el XIV Congreso Latinoamericano de Antropología Biológica, organizado por la Asociación de Antropología Biológica Argentina en Uruguay.

Sobre investigación:

Diana M. Hohl. Becaria doctoral. IMBICE.
Brenda Bezus. Facultad de Ciencias Exactas. UNLP.
Julia Ratowiecki. Becaria doctoral. CEMIC.
Cecilia I. Catanesi. Investigadora Adjunta. IMBICE.

Crédito del artículo: Mercedes Benialgo, Relaciones Institucionales CCT-La Plata

El sábado 10 de marzo de 2018 el Laboratorio de Neurofisiología del IMBICE organizó la 1ra Jornada Científica titulada “Los mecanismo neuronales que controlan el apetito”, llevada a cabo en el Palacio Municipal de la ciudad de San Miguel del Monte.

El evento contó con la participación de diez grupos de investigación que se desarrollan en el área de neurociencias en La Plata y Capital Federal.

La Jornada tuvo como objetivo crear un ámbito propicio para la interacción amena, el intercambio de información científica, la generación de nuevas ideas y el inicio de colaboraciones entre los participantes. El programa se elaboró con la finalidad de lograr que los laboratorios de investigación puedan exponer sus líneas de trabajo y maximizar la discusión de sus resultados.

La asistencia a la Jornada se extendió no sólo a investigadores y becarios, sino también a estudiantes avanzados de carreras biomédicas y público en general, promoviendo así la divulgación de las investigaciones que se realizan en el país sobre los mecanismos que controlan el apetito.

La ciudad de San Miguel del Monte brindó un marco distintivo para el evento, proporcionando un ambiente relajado y acogedor, propio de esta ciudad del interior de la Provincia de Buenos Aires.

La organización de este evento contó con el apoyo financiero y logístico de la Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires y de la Municipalidad de San Miguel del Monte.

Programa:  Tríptico Jornada Monte 2018