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Científicos mexicanos del Instituto de Fisiología Celular (IFC) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) trabajan con el desarrollo descubierto por el Premio Nobel, Yoshinori Ohsumi, para determinar por qué ocurre el envejecimiento del sistema nervioso.
El descubrimiento de la existencia del proceso de autofagia, el mecanismo de las células para degradar y reciclar algunos de sus componentes que están enfermos o no funcionan, es lo que permitió que el premio Nobel de Medicina 2016 se le otorgara al investigador japonés.
Susana Castro Obregón es especialista en neurodesarrollo y fisiología con nivel II en el Sistema Nacional de Investigadores, y lidera un equipo de científicos que desde la UNAM están intentando descubrir el papel de la autofagia en el desarrollo y envejecimiento del sistema nervioso.
Para llevar a cabo sus experimentos e investigaciones, los mexicanos trabajan con un ratón genéticamente diseñado por el científico Noboru Mizushima para estudiar la autofagia. Mizushima fue discípulo de posdoctorado del hoy Premio Nobel y escribió algunos artículos científicos con él, por lo que el trabajo de los investigadores de la universidad es una continuidad de lo que desarrolló el investigador.
“El doctor Mizushima hizo una publicación en una revista científica. Este ratoncito lo que permite es estudiar a la autofagia en vivo en el organismo. Le solicité el material para hacer mi investigación y él me lo dio. Así como estudiar a la levadura sirvió para entender un proceso humano, estudiar un ratón se parece mucho al humano y creemos que con este ratoncito podemos entender cómo se forma el cerebro”, explicó Susana Castro.
Mizushima descubrió en sus investigaciones que el ratón posee los mismos genes que hacen posible que se lleve a cabo el mecanismo referido en la levadura.
Después identificó estos genes en una pareja de ratones —macho y hembra— y les pegó una proteína llamada verde fluorescente (GSP) que da color. Con la GSP pegada a los genes es posible darle seguimiento a este proceso en el cuerpo del ratón como si fuera un mapa y poder observar su funcionamiento en un ser vivo.
El papel de la autofagia en el desarrollo cerebral de los mamíferos durante el embarazo es lo que se busca, y también por qué cuando envejecemos se reduce esta capacidad de las células de nuestro cuerpo para degradar partes enfermas de sí mismas.
Los ratoncitos son útiles para describir el proceso en los humanos, porque comparten muchas características con nosotros. Lo que hizo Mizushima fue modificarlos genéticamente de manera que su cuerpo sirva como un mapa para describir la autofagia.
Los científicos mexicanos adquirieron una pareja de estos ratoncitos para investigar por qué la eficiencia del citado mecanismo disminuye en los adultos mayores y cómo ayuda al desarrollo embrionario.
“La falta de autofagia permite que se desarrollen las enfermedades asociadas al envejecimiento. En el desarrollo embrionario hay un gen [llamado AMBRA] que cuando no aparece afecta el funcionamiento de la autofagia, lo que ocasiona que no se desarrolle el sistema nervioso”, dijo.
Cuando esto ocurre en ciertas etapas del embarazo, los bebés nacen con defectos del tubo neural, una estructura presente en el embrión, a partir de la cual se origina el sistema nervioso central. Uno de estos defectos, los cuales son muy comunes puesto que aparecen en uno de cada 10 mil bebés, es la espina bífida.
Este padecimiento daña los nervios y la médula espinal y en la mayoría de los casos obliga a quienes la padecen a utilizar aparatos ortopédicos, muletas o sillas de ruedas; también puede ocasionar dificultades de aprendizaje, problemas urinarios e intestinales, o hidrocefalia —cuando se hincha el cerebro—.
“Si uno piensa que la autofagia es nada más este mecanismo para eliminar lo que no sirve, no tendría sentido que cuando éste falle el cerebro no se forme bien durante el desarrollo embrionario. En mi laboratorio estudiamos qué otras funciones tiene para el correcto desarrollo del sistema nervioso”.
Desde la década de 1960, investigadores especializados en biología celular observaron que las células del cuerpo humano podían destruir sus propios contenidos, encerrándolos en membranas a las cuales llamaron lisosomas, que funcionan como un centro de degradación. El proceso fue nombrado autofagia.
Con este mecanismo, encontró que las partes de las células que no sirven se encierran primero en otros sacos de membranas llamadas autofagosomas, que luego se unen a los lisosomas para su destrucción.
