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Inédito: dos trabajos argentinos en el mismo número de Science

Fuente: LA NACION

Uno describe cómo se "conectan" las nuevas neuronas al sistema nervioso y el otro identifica por primera vez sensores de calor en las plantas

Science, publicada por la Asociación Norteamericana para el Avance de las Ciencias (AAAS, según sus siglas en inglés), es una de las dos revistas científicas más prestigiosas del mundo. Los papers que semanalmente se imprimen en sus páginas y se distribuyen en formato digital no sólo son leídos por investigadores de todo el planeta, sino que también reciben atención de los medios de interés general. Firmar uno de estos trabajos es ingresar a un círculo selecto dominado ampliamente por científicos del hemisferio Norte y angloparlantes.


Pero esta semana, por primera vez en sus 136 años de vida, la revista incluye dos trabajos argentinos. Ambos producidos por científicos del Conicet y del Instituto Leloir.ience, publicada por la Asociación Norteamericana para el Avance de las Ciencias (AAAS, según sus siglas en inglés), es una de las dos revistas científicas más prestigiosas del mundo. Los papers que semanalmente se imprimen en sus páginas y se distribuyen en formato digital no sólo son leídos por investigadores de todo el planeta, sino que también reciben atención de los medios de interés general. Firmar uno de estos trabajos es ingresar a un círculo selecto dominado ampliamente por científicos del hemisferio Norte y angloparlantes.

Alejandro Schinder, jefe del Laboratorio de Plasticidad Neuronal del Leloir y presidente de la institución, además de autor de uno de los trabajos, no puede ocultar su alegría: "La verdad es que estamos muy contentos", confiesa.

El equipo del Dr. Alejandro Schinder
El equipo del Dr. Alejandro Schinder.

Durante mucho tiempo se creyó que el cerebro no generaba nuevas neuronas. Sin embargo, hoy se sabe que el giro dentado del hipocampo, una región importante para la memoria y el aprendizaje, las sigue fabricando durante toda la vida en un proceso conocido como "neurogénesis adulta".

La investigación que Schinder firma junto con Sung Min Yang, Mariela Trinchero, Silvio Temprana, Karina Büttner y Natalia Beltramone, todos integrantes de su laboratorio y del Conicet, postula un mecanismo que explicaría cómo las neuronas nuevas se "enganchan" a los circuitos preexistentes

Los experimentos, realizados en ratones, mostraron que hay un tipo particular de neuronas "de asociación", llamadas "gabaérgicas", que son las encargadas de esa tarea, y que su activación se vio favorecida cuando los animalitos estaban en un ambiente estimulante.


Laboratorio del Dr. Alejandro Schinder, jefe del Laboratorio de Plasticidad Neuronal del Leloir

 

Laboratorio del Dr. Alejandro Schinder, jefe del Laboratorio de Plasticidad Neuronal del Leloir.

 

Lo que comprobaron, mediante distintas técnicas de microscopía avanzada, es que si al ratón lo pasaban dos días de la jaula aburrida a la que estaba llena de estímulos, las neuronas nuevas que nacían en el hipocampo y que estaban más o menos en la mitad de su desarrollo crecían rápidamente y se conectaban con las neuronas preexistentes. En el ratón aburrido, por el contrario, esas neuronas tardaban bastante tiempo en desarrollarse e incluso podían ser eliminadas.

El conocimiento tiene aplicaciones potenciales, pero muy prometedoras, en enfermedades neurodegenerativas, como las de Alzheimer y Parkinson, y abre nuevos caminos de exploración, por ejemplo, en el uso de células madre para la reparación de tejidos nerviosos dañados.

"Así como hay mecanismos que capturan neuronas y las incorporan a las redes neuronales del cerebro, en el Alzheimer y otras enfermedades neurodegenerativas las neuronas se van muriendo y desconectando -explica Schinder en un comunicado del Conicet-. En este contexto, se podría especular acerca del diseño de estrategias que ayuden a los circuitos a capturar neuronas o, al menos, a reducir la velocidad con la que se desconectan."

Infografia - interneuronas
Infografia - interneuronas.

El termostato vegetal

El otro trabajo local que hoy publica Science identificó por primera vez un sensor de temperatura en vegetales.

