Científico de la FCB es portada en la Revista Nature Metabolism
abril 8, 2022
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Silva y colaboradores muestran que, durante la ausencia de comida, las neuronas utilizan cuerpos cetónicos derivados de la glia para promover la formación de memoria en la mosca. En la imagen se muestra la expresión de un transportador de cuerpos cetónicos en el cerebro de Drosophila
Bryon Silva, es egresado de la carrera de Bioquímica de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Pontificia Universidad Católica de Chile, y recientemente, su investigación sobre cómo los cuerpos cetónicos alimentan la formación de memoria en periodos de restricción de comida, ha tenido una destacada recepción internacional por su impacto en la salud humana, específicamente en lo que entendemos por enfermedades neurodegenerativas.
Dicha investigación fue destacada en la portada de la Revista Nature Metabolism: una de las más prestigiosas en ciencias a nivel mundial.
El Becario de la Escuela de Neurociencias de Paris y Universidad de Paris, Ciencias y Letras, actualmente se encuentra terminando sus estudios de investigación doctoral en la Escuela Superior de Física y de Química Industrial de París (ESPCI Paris).
Ad portas de comenzar una posición postdoctoral en el Imperial College London, en Londres, tuvimos la oportunidad de conversar con Bryon, a raíz de este importante reconocimiento:
“Todo comenzó durante mis estudios de pregrado en el laboratorio del Dr. Jorge Campusano, quien es especialista en enfermedades neurodegenerativas y conducta animal. Fue ahí que nació mi interés por investigar procesos cognitivos, como el aprendizaje, la memoria, y los diversos mecanismos celulares y moleculares involucrados; utilizando la mosca de la fruta como modelo, debido a su gran versatilidad y único arsenal de herramientas genéticas”, nos cuenta.
Gracias a lo que él define como, un “excelente entrenamiento” otorgado durante sus estudios de pregrado, el bioquímico UC decidió seguir con esta línea de investigación en su doctorado.
“Específicamente, durante mi
trabajo de tesis doctoral en Paris, mi línea de investigación se centró en
determinar el rol de las células gliales como el principal soporte energético
de las neuronas, y cómo esta comunicación permite la formación de la memoria a
largo plazo. Para investigar estos procesos, combinamos diversas técnicas de
vanguardia: herramientas genéticas para manipular la expresión de ciertos genes
de manera temporal y tejido específica, ensayos conductuales de memoria a largo
plazo, inmunofluorescencia y microscopia de dos fotones in vivo, junto con
sensores FRET codificados genéticamente para medir flujos metabólicos mientras
la mosca genera nuevas memorias”, detalla.
Bryon Silva se interesa a futuro en determinar un nuevo rol terapéutico de los cuerpos cetónicos como fuente de energía alternativa para mejorar la pérdida de memoria en enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer; Créditos fotografía: Getty Images
Entendiendo estudios científicos desde una perspectiva histórica
Desde hace décadas se investigó y
sugirió que la glucosa es el principal sustrato energético para nuestro
cerebro. Luego, en los años sesenta, se obtuvo evidencia que, en ausencia de
comida (o cuando la glucosa escasea), los cuerpos cetónicos producidos a partir
de ácidos grasos hepáticos, se utilizan como una fuente energética alternativa
para suministrar energía al cerebro.
A continuación, en los años
ochenta y noventa, se investigó y concluyó que el cerebro era incapaz de
utilizar ácidos grasos para generar energía y como consecuencia, para producir
cuerpos cetónicos; lo cual se convirtió en un dogma en el campo del metabolismo
energético, y se siguió creyendo por décadas que, en periodos de restricción de
comida, el cerebro dependía exclusivamente de la energía proveniente de los
cuerpos cetónicos hepáticos.
