ARTHUR TOGA / UCLARepresentación artística de las funciones cerebrales: la ciencia mapea la capacidad de adaptación y regeneraciónARTHUR TOGA / UCLA
Durante las últimas décadas, los estudios sobre el funcionamiento del cerebro han expandido sus horizontes, abocándose, por ejemplo, a los límites de la adaptación del cerebro a los traumas y los cambios ambientales, y la FAPESP, en el curso de su trayectoria, ha colaborado con los avances del conocimiento en este campo. La iniciativa más reciente de la Fundación es el programa CInAPCe (la sigla de Cooperación Interinstitucional de Apoyo a la Investigación sobre el Cerebro, alusiva a la homófona sinapsis, la estructura que transmite los impulsos nerviosos entre las neuronas), una red que abarca grupos de seis instituciones paulistas en diversas áreas del conocimiento. El punto de partida del proyecto fue la adquisición de cuatro máquinas de resonancia magnética de alto campo, dotadas con el doble de potencia de los equipos de generación anteriormente existentes en Brasil, que comienzan a suministrar una nueva cosecha de estudios sobre los mecanismos de la epilepsia en la población brasileña.
Ya se cuenta con alrededor de 20 mil imágenes sobre el funcionamiento del cerebro obtenidas por medio de estos equipos, que brindan soporte a la atención hospitalaria pública y privada para los pacientes epilépticos. “Contamos con una cantidad significativa de imágenes complejas que generarán estudios durante varios años”, dice el neurólogo Fernando Cendes, jefe del laboratorio de neuroimágenes de la Facultad de Ciencias Médicas de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp), uno de los ideólogos del proyecto. Hay trabajos remitidos a publicaciones científicas que abordan cuestiones metodológicas, tales como las variaciones en las imágenes del cerebro de un mismo paciente producidas con máquinas diferentes, o la influencia del ruido producido por los equipos de resonancia en el resultado de los exámenes. Los grupos involucrados en el CInAPCe se mantienen en contacto mediante teleconferencias, en las cuales planifican y evalúan la tarea de analizar los distintos tipos de imágenes obtenidas. “Cada grupo analiza una categoría de imágenes y actualmente estamos aumentando nuestro poder informático para deducir más velozmente la información”, afirma. Según Cendes, la importancia del programa no se limita a sus hallazgos científicos. “Hay algo que no es evidente en el corto plazo. Me refiero a las condiciones de estructura de primer nivel con que se cuenta para la formación de investigadores”, dice.
La elección de la epilepsia como objeto de estudio fue natural. La enfermedad constituía el tema más estudiado por los participantes en el proyecto. El programa CInAPCe comenzó a gestarse a finales de los años 1990, pero despegó a partir de 2007, con la adquisición de los equipos, cada uno con un costo de alrededor de 2 millones de dólares. Uno de ellos fue adquirido por el socio privado de la red, el Instituto Israelita de Enseñanza e Investigación, vinculado al Hospital Albert Einstein, de São Paulo. Otros tres equipos se instalaron en la Facultad de Ciencias Médicas de la Unicamp, en la Facultad de Medicina de la Universidad de São Paulo (FMUSP), en la capital, y en la Facultad de Medicina de la USP de Ribeirão Preto (FMRP). La red también incluye a investigadores de la USP de São Carlos, encargados del estudio de modelos experimentales en ratones y primates no humanos, y de la Universidad Federal de São Paulo (Unifesp), que tradicionalmente hacen investigación básica de la epilepsia.
La elección de esas instituciones se debió a su historial en estudios neurocientíficos y en la formación de investigadores. La FMUSP, por ejemplo, hace décadas que se dedica a la neurología experimental. Los primeros avances fueron realizados por profesores tales como Eros Abrantes Enhart y Orlando Aidar, neuroanatomistas que, durante los años 1950, ya se mostraban interesados en la capacidad regenerativa del sistema nervioso. “Ellos se preocuparon por inculcar en los alumnos el interés por la investigación e influyeron en muchos docentes de la FMUSP”, dice el profesor Gerson Chadi, responsable de la cátedra de neurología experimental y jefe del laboratorio de fisiopatología neuroquirúrgica, también conocido como LIM45, de la FMUSP. Chadi, quien se dedica a estudiar la plasticidad y la regeneración de las neuronas con el apoyo de la FAPESP, fue becario de la Fundación en dos posdoctorados que realizó en Suecia y Canadá. Valiéndose de modelos experimentales para enfermedades neurodegenerativas y de proyectos clínicos, a través de varios proyectos recientes avalados por la FAPESP, Chadi moviliza a varios grupos de investigación para dar impulso a la neurociencia traslacional, aquélla que va desde la mesa del laboratorio hasta la cama del paciente. “Ya se han publicado los primeros trabajos producto de esta propuesta”, afirma.
