"Es clave impulsar la interdisciplinariedad para investigar"

Nicolás Camargo Lescano (Agencia CTyS)- Debe haber miles de formas de enterarse de la obtención de un premio. La de Damián Álvarez Paggi bien podría ser una de las más curiosas. “Estaba trabajando en el laboratorio cuando me llegó un mail al celular. Sólo vi el encabezado, que decía ‘¡Felicitaciones! Ganaste…’ y pensé que era otra publicidad de los autos 0 kilómetro. Cuando lo abrí, mucho más tarde, me di cuenta de que en realidad me habían premiado por mi tesis doctoral”, relata.

Así, este investigador del Laboratorio de Biofisico-química del Instituto de Química Física de los Materiales, Medio Ambiente y Energía (INQUIMAE, UBA-CONICET), se enteraba de que recibía el Premio Hans Schumacher que lo destacaba como el autor de la mejor tesis doctoral en esta área en el período 2012-2014. “Sin duda, la distinción es importante porque es el reconocimiento al trabajo de cinco años”, destaca Álvarez Paggi.

La tesis doctoral, galardonada por la Asociación Argentina de Investigación en físico-química y realizada bajo la dirección del doctor Daniel Murgida, se desprende del trabajo en equipo del INQUIMAE y el Laboratorio de Metaloproteínas del Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR, CONICET). Allí, identificaron algunos de los mecanismos regulatorios de los procesos de transferencia de electrones en la respiración celular, un mecanismo clave para la producción de energía de la célula.

“Este proceso- explica Álvarez Paggi- se lleva a cabo a través de proteínas ubicadas en la membrana de la mitocondria, una organela de la célula. Los objetivos eran entender cómo estaba regulado ese mecanismo, por qué funcionaba de esa manera”. Entre otras cuestiones, los científicos debían resolver, desde el punto de vista físico-químico, cómo la transferencia de electrones ocurre de manera eficiente y en tiempos compatibles con la vida.

A través de distintos experimentos, los investigadores descubrieron que algunas de las proteínas alternan entre estados conformacionales y electrónicos diferentes y que actúan de manera distinta de acuerdo a si se debe ganar o perder electrones. “Al llegar el electrón a la proteína, esta automáticamente realiza una transición hacia otro estado, lo que le permite al electrón luego salir en otra dirección. De esta manera, el flujo de electrones ocurre a altas velocidades”, apunta Álvarez Paggi.

“Y eso, ¿para qué sirve?”

Acaso sea la pregunta más recurrente entre la sociedad al surgir descubrimientos de este tipo. “Cuando uno hace ciencia básica, la respuesta inmediata es que sirve para entender más”, aclara el académico, subrayando que los conocimientos generados en este tipo de investigaciones serán claves a la hora de realizar ciencia aplicada.

Así, el descubrimiento sobre el mecanismo de transferencia en electrones se puede aplicar en el área de la electrónica molecular. “Aprovechando la capacidad de transformación de la proteína para cambiar de estado, se pueden diseñar nuevos nano dispositivos”, ejemplifica Álvarez Paggi, quien agrega además que los conocimientos se pueden aplicar en tratamientos para enfermedades mitocondriales.

“En el caso del lupus, por ejemplo, a partir de conocimiento básico que se disponía previamente, hay grupos que están desarrollando tratamientos, todavía en fase experimental, para tratar de que la transferencia de electrones en la mitocondria sea más lenta y de este modo disminuir el metabolismo. Así, los linfocitos T, encargados de dar una respuesta auto inmune, se ‘calman’ y se generaría un tratamiento paliativo”, ilustra.

Por su parte, una de las líneas actuales de investigación del equipo del INQUIMAE es estudiar a la proteína Citocromo c, protagonista no sólo en la cadena de transporte respiratorio de la célula, esencial para la vida, sino también en la muerte celular programada, mecanismo que tienen las células para desencadenar su propia muerte de manera ordenada y que recibe el nombre de apoptosis.

“La misma proteína cambia su función ante diversos estímulos y decide que la célula viva o muera. Lo que tratamos de entender es cómo esa transición está regulada, a qué mecanismos obedece que cambie su función en un determinado momento y no en otro”, especifica el investigador.

Otro de los trabajos en curso del Instituto es el estudio de los campos eléctricos que se generan en la célula a partir del funcionamiento de las proteínas ubicadas en las membranas de las mitocondrias, que acumulan así una enorme carga eléctrica. Por eso es que, para Álvarez Paggi, “el hecho de entender la relevancia de la diferencia de potencial en la regulación del funcionamiento de las proteínas de membrana es algo clave”.

De la foto a la película

Para el especialista, hay un gradual cambio de paradigma, dentro de la biología celular, en dejar de lado la relación estructura-función. “Según esta concepción, si uno disponía de la estructura de la proteína, por ejemplo, podía entender cómo funcionaba. Pero la estructura no establece unívocamente la función, sino que, en conjunto con otros parámetros, determina la dinámica, la cual es central en la  determinación de la función”, aclara.

Por eso es que para Álvarez Paggi es necesario, en términos metafóricos, “no quedarse sólo con la foto sino también ver la película. Sólo al ver la imagen dinámica y observar cómo se mueve es cuando puedo dar cuenta de los mecanismos de esa función”.

Según la perspectiva del investigador, además, se consolidan las líneas de investigación con científicos de distintas áreas. “Es clave impulsar la interdisciplinariedad en la investigación. Hoy podemos ver a físicos trabajando con biólogos, químicos trabajando con computadores, etc.”.

Para el académico, la tendencia obedece no sólo a iniciativas en distintos centros de investigación en la Argentina para trabajar de forma interdisciplinar, sino a la misma naturaleza científica. “De alguna forma, la ciencia te lleva por delante y te dice ‘este es el camino’. Cómo físico o como químico podrás resolver ciertos problemas, pero para resolver otras cuestiones se vuelve imperioso el trabajo en equipo”, concluye.