Locutor:
Bienvenidos al Instituto Salk Donde comienzan las curas podcast, donde los científicos hablan sobre descubrimientos revolucionarios con sus anfitriones, Allie Akmal y Brittany Fair.
Feria de Bretaña:
Estoy aquí hoy con el Dr. Uri Manor. Es científico del personal de Salk y director de la instalación central de biofotónica avanzada de Waitt. Dr. Manor, bienvenido a Donde comienzan las curas.
Mansión Uri:
Muchas gracias. Feliz de estar aqui.
Feria de Bretaña:
Y para empezar, ¿qué es exactamente la instalación básica de biofotónica avanzada de Waitt? Ese es un nombre bastante largo allí.
Mansión Uri:
Sí, todavía estaba tratando de averiguar qué es. No, bromeo, bromeo. Um, así que supongo que tal vez deberíamos comenzar con lo que es una instalación central. Entonces, um, la ciencia está muy impulsada por la tecnología en estos días. Ahora bien, este equipo es realmente de gama alta y es muy complicado y simplemente no es factible que todos los laboratorios tengan su propio equipo desde el punto de vista financiero o práctico. Entonces, estas instalaciones centrales son recursos compartidos para los institutos. Entonces, la instalación central de biofotónica es una instalación donde albergamos todos los equipos de microscopía de alta gama, lo que nos permite obtener imágenes de muestras biológicas con una resolución realmente alta.
Feria de Bretaña:
Por lo tanto, es una instalación de imágenes para la investigación científica.
Mansión Uri:
Exactamente. Lo cual es fundamental para entender lo que estamos estudiando.
Feria de Bretaña:
¿Por qué es crítico poder verlo?
Mansión Uri:
Bueno, obviamente estoy sesgado porque soy microscopista y soy el director del núcleo de biofotónica, pero existe una relación directa entre la estructura de un sistema biológico y su función tanto en la salud como en la enfermedad. Entonces, para entender cómo, por ejemplo, curar una enfermedad, hay que entender cómo funciona. Y para entender cómo funciona, hay que ver cómo se ensambla. También hacemos imágenes en vivo en el centro de biofotónica, para que podamos ver cómo las cosas cambian dinámicamente porque la vida es dinámica.
Feria de Bretaña:
Y básicamente eres un fotógrafo de estas estructuras realmente diminutas. ¿Qué tan grandes son estas estructuras que estás mirando?
Mansión Uri:
Pueden variar desde una sola proteína, ya sabes, escala de nanómetros hasta cerebros completos o incluso organismos completos. Simplemente creo que es genial que podamos mirar dentro de una célula y ver cómo todas las diferentes partes de la célula funcionan juntas, cómo interactúan entre sí. Um, por ejemplo, la célula tiene cientos de mitocondrias y ahora, con algunos de nuestros microscopios, podemos observar partes de una sola mitocondria.
Feria de Bretaña:
¿Y por qué importan las mitocondrias?
Mansión Uri:
Son increíblemente importantes. Um, por ejemplo, no sé si has oído hablar de la teoría de la endosimbiosis. Esto fue propuesto por una científica llamada Lynn Margulis. Um, se le ocurrió esta teoría basada en montones, montones de datos de que lo que ahora llamamos mitocondrias solía ser un organismo separado. En realidad, era una bacteria que son ancestros unicelulares de alguna manera engullidos. Y luego se convirtió en la mitocondria y desarrollaron una relación simbiótica. Entonces, las mitocondrias proporcionan energía a la célula porque pueden realizar ciertos tipos de procesos metabólicos que nuestras células no pueden hacer sin ellas. Debido a esta antigua relación, no solo proporcionan energía para las células a centros de señalización increíblemente importantes. Incluso le dicen a la célula cuándo morir. Y si lo piensas bien, ya sabes, en la vida y la muerte, esa es una de las cosas más importantes que puede hacer una célula: morir. Y el hecho de que eso pueda ser dictado por las mitocondrias casi plantea algunas preguntas filosóficas interesantes. ¿Quién está realmente dirigiendo el espectáculo aquí? ¿Somos nosotros usando las mitocondrias o son las mitocondrias las que nos usan a nosotros? No sé.
Feria de Bretaña:
No sabía que las mitocondrias tienen una historia tan fascinante. ¿Cómo deciden las mitocondrias cuándo debe morir una célula o qué otros procesos controlan?
Mansión Uri:
Bueno, la mitocondria ha sido descrita por otros como el canario en la mina de carbón. Son uno de los primeros en enviar estrés y daño a la célula. Cuando se dañan sin posibilidad de reparación, le dicen a la célula, "hora de irse". Y la célula inicia esta vía de muerte celular llamada apoptosis. Pero las mitocondrias también juegan un papel en algo llamado autofagia, que es cuando la célula comienza a comerse a sí misma. Entonces, existe el autocanibalismo y el suicidio, todo dictado por las mitocondrias. Eso es solo una especie de ejemplo de lo importantes que son. Y ahora sabemos que las mitocondrias, si se dañan demasiado o si hay defectos en las mitocondrias, esa es una de las principales asociaciones con la neurodegeneración y el envejecimiento.
