Lunes, 21 Mayo 2018 17:08

Visita Académica del Premio México de Ciencia y Tecnología 2017



ccc

 



Tras ser galardonada con el Premio México de Ciencia y Tecnología 2017, la Dra. María Ángela Nieto Toledano, profesora e investigadora del Instituto de Neurociencias de la Universidad Miguel Hernández en Alicante, España, impartió una serie de conferencias magistrales en diferentes instituciones de investigación en México, del 14 al 18 de mayo del 2018. Durante su visita académica, la Dra. Nieto impartió charlas en el Instituto de Fisiología Celular de la UNAM, El Colegio Nacional, la Universidad de Guadalajara, el Instituto de Ciencias Médicas y Nutrición Salvador Zubirán (INCMNSZ), y finalizó en el Centro de Investigaciones y Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (Cinvestav-IPN).

La Dra. Nieto recibió el Premio México de Ciencia y Tecnología 2017 por sus aportaciones sobre el papel de la Transición Epitelio-Mesénquima (EMT, por sus siglas en inglés) durante el desarrollo embrionario y su reactivación en las patologías del adulto. Es así que, durante su visita académica, la galardonada expuso algunos proyectos de investigación que dirige en el Instituto de Neurociencias sobre la importancia de la Transición Epitelio-Mesénquima para la morfogénesis embrionaria, así como la relación entre los mecanismos del desarrollo embrionario y la progresión de enfermedades como el cáncer y la fibrosis renal.


Transición Epitelio-Mesénquima (EMT)


De acuerdo con la investigadora, una de las preguntas más fascinantes para la biología es ¿cómo se origina un individuo a partir de una sola célula? Y es por esto, que a lo largo de los años se han estudiado los mecanismos y procesos que ocurren para que un cigoto o célula inicial se convierta en embrión. Según explica la Dra. Nieto, hace ya algunos años se logró identificar que el comportamiento celular tiene que ver con la activación de un solo gen, el cual puede pertenecer a distintas familias conocidas como Snails, Zebs, Twist o Prrx, y justamente la activación de uno de estos genes es capaz de inducir movimientos celulares.

Asimismo, explica que el primordio del sistema nervioso se denomina cresta neural, y es esta cresta neural donde nacen las células que posteriormente tendrán que viajar grandes distancias para llegar a su destino final, donde su programa de migración se apaga por completo para dar lugar a la formación de distintas estructuras, órganos y tejidos.

A nivel de la biología celular, explica la doctora, este proceso de desprendimiento de células desde su lugar de origen para viajar hacia su destino final, se ha llamado Transición Epitelio-Mesénquima, esencialmente porque se trata de dos tipos celulares: las células epiteliales, que son prácticamente inmóviles y crecen muy juntas entre sí, y las células mesenquimáticas, que pueden viajar de forma individual y son lo que se conoce como células migratorias e invasivas.

De forma interesante este programa fundamental para la morfogénesis embrionaria, también pude reactivarse en el adulto, en ocasiones con fines benéficos como la regeneración de tejidos y la curación de heridas, y otras veces se reactivan en condiciones patológicas en enfermedades con importantes repercusiones económicas y sociales como el cáncer y la fibrosis.


EMT y la progresión del cáncer hacia la formación de las metástasis.


Maria Ángela Nieto expone que al observarse la Transición Epitelio-Mesénquima a nivel de biología celular, se sugirió que probablemente una reactivación de estos genes en el adulto y concretamente en el cáncer, podía contribuir a la adquisición de las propiedades malignas que tienen las células cancerosas y por las cuales, a partir de un tumor cancerígeno primario, aparecen posteriormente diferentes tumores en distintos órganos del cuerpo, conocidos como metástasis. Acorde con la investigadora, durante el desarrollo embrionario, las células se desprenden, migran, se detienen para situarse en distintos territorios y se vuelven inmóviles, algo muy parecido a lo que ocurre en la progresión del cáncer y la formación de las metástasis.