“En este estudio descubrimos que,
cuando el organismo se enfrenta a periodos de escasez de glucosa, las células
gliales del cerebro sintetizan cuerpos cetónicos, a partir de una gran reserva
local de ácidos grasos gliales en forma de gotas lipídicas, y estos se
transfieren a las neuronas para producir energía durante la formación de
memoria. De esta forma, nuestro trabajo, descubre la existencia de una nueva
ruta metabólica de transporte de cuerpos cetónicos a nivel local en el cerebro,
a diferencia de la ruta metabólica hepática. Por otro lado, rompe con un dogma
científico en el campo del metabolismo energético y abre infinitas
posibilidades para estudiar el impacto de los cuerpos cetónicos en enfermedades
neurodegenerativas como el Alzheimer”, explica.
¿Desde cuando surge el interés en investigar sobre metabolismo energético
y su potencial terapeutico en enfermedades neurodegenerativas?
“En ciertas enfermedades
neurodegenerativas, como en la enfermedad de Alzheimer, existe un deterioro
progresivo de las neuronas en ciertas áreas del cerebro, y se conoce muy poco
sobre las causas de este deterioro. Por ejemplo, en etapas tempranas de la
enfermedad, tanto en pacientes sintomáticos, pre-sintomáticos e individuos en
riesgo, existe una disminución en la utilización de glucosa, y como
consecuencia, en la producción de energía en el cerebro; lo cual se
correlaciona con la progresión de la enfermedad. Esto sugiere que fuentes
alternativas de energía podrían ser cruciales para detener los problemas de
memoria ligados a esta enfermedad. Y, por lo tanto, nuestro estudio se interesa
a futuro en determinar un nuevo rol terapéutico de los cuerpos cetónicos como
fuente de energía alternativa para mejorar la pérdida de memoria en
enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer”.
¿Qué impacto (social) le gustaría realizar con su investigación?
“A futuro mis intereses de investigación pretenden centrarse en dilucidar mecanismos no-canónicos de enfermedades neurodegenerativas, y con ello, desarrollar blancos terapéuticos para tratarlas, con el fin de mejorar, o bien, curar enfermedades como el Alzheimer o Parkinson. Por lo tanto, espero que mi investigación tenga un impacto directo en el bienestar y salud humana a nivel mundial”.
Consultado sobre el impacto de
las investigaciones en Chile, el estudiante UC, asegura que, siempre ha creído
que el país tiene un potencial intelectual enorme e incluso mejor que muchos
países desarrollados. Sin embargo, su alto potencial intelectual se ve
sumamente afectado por la inversión científica por parte del Estado y por las
mismas universidades, quiénes deben ser el principal soporte económico de los
grupos de investigación.
Créditos fotografía: Bryon Silva está ad portas de comenzar una posición postdoctoral en el Imperial College London, en Londres
“Me gustaría volver a Chile como
científico cuando vea que el Estado, en conjunto con las universidades, profesionalicen
la carrera de científico en todos los niveles: a nivel de estudiantes de
pregrado, doctorado, postdoctorado y técnicos de laboratorio. Cuando esto
ocurra, creo firmemente que Chile podrá ser considerado uno de los principales
focos de investigación e innovación a nivel mundial”.
A lo que añade: “Mi consejo para
los estudiantes de la Facultad sería primero incursionar, desde los primeros
años de carrera, en los laboratorios de investigación de la Facultad; donde
puedan aprender a desarrollar el pensamiento crítico, ser parte de alguna investigación,
y si se da la oportunidad, consolidar alguna de sus propias ideas de
investigación. Luego, si tienen interés en realizar sus estudios doctorales en
el extranjero, primero se enfoquen en saber de ante mano la línea de
investigación o pregunta biológica que les gustaría seguir. A continuación,
hacer una lista de centros de investigación o laboratorios, y contactarlos
directamente para potenciales pasantías pre-doctorales, posiciones doctorales o
alternativas de financiamiento a través de becas extranjeras”.
“Si tienen dudas, preguntas o necesitan consejos sobre seguir sus estudios en el extranjero me pueden contactar y escribir directamente vía Twitter: @SilvaBryon1. Estaría encantado de poder ayudar a las y los estudiantes de la Facultad, con mi experiencia”, finaliza esta entrevista.
