Investigadora formada en FCB realizó gran hallazgo sobre cilio primario y mantención del axón

En la última década, investigadores alrededor de todo el mundo han puesto especial interés en el estudio del cilio primario, un organelo que ha sido descrito como una “antena” que se ubica en la superficie de la mayoría de las células de vertebrados, el cual actúa como un sensor y un vehículo de transmisión de señales químicas, mecánicas y luminosas entre la célula y el espacio extracelular.

Una eventual falla en el cilio primario de las neuronas en desarrollo podría afectar la adecuada formación y homeostasis de los distintos tejidos del cuerpo humano, causando un amplio espectro de enfermedades conocidas como ciliopatías.

Para avanzar en la comprensión de estas patologías, un estudio realizado en la Universidad de Manchester (Inglaterra) por la Dra. en Ciencias Biológicas Área Biología Celular y Molecular de la FCB, Gabriela Toro-Tapia, y publicado por la prestigiosa revista Science Advances, permitió identificar el rol de este organelo en la regulación de la neurogénesis o formación de neuronas.

“Este trabajo transforma nuestra comprensión de cómo las células pueden reinterpretar rápidamente las señales para producir respuestas cualitativamente diferentes dentro del mismo contexto tisular”, expuso desde Manchester la Dra. Gabriela Toro-Tapia.

Sobre su trabajo, la científica detalló que “en simples palabras, el cilio primario se asemeja a una antena que puede detectar señales del entorno celular para luego poder interpretarlas, lo que se llama transducción de señal”.

Agregó que “entender cómo esta estructura dirige el proceso de neurogénesis o generación de células neuronales, nos ayudará a comprender de mejor manera las ciliopatías, que hoy son consideradas como enfermedades raras y sobre las cuales hoy se entiende muy poco”

Entre estas patologías se cuentan los síndromes de Joubert, de Kartagener y de Bardet-Biedl, entre otros, las cuales pueden afectar el normal desarrollo y funcionamiento de varios órganos de los pacientes, provocando malformaciones en el sistema nervioso y esqueléticas, retraso mental, quistes renales y obesidad, entre otras.

Ciencia y tecnología de punta

A través de técnicas de microscopía de última generación, la investigadora logró observar directamente el proceso de formación de neuronas durante el desarrollo embrionario de aves. “Tenemos un sistema de visualización ex vivo que nos permite capturar y observar en tiempo real cómo las neuronas se forman en el tejido.  Eso nos permite responder distintas preguntas biológicas al modificar diferentes componentes moleculares requeridos para la diferenciación neuronal durante el desarrollo embrionario”.

Gracias a ello, el estudio pudo determinar que el cilio primario es el responsable de interpretar señales que dirigen la formación de los axones. “Una neurona se diferencia del resto de las células por su larga prolongación llamada axón, que se encarga de conectar unas neuronas a otras dentro del sistema nervioso. Lo que descubrimos es que el cilio primario en las neuronas en desarrollo es necesario para el establecimiento y la mantención del axón, ayudando a conservar su morfología o polaridad celular”, expuso la científica.

Sobre las proyecciones de su investigación, la doctora en Ciencias Biológicas indicó que “el siguiente paso es lograr entender como la señalización proveniente del cilio primario puede orquestar y modular al citoesqueleto, que es el soporte interno o esqueleto de las células. Con esto podríamos entender cómo se lleva a cabo la formación y la estabilización del axón en las neuronas en desarrollo”.

Formación en la FCB

Fue en 2005 que la Dra. Gabriela Toro ingresó a la carrera de Bioingeniería de la Facultad de Ciencias Biológicas, institución en la cual continuó su formación de postgrado con el Magister en Bioquímica y Bioinformática y, posteriormente, con el Doctorado en Ciencias Biológicas Área Biología Celular y Molecular.

La investigadora recordó que “tanto mis tesis de pregrado como de postgrados fueron guiadas por la Dra. Marcela Torrejón Quezada. Con ella pude aprender y descubrir el mundo de la biología del desarrollo”.

Agregó que “durante los últimos años en la Facultad de Ciencias Biológicas estudié cómo las células de la cresta neural migran durante el desarrollo embrionario, utilizando el modelo Xenopus y, en general, durante todo el periodo que pasé por la FCB tuve la posibilidad de asistir a diferentes congresos, tanto nacionales como internacionales, en los cuales descubrí lo que se estaba haciendo en el contexto de la biología del desarrollo en otros laboratorios y en el área de la biología celular en general”.

La Dra. Toro-Tapia comentó que fue en este periodo en el que despertó su interés por la línea de investigación que lleva actualmente “fue así como empecé a aprender y me gustó la idea de estudiar cómo las células se comportan y cómo se polarizan en el contexto de la embriogénesis, que es algo “super novedoso” y que depara un sin número de preguntas aun por responder.