El doctor Francisco Barrantes, jefe del Laboratorio de Neurobiología Molecular del Instituto de Investigaciones Biomédicas de la UCA, investiga el “diálogo” químico entre 100 billones de neuronas y el impacto de su disfunción.
(17/10/2016 – Agencia CyTA-Instituto Leloir)-. El aumento de la capacidad de los microscopios para ver la unión o sinapsis entre células nerviosas vivas permite entender a escala molecular los diversos procesos biológicos, físicos y químicos que ocurren en patologías neurodegenerativas, como las enfermedades de Alzheimer y de Parkinson.
Así lo reflejan las investigaciones del doctor Francisco Barrantes, médico graduado de la UBA y jefe del Laboratorio de Neurobiología Molecular del Instituto de Investigaciones Biomédicas de la Facultad de Ciencias Médicas de la UCA, quien asegura que el cerebro “es la maquinaria más compleja de la naturaleza: en el humano, contiene unas 100 billones de neuronas interconectadas por un cuatrillón de sinapsis”.
Discípulo del eximio científico Eduardo de Robertis (1913-1988) y vicepresidente de la Academia Mundial de Ciencias (TWAS), Barrantes recibirá el próximo 28 de octubre, junto a su equipo, el Premio Bernardo A. Houssay 2016 del Centro de Estudios para el Desarrollo de la Industria Químico–Farmacéutica Argentina (CEDIQUIFA). Extracto de una entrevista con la Agencia CyTA-Leloir, tras dictar un seminario Cardini en el Instituto Leloir.
¿Cuál es la importancia de entender las uniones entre neuronas o sinapsis?
La comprensión de la función sináptica normal y su contrapartida, las disfunciones presentes en varias enfermedades neurológicas degenerativas, es clave para poder entender el cerebro. Nuestras líneas de investigación apuntan a dilucidar algunos aspectos fundamentales de la estructura y función sináptica, recurriendo a aproximaciones que intentan comprender ese mecanismo a distintos niveles: las moléculas, las células y hasta animales enteros.
Muchos de sus trabajos científicos (ha publicado más de 250 trabajos en revistas internacionales, 60 trabajos de revisión y dos libros) se concentran en la acetilcolina ¿Cuál es la relevancia de ese neurotransmisor?
El receptor de acetilcolina es el paradigma de los receptores de neurotransmisores rápidos. En los vertebrados, incluyendo el Homo sapiens, es el principal receptor de la unión neuromuscular, la que permite la contracción de los músculos voluntarios. La patología más frecuente relacionada con su disfunción es una enfermedad autoinmune invalidante, la miastenia gravis, que puede llevar a la muerte. En el sistema nervioso central, el receptor de acetilcolina tiene un papel crucial en procesos cognitivos, como los asociados al alzhéimer y el párkinson.
Usted trabaja con microscopía óptica de súper-resolución, es decir equipos que logran ver tejidos vivos a escalas atómicas o nanométricas. ¿Cuál es la ventaja respecto de la microscopía electrónica, introducida en Argentina por De Robertis?
Son equipos maravillosos que nos permiten visualizar sinapsis y otras estructuras del orden de los nanómetros (la millonésima parte de un milímetro). Una ventaja importante de estas microscopías es que podemos “interrogar” a las células vivas. ¡Se han visualizar sinapsis en el cerebro de un animal vivo anestesiado! En mi caso particular, fui responsable de la puesta en marcha en 2008 del primer microscopio de este tipo en la Argentina y en Sudamérica, derivado de la colaboración con el grupo del Nobel de Química 2014 Stefan Hell, del Instituto Max-Planck de Biofisicoquímica de Göttingen, en Alemania, donde trabajé casi 10 años.
¿Sus estudios científicos podrían aportar información que se traduzcan en el diseño futuro de estrategias de prevención y tratamiento?
Es difícil establecer con rigor el grado de probabilidad de que esto ocurra, y si así fuera, en qué medida. Algunas condiciones están dadas: nos interesan enfermedades de enorme importancia médica y socioeconómica, aunque nuestras preguntas giren en torno a cuestiones básicas. Pero las dos esferas de la medicina, la profilaxis y la terapéutica, se interconectan con el otro pilar: el diagnóstico. Y hacia eso apuntamos cuando tratamos de entender cómo funciona normalmente lo que falla en la enfermedad, en este caso, en las disfunciones de las sinapsis asociadas a deterioros cognitivos.
Doctor Francisco Barrantes, médico graduado de la UBA y jefe del Laboratorio de Neurobiología Molecular del Instituto de Investigaciones Biomédicas de la Facultad de Ciencias Médicas de la UCA