El hallazgo de un joven argentino, clave para entender la regeneración del hígado graso
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El centro de investigaciones World Premier International Immunology Frontier Research Center, que pertenece a la Universidad de Osaka, Japón, designó al científico argentino Matías José Caldez como Investigador Especialmente Contratado (Advanced-Postdoc) para que continúe con sus investigaciones sobre daño hepático, metabolismo e inmunología.
Es que, con una vasta trayectoria profesional internacional, Caldez comenzó sus investigaciones sobre cáncer utilizando herramientas bioinformáticas para analizar cómo unas mutaciones comunes encontradas en cáncer de mama y de próstata afectan la función de las moléculas, en el Laboratorio de Biotecnología Molecular de la Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales (UnaM, Posadas, Misiones). Luego, se desempeñó como investigador en el Instituto de Biología Celular y Molecular, que es uno de los institutos de investigación de la Agencia de Ciencia, Tecnología e Investigación (Agency of Science Technology and Research, A*STAR Singapur). Durante su doctorado, estudió las modificaciones metabólicas de las células hepáticas, y qué sucede cuando el hígado sufre algún daño.
Así es como, utilizando modelos de ratones con modificaciones genéticas, descubrió una nueva respuesta metabólica cuando las células hepáticas no funcionan bien.
Cuando el hígado sufre algún daño, sus células pueden dividirse normalmente para recuperar las funciones del órgano, pero cuando está enfermo las células no pueden dividirse normalmente
Su hallazgo ayuda a entender cómo las células hepáticas cambian su metabolismo durante la regeneración del órgano.
"Cuando el hígado sufre algún daño, sus células pueden dividirse normalmente para recuperar las funciones del órgano. Sin embargo, cuando el hígado está enfermo, como sucede con gente que sufre de hígado graso o con cirrosis, las células no pueden dividirse normalmente. Esto tiene un impacto en la recuperación de los pacientes luego del trasplante de hígado, que es una de las terapias de primera línea recomendada para pacientes que sufren de problemas hepáticos como el hígado graso", explicó Caldez.
Para avanzar en la investigación, Caldez y sus colegas se preguntaron si existe alguna relación entre la división celular de las células del hígado y su metabolismo. "Entonces apelamos a una estrategia innovadora con la cual inhibimos la división celular en ratones utilizando métodos por los cuales podemos eliminar genes específicamente en células hepáticas. Estos ratones modificados genéticamente llevan mutaciones en un gen que se llama Cdk1, que es esencial para la división celular. Luego utilizamos métodos de biología molecular con los cuales cuantificamos los cambios en todos los genes y las moléculas involucradas en el metabolismo (metabolitos), y con modelos computacionales integramos esta enorme cantidad de datos para ver cuáles son los cambios centrales en el metabolismo cuando las células del hígado no pueden dividirse y cuando se dividen normalmente durante la regeneración del hígado luego de un daño profundo", detalló.
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En concreto, se descubrió que cuando las células no se dividen bien pueden inducir a la regeneración, a través de un nuevo tipo de regeneración por crecimiento celular. En este proceso hay un profundo cambio en el metabolismo de los carbohidratos con un incremento significativo en el metabolismo de aminoácidos. Finalmente, modificaron los protocolos de cirugía en ratones para desarrollar escaneo de las vías metabólicas utilizando análisis de escaneo molecular de avanzada.
Este descubrimiento ayuda significativamente a entender cómo las células del hígado cambian su metabolismo durante la regeneración hepática. "Estamos muy contentos con nuestros resultados porque pudimos combinar tecnología de última generación con estudios de imagen molecular de avanzada para brindar una descripción en detalles de los cambios metabólicos durante la regeneración de tejido en el hígado. Esto tiene implicaciones directas en la clínica, sobre todo para pacientes que requieren trasplante hepático", puntualizó el investigador, que realizó este trabajo bajo la dirección del profesor Philipp Kaldis.
El trabajo fue publicado en la prestigiosa revista Developmental Cell del grupo Cell Press, y es la contribución en conjunto de un gran equipo de trabajo, con investigadores de Singapur, Suiza, China y el Reino Unido. Gracias a estos resultados, Caldez fue contratado por el famoso inmunólogo profesor Shizuo Akira, director del World Premier International Immunology Frontier Research Center. Su trabajo actual se enfoca en el desarrollo de inmunoterapias para mejorar la regeneración hepática, y trabaja en colaboración con el laboratorio del doctor Mikael Martino, del Australian Regenerative Medicine Institute (Monash University, Melbourne, Australia).
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