Un equipo internacional de científicos, con destacada participación chilena, se adjudicó un prestigioso financiamiento del Programa de Ciencias de la Frontera Humana (HFSP) para investigar cómo el sistema nervioso mantiene su actividad en temperaturas bajo cero. El proyecto, que cuenta con 1,5 millones de dólares para los próximos tres años, se centrará en especies de insectos que habitan en los Campos de Hielo Norte y otras zonas extremas.
La investigación, liderada por el Dr. John Tuthill de la Universidad de Washington, involucra a expertos de Estados Unidos, Canadá, China y Chile. El académico de la Facultad de Medicina de la Universidad Austral de Chile (UACh) en Valdivia, Sebastián Brauchi, investigador del Laboratorio de Biofísica Celular, es un miembro clave del equipo. Brauchi destaca la importancia de este logro para la ciencia chilena, recordando que el último fondo HFSP del que tiene registro en Chile fue obtenido por el Premio Nacional de Ciencias, Ramón Latorre, en 1999, siendo él, Brauchi, estudiante de Latorre en ese entonces. Es una linda casualidad que ambos galardones llegasen a esta ciudad , comenta el investigador.
El Programa HFSP es reconocido mundialmente por su riguroso proceso de selección. En esta convocatoria, solo 28 proyectos fueron financiados de un total de 957 cartas de intención recibidas. Este financiamiento marca un precedente significativo, ya que desde el año 2000 no se registraban proyectos HFSP liderados por investigadores que operen íntegramente en Chile.
El estudio se enfocará en analizar los límites fisiológicos al frío a través de diversas especies de insectos, con especial atención en moscas que habitan en ambientes gélidos como las montañas del norte de Estados Unidos y los Campos de Hielo Norte en la Patagonia chilena. Estas especies han sido históricamente valiosas para la investigación biomédica, contribuyendo a la comprensión de problemas que van desde arritmias hasta la estructura de las sinapsis neuronales. El interés particular en este proyecto reside en la capacidad evolutiva de estos insectos para moverse y procesar información a temperaturas bajo el punto de congelación.
Creemos que al entender cómo algunos insectos son capaces de moverse a temperaturas bajo cero vamos a poder encontrar soluciones moleculares para mantener la actividad nerviosa cuando se requiera , explica Brauchi. La investigación busca desentrañar los mecanismos biológicos que permiten a estos insectos mantener la función neuronal en condiciones extremas de frío.
Las potenciales aplicaciones de esta investigación en el campo de la medicina son significativas. El conocimiento derivado del estudio de estas moscas extremófilas podría ser utilizado como un complemento en cirugías cerebrales complejas. En estos procedimientos, a menudo es necesario enfriar partes del sistema nervioso para protegerlo durante la intervención, pero al mismo tiempo es crucial mantener la funcionalidad o actividad de esas áreas. Comprender cómo los insectos mantienen la actividad neuronal a bajas temperaturas podría proporcionar estrategias para optimizar estos procesos quirúrgicos, mejorando los resultados y minimizando los riesgos para los pacientes.
El prestigio del HFSP se ve reforzado por el éxito de sus becarios a lo largo de los años. Desde su creación en 1989, 31 de los investigadores que han recibido financiamiento del programa han sido galardonados con el Premio Nobel, lo que subraya la calidad y el impacto de los proyectos que apoya.
El equipo de investigación se propone identificar los mecanismos moleculares y fisiológicos que permiten a estos insectos sobrevivir y funcionar en temperaturas extremadamente bajas. Esto implica el estudio de las proteínas, los lípidos y otros componentes celulares que contribuyen a la estabilidad y la actividad de las neuronas en condiciones de frío. Los investigadores utilizarán una variedad de técnicas avanzadas, incluyendo la electrofisiología, la bioquímica y la biología molecular, para analizar el funcionamiento del sistema nervioso de estos insectos.
Los resultados de esta investigación podrían tener implicaciones más amplias para la comprensión de la adaptación al frío en otros organismos, incluyendo los seres humanos. El conocimiento adquirido podría ser utilizado para desarrollar nuevas estrategias para proteger el sistema nervioso de los daños causados por la hipotermia o para mejorar la eficacia de las técnicas de preservación de órganos para trasplantes.
El proyecto representa una colaboración internacional que reúne a expertos en diferentes disciplinas y áreas geográficas. La combinación de conocimientos y recursos permitirá abordar la pregunta de investigación de manera integral y obtener resultados más sólidos y relevantes. La participación de la Universidad Austral de Chile en este proyecto destaca el creciente papel de la ciencia chilena en la investigación de frontera a nivel mundial.
La investigación se desarrollará durante los próximos tres años, con el objetivo de publicar los resultados en revistas científicas de alto impacto y presentar los hallazgos en congresos internacionales. El equipo de investigación espera que este proyecto contribuya a avanzar en la comprensión de los límites fisiológicos del sistema nervioso y a desarrollar nuevas aplicaciones en el campo de la medicina.
