Cuando el investigador Mariano Soiza Reilly preparaba su regreso a la Argentina tras su estadía en Francia, supo que debía traerse el microscopio de alta resolución con el que trabajaba y un pesado ultramicrotomo que le habían ofrecido en donación. Con ese equipamiento instalado en su laboratorio del Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias (IFIBYNE, UBA-CONICET), logró poner en marcha la array tomography, una técnica de microscopía de fluorescencia de alta resolución que lo posiciona como el único referente sudamericano dentro de un consorcio internacional respaldado por la Chan Zuckerberg Initiative.
El objetivo central de su grupo es evaluar de forma cuantitativa la arquitectura de los circuitos sinápticos —los puntos de comunicación entre neuronas— y entender cómo se modifican frente a diversos trastornos mentales y neurodegenerativos.
La proteína Tau y el "contagio" entre neuronas
En el centro de esta investigación se encuentra la proteína Tau, un componente abundante en el sistema nervioso que ayuda a estabilizar el esqueleto de las neuronas, pero que resulta tóxico cuando se desregula y se acumula en exceso.
Al respecto, el científico detalla:“Cuando hay una sobreexpresión de esta proteína y una hiperfosforilación, se desregula y comienza a acumularse en las neuronas, resultando tóxica. No se sabe si ocurre como causa o como consecuencia, pero sí que sucede, dependiendo de la enfermedad”.
A diferencia de los enfoques tradicionales sobre el Alzheimer o la demencia —que suelen concentrarse en el hipocampo y la memoria—, el equipo decidió enfocar su mirada en la corteza prefrontal. Esta región ejecutiva del cerebro no solo controla múltiples funciones, sino que podría actuar como el punto de inicio de la propagación del daño.
“La fosfoTau se podría mover de una neurona a otra, como contagiándose. Entonces, nos preguntamos dónde se genera y comienza a expandirse. Resulta muy tentador pensar que la corteza prefrontal sea el epicentro, porque conecta con muchas áreas y se relaciona con muchas funciones”, grafica Soiza Reilly.
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Un freno genético en casos con síntomas
Para frenar este proceso, el laboratorio se alió con Elena Avale, investigadora del Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular (INGEBI, CONICET).“La idea es desarrollar una estrategia de terapia génica. Esto es, ajustar o revertir una condición patológica, interfiriendo a nivel genético”, resume el investigador.
A través de inyecciones intracerebrales de ARN de interferencia (miRNA) en modelos animales que ya presentaban síntomas, buscaron bloquear parcialmente la expresión tóxica de la proteína Tau.
Este abordaje en fase sintomática representa una gran ventaja traslacional, ya que en la práctica médica real es muy difícil diagnosticar y tratar estas enfermedades antes de que aparezcan las primeras manifestaciones.
Los resultados del ensayo —en el que también participaron las investigadoras Rocío Foltran y Carla Argañaraz— resultaron sumamente esperanzadores.“Lo que se ve, fundamentalmente, es que muchos de los parámetros se revierten. La reversión no es total, como sí ocurre en las aplicaciones presintomáticas, pero es muy auspicioso. Hay remisión molecular y sináptica y también cierta remisión en el funcionamiento de las neuronas”, celebra Soiza Reilly.
Fotos seriadas y cortes transparentes: la ciencia detrás del avance
Para medir con precisión lo que ocurre en las sinapsis, el equipo utiliza un método híbrido que combina el detalle de la microscopía electrónica con las ventajas de la fluorescencia. Cortando el tejido cerebral en capas ultrafinas de apenas 70 nanómetros mediante el ultramicrotomo, consiguen que la muestra sea transparente para aplicarle inmunofluorescencia y tomar fotos seriadas.
Mediante ciclos de marcado y lavado, pueden observar entre 12 y 15 marcadores proteicos sobre la misma muestra.Además de la estructura celular, los investigadores integran estudios de actividad neuronal y resonancia magnética en los animales para medir el consumo de glucosa y la demanda de energía del cerebro, una herramienta no invasiva que se utiliza también en pacientes humanos. El horizonte del equipo apunta a identificar biomarcadores tempranos que permitan intervenir a tiempo y detener el avance del deterioro cognitivo.