"Dado que pueden estar en situaciones de stress y que no pueden irse del lugar, las plantas usan información del ambiente para controlar su crecimiento y desarrollo -explica Jorge Casal, investigador del Conicet, vicedirector del Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas con la Agricultura (Ifeva, Conicet-UBA) y jefe del Laboratorio de Fisiología Molecular de Plantas del Instituto Leloir-. La estrategia que adoptan es modificar sus funciones, la forma en que crecen, para de esa manera reducirlo dentro de ciertos límites. Por ejemplo, si la temperatura es más elevada, las plantas tienden a aumentar el crecimiento del tallo, separan las hojas entre sí para permitir mayor ventilación. Y eso redunda en una menor temperatura."

Equipo del Dr. Jorge Casal
Equipo del Dr. Jorge Casal.

Según afirma el científico, que encabezó un equipo integrado por Martina Legris, Cecilia Costigliolo, becaria doctoral de la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica, y el ingeniero Maximiliano Neme, y con el que colaboraron investigadores de Cambridge, en el Reino Unido, de Friburgo, en Alemania, y de Washington, Estados Unidos, en el caso de la luz se conocen una lista de fotorreceptores que les permiten a la planta captar información del ambiente luminoso.

"Así como nosotros tenemos receptores en nuestros ojos que nos permiten ver, las plantas también los tienen en distintas partes -destaca-. Pero hasta el momento no se había identificado ningún sensor de temperatura."

Inesperadamente, lo que descubrieron los científicos, que hace años trabajaban en sensores de luz, es que uno de esos receptores de luz también es receptor de temperatura.

El laboratorio del Dr Jorge Casal
El laboratorio del Dr Jorge Casal.

"Se sabía desde hace tiempo que uno de esos receptores (el fitocromo B) tenía una reacción que no dependía de la luz, sino de la temperatura -cuenta Casal, que se formó como ingeniero agrónomo y ya hacía experimentos con plantas cuando era chico-. El problema es que todo el mundo pensaba que eso no llegaba a ser significativo y no se consideraba que la temperatura podía afectar la actividad de este receptor de luz."

Casal y su equipo trabajaron con plantas de la especie Arabidopsis thaliana, que comparte características genéticas con el trigo, el maíz, la papa y otros cultivos que son la base de la alimentación mundial.

"Para nuestra sorpresa, descubrimos que el fitocromo integra al mismo tiempo los datos de luz y de temperatura, hace un balance de esa información y la comunica a la planta para que «sepa» las condiciones del ambiente", dice Casal. Lo confirmaron con estudios in vitro y en plantas sometidas a variaciones de luz y temperatura.

También analizaron si las modificaciones moleculares detectadas afectaban lo que la planta estaba haciendo. "Si había lo que se llama «mecanismos de compensación» -recuerda Casal-. También vimos que ese efecto se mantenía y afectaba cómo la planta se desarrollaba."

Los científicos ahora especulan con que modificaciones genéticas puntuales permitirían diseñar plantas resistentes a temperaturas extremas alterando la sensibilidad del receptor.

"A uno le puede interesar una planta con determinada arquitectura, pero cómo logra eso si no sabe cuáles son los «botoncitos» que hay que tocar -ilustra-. Ahora estamos probando respuestas combinadas a la luz y la temperatura de distintos maíces de la Argentina y tratando de ver en qué medida hay una variabilidad en la respuesta."

Infografía - Fitocromo B
Infografía - Fitocromo B.

Preocupación por el recorte presupuestario

En un contexto en el que se discute en el Congreso un proyecto de ley del Poder Ejecutivo que plantea un recorte de fondos para el Sistema Nacional de Ciencia y Tecnología, Alejandro Schinder -presidente de la Fundación Instituto Leloir- quiso poner de manifiesto su preocupación: "Para que en nuestro país los científicos sigamos realizando descubrimientos que apuntan a mejorar la calidad de vida, a generar una masa crítica que contribuya a la toma de decisiones, y a fortalecer nuestra capacidad de producción de bienes con alto valor agregado, el Estado debe sostener un proyecto científico de largo plazo con inversiones sustanciales, independientemente de las situaciones coyunturales que enfrenten los sucesivos gobiernos", afirma.

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