Archivo personalAntonio Spina França, de la USP, y Rita Levi Montalcini, Nobel de Medicina, durante un encuentro en Brasil, en 1986Archivo personal
Entre la generación posterior a la de Eros y Aidar, Gerson Chadi destaca nombres tales como el del profesor emérito del departamento de neurología de la FMUSP, Antonio Spina França Netto (1927-2010), interesado en investigaciones con líquido cefalorraquídeo (LCR) e infecciones neurológicas. “Spina França Netto implementó el concepto de hacer investigación en laboratorio que pudiese, mediante esos resultados, generar beneficios más inmediatos para el paciente, en general bajo la forma del diagnóstico o mediante un aumento del conocimiento de los individuos afectados”, afirma. A mediados de los años 1980, la investigación en neurología, rebautizada como neurociencia, cobró gran impulso mediante la adopción de métodos de biología molecular, observa Chadi. “Los avances en ese campo promovieron la identificación de nuevas moléculas y mecanismos de comunicación entre las neuronas y sus células vecinas, que abrieron el camino a varias vertientes de investigación sobre la capacidad del sistema nervioso central para regenerarse”, dice el investigador. Un ejemplo de ello fue la identificación del factor de crecimiento de las células nerviosas, obra de la italiana Rita Levi Montalcini, quien actualmente tiene 103 años, y ganadora del Nobel de Medicina en 1987. Ella mantuvo contactos científicos con el profesor Spina França Netto y abrió el espacio para que él colaborase con otros investigadores europeos. Otro nombre destacado entre los docentes de la USP fue el de Cesar Timo-Iaria (1925-2005), experto en electrofisiología, quien colaboró en la formación de una generación de investigadores tales como Miguel Nicolelis, profesor de la Universidad Duke, y Koichi Sameshima, docente del departamento de radiología de la FMUSP, entre otros. Timo-Iaria produjo una serie de aportes importantes. Reveló que la glucemia, la concentración de glucosa en sangre, está regulada por un sistema neuronal formado por neuronas sensibles a los glucorreceptores. O que el hambre no se desencadena por la hipoglucemia, sino por el trabajo metabólico del hígado para impedir que descienda la glucemia.
En tanto, la Facultad de Medicina de Ribeirão Preto de la USP, otra participante en el programa CInAPCe, es la responsable por el aporte de nombres tales como Miguel Covian (1913-1992), un argentino que se radicó en Brasil en los años 1950 y que fue uno de los pioneros de la neurofisiología en América Latina, discípulo de Bernardo Houssay, el argentino que obtuvo el Nobel de Medicina o Fisiología en 1947. Y también Frederico Graeff, especialista en neuropsicofarmacología, responsable de importantes estudios, por ejemplo, sobre la ansiedad y trastornos de pánico.
Psicobiología
En el caso de la Unifesp, la antigua Escuela Paulista de Medicina, los estudios en neurociencia deben al aporte de dos profesores, José Ribeiro do Vale y José Leal Prado, quienes influyeron en la formación de investigadores tales como Elisaldo Carlini, fundador del departamento de psicobiología y creador del Centro Brasileño de Información sobre Drogas Psicotrópicas (Cebrid), un semillero de investigadores. Uno de sus alumnos fue Sergio Tufik, uno de los mayores especialistas mundiales en trastornos del sueño y coordinador del Centro de Estudios del Sueño, uno de los 11 Centros de Investigación, Innovación y Difusión (Cepid), financiados por la FAPESP. Tufik contó con la dirección del argentino Miguel Covian en su maestría y de Carlini en el doctorado. El paso del neurocientífico argentino Iván Izquierdo por la Unifesp, durante los años 1970 –quien desarrollaría su carrera posteriormente en Rio Grande do Sul, en la Universidad Federal de dicho estado sureño y en la PUC‒, también lanzó semillas que fructificaron en la institución paulista. Uno de sus alumnos de maestría y doctorado, Esper Abrão Cavalheiro, se especializó en epilepsia y desarrolló un modelo experimental para el estudio de la enfermedad que actualmente se utiliza en Estados Unidos, Inglaterra, Francia, Alemania, Italia, Japón y Australia. Dicho modelo, creado en junto al polaco Lechoslaw Turski, es un método de inducción de convulsiones en animales de laboratorio a partir de la aplicación de pilocarpina, un alcaloide extraído de las hojas del jaborandi (Pilocarpus jaborandi), un arbusto autóctono de Brasil. Cavalheiro, por cierto, es uno de los principales usuarios de herramientas de financiación de la FAPESP para el fomento de las cooperaciones internacionales (lea en Pesquisa FAPESP, edición nº 181).
Luiz Eugênio Mello, docente del departamento de fisiología de la Unifesp y director del Instituto Tecnológico Vale, comenta que el apoyo de la Fundación a la investigación en neurociencia no es visible tan sólo en grandes proyectos. “Existe una extensa nómina de investigadores con aportes esenciales cuya actuación fue influida por la FAPESP”, expresa, en una referencia a nombres tales como Jair Mari, de la Unifesp, Wagner Gattaz, Valentim Gentil Filho, Dora Ventura y Cesar Ades, de la USP. “No habría realizado ni siquiera una parte de lo que hice si no fuera por la FAPESP”, afirma Mello, quien fue coordinador adjunto de la Dirección Científica de la FAPESP entre 2003 y 2006, y se dedica a estudiar las áreas de plasticidad neuronal, mecanismos básicos de acupuntura y epilepsia, entre otras.
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