También expuso que en el transcurso de las investigaciones se ha pensado en el diseño de estrategias terapéuticas contra la metástasis. Señaló que inicialmente se buscaron procedimientos que lograran inhibir el proceso del movimiento celular, con el propósito evitar el desprendimiento de células del tumor primario y prevenir así la formación de los tumores secundarios. Sin embargo, se descubrió que las células móviles no forman grandes tumores mientras mantengan encendido el programa de migración. Por lo tanto, teniendo en cuenta que, al momento del diagnóstico la mayor parte de los pacientes ya tiene células tumorales diseminadas en distintos órganos, si se bloqueara el movimiento celular, se estaría favoreciendo a la formación de metástasis.

En resumen, la galardonada señala que el nuevo enfoque para las terapias anti-mestastásicas se centra en el nicho metastásico; ese entorno que generan otros órganos para recibir a las células cancerígenas y formar tumores. De esta manera se busca proteger los órganos sanos y prevenir la formación de los tumores secundarios.


Fibrosis renal: otro contexto patológico en el que se activan estos genes


La Dra. Nieto explica que se planteó la posibilidad encontrar otro contexto patológico en el que se activan estos genes, y tras observar que las células renales se convierten a unas células muy primitivas cuando se presenta la fibrosis, comenzó su investigación en fibrosis renal.

Mediante varios modelos experimentales su equipo de investigación llegó a la conclusión de que la degeneración de órganos en temas de fibrosis, efectivamente se debe a la reactivación de un programa embrionario, que no solo es suficiente sino necesario ya que promueve la aparición de fibras de colágeno que bloquean la función del órgano y que, además, bloqueando el programa embrionario se podría atenuar significativamente la enfermedad.

En consecuencia, se buscó una prueba con reactivos que lograran bloquear este programa una vez que ya estaba encendido para ver qué impacto tenía en los riñones. Lo que se encontró al realizar la prueba fueron riñones morfológicamente recuperados, con un perfil renal normal, es decir, se comprobó que bloqueando estos genes una vez que el riñón ya era fibrótico, la enfermedad era capaz de atenuarse. A diferencia de lo que ocurre en el cáncer, inhibir el programa tiene resultados positivos.


Posición cardiaca en relación a la EMT


Otra de las aportaciones más relevantes de la doctora Ángela Nieto, es sobre la relación entre la Transición Epitelio-Mesénquima y el posicionamiento del corazón. Según expone la doctora, todos los primordios de los órganos aparecen inicialmente en la línea media del cuerpo y posteriormente se desplazan hacia su posición final. Con respecto al corazón, éste se sitúa con el polo posterior apuntado hacia la izquierda, y esto resulta sumamente importante ya que los defectos de asimetría izquierda-derecha se asocian directamente con la movilidad y la mortalidad.

La investigadora señala que lo largo de varias investigaciones se identificó un nuevo gen denominado Prrx, y se encontró que tenía una expresión prominente en el lado derecho del embrión y una expresión mucho más baja en el lado izquierdo. Una vez identificado este gen se realizaron experimentos de exceso y defecto de función de estos genes que se expresaban en mayor cantidad en el lado derecho, para ver cuál era el impacto que tenían sobre el posicionamiento cardiaco.

Lo que se encontró fue que, al ser inhibida la función de estos genes, el corazón se mantenía en la línea media, es decir, no se había producido el desplazamiento hacia la izquierda. De acuerdo con la Dra. Nieto, el desplazamiento del corazón es fundamental para que exista una concordancia con la vasculatura y por lo tanto el órgano pueda realizar bien su función. Así se comprobó que estas expresiones asimétricas de los genes situados a la derecha son fundamentales para el movimiento del corazón hacia su posición final.


Entendimiento del desarrollo embrionario para el desarrollo de terapias contra patologías del adulto


En suma, tras presentar tan importantes aportaciones al conocimiento científico universal, desarrolladas por sus diferentes grupos de investigación en el Instituto de Neurociencias, la galardonada al Premio México de Ciencia y Tecnología 2017 concluye que conociendo los mecanismos naturales y absolutamente necesarios para la formación de nuestro cuerpo; cómo de una sola célula se forma un individuo completo; cómo hay células que no nacen en el lugar que tienen que cumplir su función, sino que tienen que viajar; ha ayudado a conocer el funcionamiento de los mecanismos que rigen el posicionamiento de los órganos, así como a entender también cómo se produce la metástasis del cáncer a partir del tumor primario y cómo se propicia la degeneración de órganos, lo que a su vez permite diseñar terapias para contrarrestar estas enfermedades tan devastadoras.


Inicio