EC —Para realizar investigaciones en la Antártida, la Facultad de Ciencias y el IIBCE coordinan con el Instituto Antártico Uruguayo, que a su vez depende del Ministerio de Defensa Nacional, que es el organismo responsable de programar la actividad científica y proveer la logística necesaria para que pueda llevarse a cabo. ¿Por qué la Antártida es especial para estos estudios?
JJM —La Antártida es especial por dos motivos principalmente. El primero es la baja temperatura, que pensamos que tenía que dar lugar a enzimas capaces de actuar a temperaturas más bajas en comparación con organismos provenientes de otro lado. Y después, cuando comenzamos la vinculación con enzimas de reparación del ADN, pensamos que la Antártida tenía que tener un problema porque recibe una mayor dosis de radiación y por ende también deberían encontrarse allí organismos capaces de tener una mayor resistencia o un mecanismo de reparación. Fue ahí que empezamos a buscar fotoliasas.
EC —Una de las líneas de investigación del grupo es la fotoliasa, que es una enzima. Contamos un poco más, para tratar de entender esta parte que es muy importante.
JJM —En nuestro grupo en Facultad de Ciencias hay diferentes líneas, hay personas trabajando en producción de bioetanol a partir de celulosas antárticas; esa línea la lleva a cargo Lorena Herrera. Hay personas que estudian la adaptación al frío, como César García. Somos todos estudiantes de Susana. Y Susana y yo estamos más en la parte de fotorreparación, y ahí es la colaboración con el IIBCE, con Wilner Martínez. La parte de producción y caracterización de enzimas la hacemos en la Facultad de Ciencias y los estudios con células humanas -por ejemplo queratinocitos, el estudio de daño- lo hacemos con Wilner en el IIBCE, porque ellos tienen las instalaciones para eso, para cultivo celular. Wilner es mi cotutor de doctorado.
La palabra foto viene de luz. Estas enzimas, las fotoliasas, necesitan luz para llevar a cabo la reparación. Como tú mencionabas correctamente, la radiación ultravioleta (UV) puede generar diferentes tipos de daño en el ADN, que tienen que ser reparado por el organismo en el que se producen. Existen mecanismos de reparación para este tipo de daños, y la fotoliasa es uno de ellos, pero por algún motivo que todavía se desconoce los seres humanos perdimos esta enzima capaz de reparar. El resto de la escala zoológica la tiene, como las bacterias.
EC —¿Qué tipo de daños provocan los rayos UV en el ADN?
JJM —En general, el UV puede generar muchos tipos de daño. Por ejemplo, un daño de naturaleza oxidativa, que puede ir generando radicales libres a partir de oxígeno o del agua o de especies reactivas de nitrógeno, y esos radicales libres pueden generar estrés oxidativo en el ADN. Este tipo de daño se repara por otros mecanismos. El UV se puede subdividir en diferentes rangos, como el UVA, el UVB y el UVC. Usualmente cuando alguien compra una crema cosmética va a decir que protege frente a UVA y UVB; eso está relacionado con la longitud de onda de esta radiación. El UVA tiene una longitud de onda mayor y a medida que aumenta la frecuencia, o sea que disminuye la longitud de onda, tenemos radiaciones de más alta energía, como el UVC. El UVC particularmente produce el daño directamente en el ADN, generando unas estructuras anormales. Estas estructuras son las que luego pueden generar mutaciones, ya que muchas veces los sistemas de replicación o de transcripción de nuestras células no son capaces de reconocer esta estructura y trancan todo el mecanismo.
EC —Esas mutaciones pueden terminar en cáncer, por ejemplo.
JJM —Puede no pasar nada, porque muchas veces las mutaciones son completamente inofensivas, pero a medida que se acumula el daño puede ir generando diferentes síntomas, como el fotoenvejecimiento o en envejecimiento prematuro de la piel, la aparición de manchas solares o de queratosis actínica, y eventualmente también el cáncer de piel.
EC —Entonces la fotoliasa es una enzima, producida por todos los seres vivos excepto los mamíferos superiores, que en la Antártida tiene características especiales. ¿Por qué?
JJM —Esa era nuestra hipótesis de trabajo. Eso está relacionado con que tanto la Patagonia como la Antártida están bajo el adelgazamiento de la capa de ozono. Usualmente la radiación UVC no debería llegar a la tierra, pero debido a este adelgazamiento de la capa de ozono está llegando un poco y es una radiación bastante nociva. Entonces pensamos que donde está esta radiación también tenía que haber organismos capaces de soportarla, y que por ende deberían tener mejores mecanismos para lidiar con ella o mejores mecanismos de reparación, entre los cuales están las fotoliasas.
EC —Esa era la hipótesis con la que ustedes se manejaban y que terminaron confirmando en la Antártida.
JJM —Terminamos viendo que nuestros organismos son bastante resistentes y sí tienen fotoliasas con alta eficiencia.
EC —¿Qué características tiene la fotoliasa en la Antártida?
JJM —Las características son básicamente las mismas, pero pensamos que estas enzimas, al tener una presión selectiva, deberían haber evolucionado o haberse adaptado más rápidamente, por eso esperábamos que fueran más eficientes. Eso fue lo que estuvimos estudiando, si veíamos una mayor eficiencia en estas enzimas, y de hecho sí la vimos.