Si coloca una célula en un microscopio y etiqueta las mitocondrias y mantiene esa célula viva y la visualiza por un tiempo, verá que en realidad hay cientos de mitocondrias en la célula. Y se retuercen como gusanos, sin verse muy diferentes de cómo se vería una bacteria ancestral. Parecía que la celda estaba llena de estas bacterias que se mueven de forma independiente. E incluso tienen su propio ADN.
Feria de Bretaña:
¿Eso es diferente?
Mansión Uri:
Mmm. Sí. Eso es básicamente como descender de este organismo separado agujereado ancestral que era la bacteria, que se convirtió en mitocondria. Entonces, en realidad tenemos dos genomas en nuestros cuerpos.
Feria de Bretaña:
¿Y estudias las mitocondrias en tu propio trabajo?
Mansión Uri:
Sí. Entonces, para mi posdoctorado, estudié una proteína en las mitocondrias que ayuda a las mitocondrias a interactuar con algo llamado ER, el retículo endoplásmico y algo llamado citoesqueleto de actina. Entonces, el citoesqueleto de actina es un esqueleto de la célula y produce fuerzas en la célula que en realidad dictan la forma de la célula. Es fundamental para la migración celular. El citoesqueleto de actina también desempeña un papel en el impulso de la fisión y la dinámica mitocondrial. Si sale mal, eso lleva a cosas como la neurodegeneración, el cáncer, los trastornos metabólicos, el envejecimiento. Así que sí, es muy importante que entendamos cómo sucede esto. La comprensión de que el citoesqueleto de actina está involucrado en eso fue clave. Así que parte de mi trabajo se centra ahora en el desarrollo de sondas, herramientas fluorescentes que nos permiten ver cómo, cuándo y dónde el citoesqueleto de actina realmente interactúa con las mitocondrias para impulsar la fisión.
Feria de Bretaña:
¿Y es en eso en lo que estás trabajando actualmente en Salk?
Mansión Uri:
Eso es algo en lo que estoy trabajando.
Feria de Bretaña:
Entonces, ¿en qué más estás trabajando?
Mansión Uri:
También trabajo en la pérdida de audición.
Feria de Bretaña:
Oh, eso es muy diferente a las mitocondrias.
Mansión Uri:
Bueno, lo es. Y no lo es
Feria de Bretaña:
Bueno.
Mansión Uri:
Sí. Entonces, antes que nada, nuestra audición está mediada por células, ¿verdad? que tienen mitocondrias. Y algo que estamos descubriendo es que las mitocondrias, al igual que todas las demás cosas descritas, son en realidad muy importantes para dictar cómo responderá una célula al envejecimiento. Y un área particular de mi interés es el ruido. Uh, una cosa en la que estamos trabajando es tratar de entender cuáles son las similitudes y diferencias entre la pérdida auditiva inducida por el ruido y la pérdida auditiva relacionada con la edad. Y una hipótesis central es que la pérdida de audición relacionada con la edad es simplemente una acumulación de daño por ruido a lo largo de la vida. Y hay algún tipo de evidencia anecdótica para eso.
Entonces, por ejemplo, hay una tribu en Sudán, bastante aislada de toda industrialización. No tienen ninguno de los ruidos a su alrededor que tenemos aquí. Y esta tribu tiene una pérdida auditiva muy diferente en función del envejecimiento que el resto del mundo.
Feria de Bretaña:
Eso es realmente fascinante.
Mansión Uri:
Sí. De todos modos, nos parece que las mitocondrias son un centro de señalización clave para responder al ruido, y tenemos algunos datos preliminares usando un medicamento aprobado por la FDA que realmente podemos mitigar el ruido, el daño inducido mediante la manipulación de estas vías de señalización mediadas por mitocondrias. . Así que esperamos poder darle a la gente una pastilla antes de que, por ejemplo, los soldados salgan a la batalla o antes de que vayas a un concierto que en realidad pueda reducir la cantidad de daño que recibirás como resultado de eso. ruido.
Feria de Bretaña:
Eso sería genial. Entonces, ¿cómo se interesó en el estudio de la pérdida auditiva?
Mansión Uri:
De hecho, tengo problemas de audición.
Feria de Bretaña:
¿Oh, eres tu?
Mansión Uri:
Nací con una pérdida auditiva de severa a profunda.
Feria de Bretaña:
Bueno.
Mansión Uri:
Y no se dieron cuenta hasta que tuve dos años y medio.
