Espiando el interior de las membranas celulares
 

Entrevista con la Dra. Ana María Gennaro(*), quien investiga experimentalmente propiedades microestructurales y dinámicas en sistemas biológicos.
Se desempeña en el Grupo de Física del Intec** y en el Departamento de Física de la FBCB (UNL), de nuestra ciudad.

¿Qué significan y por qué interesa conocer las propiedades microestructurales y dinámicas en sistemas biológicos?
Estas propiedades se refieren a cómo se mueven y se ordenan las moléculas que forman un sistema biológico, o sea, su estado físico a nivel microscópico.
Muchas de las funciones de tales sistemas están reguladas por estas propiedades.
Por ejemplo, la permeabilidad de las membranas celulares depende fuertemente del grado de movilidad de las cadenas de ácidos grasos de las moléculas de los lípidos que forman la membrana.

Dra. Ana María Gennaro
Dra Ana María Gennaro, en el Laboratorio de Magnetismo del INTEC. (Foto: gentileza F.C.Dagatti)
¿En qué consiste su trabajo?
La característica principal de nuestra línea de trabajo es su interdisciplinariedad, ya que apuntamos a la comprensión de ciertos mecanismos físicos que pueden servir para entender el funcionamiento biológico de un sistema. Obtenemos datos del interior de la membrana celular mediante la introducción de moléculas “espías” (marcadores de espín) que permiten estudiarlas con una técnica denominada espectroscopía de resonancia paramagnética electrónica (EPR). De la respuesta observada (el espectro de EPR), se puede inferir información sobre el entorno en que se encuentra nuestro marcador de espín: cómo es la microviscosidad del medio, cómo son los movimientos de las moléculas que rodean al marcador, etc.

Los resultados que obtienen, ¿son de aplicación teórica o práctica?
Son eminentemente prácticos: nos permiten determinar si una membrana celular cambia la movilidad de sus cadenas de ácidos grasos ante determinadas alteraciones del entorno o de su composición, como por ejemplo al modificarle su contenido de colesterol. Además, podemos evaluar cómo son estos cambios a distintas profundidades de la membrana y comparar el ordenamiento de dominios especiales de ésta (por ejemplo, las porciones que resisten a la acción de ciertos detergentes) con el ordenamiento de la membrana original. Estos dominios, llamados “rafts”, están siendo muy estudiados en este momento por investigadores de diversas áreas, ya que se los relaciona con numerosas funciones celulares y se los vincula con ciertas enfermedades. La información que nosotros podemos aportar puede ayudar a comprender por qué determinados lípidos y proteínas se asocian en estos dominios, y a esclarecer algunos fenómenos que suceden en ellos. A los resultados de EPR los complementamos con estudios de la composición de lípidos y proteínas, ya que hay integrantes del grupo con formación en bioquímica y biotecnología. También preparamos sistemas modelo que simulan biomembranas, para investigar cómo varían sus propiedades al cambiar su composición.

Usted colabora con un grupo cubano que investiga en anemia falciforme. ¿Qué caracteriza a esta enfermedad?; ¿qué avances registra el trabajo conjunto?
Esta colaboración se relaciona con trabajos de años anteriores, en los que estudiamos la microviscosidad en el interior de glóbulos rojos y en soluciones de hemoglobina. La anemia falciforme se produce por una alteración genética en la hemoglobina, que causa que los glóbulos rojos se rigidicen y obstruyan la circulación. Es una enfermedad endémica en Cuba, para la que aún no se ha encontrado cura. Su tratamiento depende de la comprensión de los mecanismos moleculares que producen la agregación de la hemoglobina y la consecuente rigidización de los glóbulos rojos. En base a estos trabajos, el investigador cubano Ing. Manuel Lores realizó una pasantía aquí para, mediante EPR, estudiar la microviscosidad de soluciones de esta hemoglobina alterada. Por mi parte, en 2003, estuve dos semanas en el Centro de Biofísica Médica de la Universidad de Oriente, en Santiago de Cuba, donde dicté un curso de posgrado sobre aplicaciones biológicas de EPR y discutimos los resultados obtenidos por el citado científico en nuestra ciudad.

En nuestro país, ¿existen otros investigadores abocados a este tema?
Sí, un grupo de la UBA trabaja en aplicaciones biológicas de EPR, pero no en el área específica de biomembranas como nos hemos especializado aquí en Santa Fe. Tenemos colaboraciones con grupos de investigación de Rosario, Córdoba y Buenos Aires, en los que nuestros resultados de EPR permitieron complementar estudios realizados mediante otras técnicas, ya sea en el tema de glóbulos rojos o de sistemas modelo de membranas biológicas. También estamos iniciando trabajos en colaboración con otros investigadores de la UNL.

(*) Dra. en Física (UNR), investigadora Adjunta del Conicet y profesora del Depto. de Física de la FBCB-UNL.(**) Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química (Intec/Conicet/UNL). Entrevistó: Lic. Enrique A. Rabe (ACS/Ceride).

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Publicado el 30 de octubre de 2004