Imágenes al microscopio: belleza y ciencia que van de la mano

Una foto de neuronas sensoriales de rata fue la única imagen chilena seleccionada por Revista Nature para su especial de las “Mejores fotografías científicas del año 2021”. La fotomicroscopía fue tomada por Paula Díaz Céspedes, estudiante y tesista del Programa de Doctorado en Ciencias Fisiológicas de la Facultad de Ciencias Biológicas, y del Núcleo Milenio MiNuSPain. 

La alumna utilizó un microscopio de fluorescencia –que permite observar con contraste fluorescente– para captar una imagen a todo color de un grupo de neuronas sensoriales de rata, que son responsables de detectar estímulos dolorosos en el organismo.

“Creo que fui seleccionada porque el dolor es una enfermedad prevalente con impacto psicológico y social que nos afecta a todos. Este modelo nos permite estudiar el dolor y se pueden ver las fibras verdes que son los axones, y que en mamíferos pueden extenderse a metros de longitud”, comenta la estudiante.

Para Paula tiene sentido que la fotografía –que previamente había obtenido el cuarto lugar del concurso mundial Nikon Small World (2021)– forme parte de una selección que incluye imágenes de cambio climático, estudios de enfermedades genéticas, agujeros negros y hasta neurociencia: “No creo que sean imágenes ajenas al Covid, de hecho, hay una relación cercana porque tanto el cambio climático como la pandemia son experiencias que están influenciadas en diversos grados por factores biológicos, psicológicos y sociales, como lo es el dolor”.

Actualmente, Paula Díaz está haciendo una pasantía doctoral de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID) en el extranjero, precisamente en Nuffield Department of Clinical Neurosciences de la Universidad de Oxford. ¿El objetivo? Aprender a diferenciar células madre humanas en neuronas sensoriales para el desarrollo de la investigación en neurociencia traslacional del dolor en Chile. Y es que la estudiante es tesista del Núcleo Milenio MiNuSPain, el cual tiene como objetivo avanzar en el conocimiento de la fisiopatología del dolor, contribuir a la formación de capital humano avanzado en ciencias biomédicas y clínicas; y a la difusión del conocimiento científico.

“Creo que fui seleccionada porque el dolor es una enfermedad prevalente con impacto psicológico y social que nos afecta a todos". - Paula Díaz, estudiante de doctorado

“El dolor y sus diferentes clasificaciones son una enfermedad. Por este motivo, me llama la atención estudiar el dolor neuropático porque es de vital importancia la unificación de criterios para establecer parámetros más uniformes que den validez a las investigaciones que se realizan en dolor. De ahí la importancia de efectuar un diagnóstico correcto, el cual conducirá al establecimiento de un adecuado tratamiento”, enfatiza la estudiante.

Acercamiento del cerebro de una larva de mosca 

Por su parte, Francisca Rojo, también alumna de la Facultad de Ciencias Biológicas, obtuvo el premio a la mejor imagen en Biología Celular y Molecular 2021 que entrega anualmente la Sociedad de Biología Celular de Chile, junto a la empresa Loncotec. Esta premiación se realiza en el contexto de la Reunión Anual de la Sociedad de Biología Celular de Chile, en la cual participa una gran cantidad de científicos y científicas de diferentes facultades y universidades del país.

La imagen titulada “Expresión del Receptor de Lipoforinas 1 (LpR1) en el cerebro de larva de mosca D. melanogaster”, fue obtenida en el microscopio Zeiss Airsycan de la Unidad de Microscopía Avanzada. 

La estudiante del Programa de Doctorado en Ciencias Biológicas con mención en Biología Celular y Molecular, realiza su tesis bajo la supervisión de la académica María Paz Marzolo y el académico Jorge Campusano, en los laboratorios de Tráfico Intracelular y Señalización, y de Neurogenética de la Conducta, en las dependencias de la Facultad de Ciencias Biológicas de la UC.

“La fotografía corresponde a una imagen representativa del cerebro de larva de la mosca Drosophila melanogaster. En verde se marcan las zonas del cerebro donde se expresa LpR1. En magenta se aprecia Fasciclina II, una proteína altamente expresada en el cuerpo fungiforme de la mosca, lo que permite visualizarlo. El cuerpo fungiforme es una estructura cerebral presente en varios insectos que tiene como principal función conocida el procesamiento y almacenamiento de la memoria olfativa. La marca azul corresponde a una tinción con Dapi: este es un compuesto químico fluorescente que se une al DNA, lo que permite marcar los núcleos celulares”, detalla.

El cerebro de larva de una Mosca Drosophila melanogaster, o mosca de la fruta, mide aproximadamente 0.5mm. El desafío de Francisca consistió en extraer el cerebro y lograr disectarlo sin dañarlo, lo que le tomó un par de años. Esta foto fue tomada durante la pandemia, entre cuarentenas, y fue parte de los experimentos finales para una publicación científica que se encuentra actualmente en revisión.

Hoy en día, Francisca se encuentra realizando una pasantía de investigación en el laboratorio del Dr. Serge Birman en la École Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI-PLA). Durante la pasantía, trabaja en obtener resultados que le permitan avanzar con su tesis doctoral, y también contribuir con experimentos al laboratorio que la acoge.

“Mi tesis intenta caracterizar las funciones que tienen los receptores de Lipoforinas para la estructura y función del cuerpo fungiforme de D. melanogaster, más allá de un rol en el transporte de lípidos, que es la razón por la que esta familia de proteínas es tan conocida en la literatura. Desde estudios en mamíferos existen antecedentes de que sus proteínas homólogas en estos organismos participan en el correcto desarrollo de estructuras cerebrales, ayudando a posicionar las neuronas correctamente, y en etapas más adultas tendrían un rol en la plasticidad neuronal. En mi tesis intento dilucidar si estas funciones se encuentran conservadas en la mosca”, explica Francisca.