El doctor Monte Westerfield del Instituto de Neurociencia de la Universidad de Oregón, Estados Unidos, es uno de los fundadores del uso del sistema modelo de pez cebra en el estudio de las enfermedades humanas en todo el mundo. Detalles de sus investigaciones en:
La doctora Whitlock estudia la capacidad de regenerar neuronas en la edad adulta. Para ello investiga el sistema sensorial olfativo utilizando como modelo el pez cebra. Más información en:
Genética. El 70% de los genes humanos tienen un homólogo en esta especie.
Los avances de la investigación científica han llevado a perfeccionar los modelos de estudios preclínicos orientados a la búsqueda de nuevas terapias farmacológicas, para importantes patologías que afectan a los seres humanos.
Los modelos animales de enfermedades humanas han sido utilizados desde hace muchos años en distintas áreas de la investigación, constituyendo uno de los pasos fundamentales en la biomedicina.
Fueron más de dos décadas de investigación, hasta que el año pasado, un grupo de científicos descubrió el genoma completo del pez cebra.
Con esta información se supo que este diminuto animal tiene un alto grado de similitud genética con el hombre, dado que el 70 por ciento de los genes humanos tienen un homólogo en el pez cebra, pero lo más interesante es que esta paridad supera el 80 por ciento cuando se trata de genes asociados a enfermedades.
Bajo este escenario, el escurridizo pez cebra, proveniente de la India y Tailandia, calificó como una de las especies más idónea para estudiar enfermedades humanas, tales como el síndrome de Usher, el autismo, síndrome Kallmann (problemas de fertilidad), algunos tipos de cáncer e incluso la obesidad.
Así lo explicó la doctora Kathleen Whitlock, investigadora del Centro Interdisciplinario de Neurociencia de Valparaíso (CINV) de la Universidad de Valparaíso, directora del Programa Ciencia Al Tiro, y conferencista de las I Jornadas Invernales de Neurociencia, que se realizaron este viernes 24 de julio, en la Universidad de Valparaíso, en la Universidad de Valparaíso.
La línea de investigación principal de la doctora Whitlock se relaciona con el síndrome de Kallmann y consiste en el estudio de las células troncales.
"Las células troncales son aquellas que pueden generar neuronas nuevas en el cerebro en personas adultas", aclara la neurobióloga.
Tal como lo explicó la doctora Whitlock, el síndrome de Kallmann es un desorden genético que afecta a uno en 10 mil hombres y a una en 70 mil mujeres. Sus síntomas incluyen pubertad ausente y anosmia, ésta última -explica la neurobióloga- es la incapacidad para distinguir entre diferentes tipos de olores.
"Una persona con el Síndrome de Kallmann no produce hormonas reproductivas ni sexuales. Su aparición es más frecuente en hombres que en mujeres. Es un rasgo ligado al cromosoma X y afecta a las glándulas suprarrenales, que causa una deficiencia de hormonas endocrinas importantes que son necesarios para que el desarrollo sexual ocurra adecuadamente. Esto puede generar la ausencia o falta de desarrollo de las características sexuales secundarias (en los hombres cambio de voz, vellosidad, entre otras) e incluso infertilidad", advirtió.
La neurobióloga detalló el proceso de la siguiente manera. "Durante la pubertad, el hipotálamo lanza la hormona liberadora de gonadotropina (GnRH). La liberación de esta hormona ayuda a iniciar el proceso de la pubertad. La liberación de gonadotropina actúa como una señal a las glándulas suprarrenales para liberar las hormonas sexuales estrógeno y testosterona, que ayudan a que el inicio de la pubertad se produzca. Si esto no ocurre no se genera la ovulación ni la producción de espermios y es precisamente esto, lo que hace que las personas sean infértiles.
Ante la pregunta si los peces cebra son capaces de generar neuronas nuevas que contienen la hormona esencial para la pubertad de las células troncales ¿El ser humano podría tener la misma capacidad?
La académica argumenta: "Un grupo de científicos de Harvard ha desarrollado un tratamiento en hombres que al no desarrollar el proceso de pubertad no pueden tener hijos. Los científicos realizaron el siguiente método a este grupo de hombres infértiles. A la altura de las caderas les instalaron una especie de bomba, que iba suministrando hormonas de pubertad (testosterona entre otras)".
Siguiendo las palabras de la investigadora los resultados fueron auspiciosos, porque no sólo lograron que estos pacientes desarrollaran espermios y finalmente pudieran tener hijos, además al retirar la bomba, que suministraba las hormonas, los médicos se dieron cuenta que el tratamiento había activado los procesos propios -de algunos pacientes- para la generación natural de hormonas.
"Algo sucedió en el cerebro de estos pacientes que los hizo producir sus propias hormonas sin la ayuda de la máquina-bomba", dijo Whitlock.
El modelo de estudio que trabaja la neurobióloga, desde los últimos 10 años, indica que eventualmente se podrían generar nuevas células en edad adulta, situación que se estaría confirmando con el tratamiento liderado por los médicos de Harvard.
Este estudio señala la investigadora fue presentado en un seminario realizado en la ciudad de Boston, donde convocó a numerosos médicos, quienes validaron su investigación, y la contactaron para continuar avanzando en sus investigaciones.
"Cerca de 15 pacientes que hicieron el tratamiento continuaron desarrollando la hormona por sí mismos. A la pregunta de dónde viene esta hormona, mi respuesta es: estas células vienen de hipotálamo y no del sistema olfatorio como argumentaban otros científicos", señala.
El modelo de la doctora Whitlock sugiere que el hipotálamo de animales adultos tendría habilidad generar neuronas que contienen esta hormona. Eso es lo que la investigadora ha mostrado recién en su laboratorio, en la Universidad de Valparaíso.
La investigación de la doctora Whitlock será publicada en la próxima versión de la Revista Biology Open, una prestigiosa publicación científica de Inglaterra.
"Podríamos encontrar más genes que son responsable en el desarrollo de este sistema, que es esencial para la pubertad. Y en la parte de genética y de desarrollo, tras el estudios con los peces, la sugerencia es que en humanos hay potencial para generar células troncales, como lo hace el pez cebra".
El pez cebra además es una especie muy social, a diferencia del pez dorado, por ejemplo. Por eso también es modelo de estudio para estudiar enfermedades como el autismo.
"Le gusta vivir en grupos, por lo tanto las mutaciones de genes que afecten su característica social permitiría estudiar el comportamiento y funcionamiento de los genes involucrados en esta patología", aseguró la académica.
El autismo es un trastorno neurológico complejo. Es parte de un grupo de trastornos conocidos como trastornos del espectro autista. Se presenta en cualquier grupo racial, étnico y social, y es cuatro veces más frecuente en los niños que en las niñas. El autismo daña la capacidad de una persona para comunicarse y relacionarse con otros. También, está asociado con rutinas y comportamientos repetitivos, tales como arreglar objetos obsesivamente o seguir rutinas muy específicas. Los síntomas pueden oscilar desde leves hasta muy severos.
El pez cebra por su similitud genética con el ser humano ha sido el gran aliado en el estudio de diferentes patologías humanas. Por medio de esta especie se ha podido entender cómo actúan los genes, su mutación y cómo es el comportamiento en vivo de la célula.
Dra. Kathleen Whitlock,