Feria de Bretaña:
Oh wow.
Mansión Uri:
Lo que me creó algunos problemas en mi desarrollo. Entonces, cuando un avión volaba sobre mí, cuando era un bebé, lo escuchaba y miraba hacia arriba y señalaba.
Mi papá era ingeniero aeroespacial y realmente lo notó. Estaba emocionado, lo que sea. Entonces, obviamente podía escuchar algo, pero cuando me llamaban, cuando estaba jugando con cosas, decían: “Uri….Uri….Uri”. yo no responderia Y finalmente gritaron, “¡¡¡URI!!!”
Y luego, ya sabes, miraría. Entonces, no lo entendieron. Que yo era, en realidad tenía muy mala audición hasta que tenía dos años y medio. Las personas son examinadas al nacer ahora, pero cuando yo nací, no lo estaban haciendo.
Feria de Bretaña:
Entonces, ¿qué significó eso para ti cuando te diagnosticaron a los dos años y medio? ¿Cómo cambió eso tu vida?
Mansión Uri:
No sabía ninguna palabra. Así que tenía mucho que hacer para ponerme al día y, ya sabes, hay una cita famosa de Helen Keller. Ya sabes, ella era famosa por su sordera y ceguera. Y decía que la ceguera separa a las personas de las cosas, la sordera separa a las personas de las personas. Y creo que ella dijo o insinuó o dijo otros puntos que si pudiera elegir uno, elegiría escuchar.
Ya sabes, estaba un poco aislado, ya sabes, y ahora sabemos, ya sabes, que muchos de los ancianos que realmente están perdiendo la audición y está sucediendo a una edad más temprana para muchas personas, debido a cosas como los auriculares. y conciertos de rock y esas cosas, empiezan a deprimirse. No pueden oír, no pueden interactuar en un entorno social. Por lo tanto, tiene muchos efectos dominó en todo su bienestar. Por lo tanto, me apasiona mucho la pérdida auditiva y poder hacer algo al respecto. Y resulta que el oído interno, en particular, las células ciliadas, esas son las células sensoriales del oído interno. En mi opinión, eso es simplemente increíble para la imagen de las células más hermosas del cuerpo.
Feria de Bretaña:
¿Qué es lo que parecen?
Mansión Uri:
Ellos, hay este tipo de células de forma cilíndrica, pero encima de ellas, tienen este pequeño paquete de cabello.
Es como un mechón de decenas a cientos de pequeños cabellos individuales, por así decirlo. Y se movían adelante y atrás en respuesta al sonido. Y ese movimiento es lo que envía una señal eléctrica al cerebro. Pero están organizados de una manera hermosa, repetitiva y con patrones. Eso es muy interesante. Entonces, antes que nada, dentro de una sola célula, hay al menos tres filas de cabellos. Y en cada fila, todos tienen exactamente la misma longitud. Y luego, en la siguiente fila, son un poco más altos y el otro natural un poco más alto. Así que es como una forma de escalera. Y, ya sabes, como fotógrafo, artista, microscopista, los patrones y la repetición son motivos realmente agradables. Entonces, estas células ciliadas son simplemente hermosas, pero también en todo el tejido, toda la cóclea está organizada como un piano de cola. Donde los pelos son más largos en un extremo y se acortan progresivamente hacia el otro extremo de la cóclea. Y esas longitudes están sintonizadas con la frecuencia del sonido que detectan.
Feria de Bretaña:
Interesante.
Mansión Uri:
Entonces, al igual que un piano de cola, las cuerdas realmente largas son frecuencias realmente bajas. Las cuerdas realmente cortas son frecuencias realmente altas.
Lo mismo con nuestra célula ciliada. Entonces, existe esta organización de todo el tejido, y luego hay una organización subcelular y todo está mediado por nuestro amigo favorito, el citoesqueleto de actina, a quien mencioné antes. Por eso siempre me interesó entender cómo dice la célula, “este es el tiempo que vas a estar. Y vas a estar así de largo, por cierto, durante cien años”. Porque la gente vive cien años o más y esos cabellos tienen que durar ese tiempo.
Feria de Bretaña:
Entonces, es la misma célula que tienes cuando naces.
Mansión Uri:
Exactamente. Esas células no se reemplazan por lo que sabemos.
Feria de Bretaña:
Bien, una vez que se ha ido, se ha ido.
Mansión Uri:
Se ha ido una vez que se ha ido, se ha ido. Y es por eso que la pérdida auditiva es permanente.
Feria de Bretaña:
Ya veo.
Mansión Uri:
Y progresivo. Es un problema realmente interesante. ¿Estos pelos se reparan solos, se reemplazan solos? ¿Hay rotación? ¿Hay reparación o simplemente se construyeron de manera tan robusta que pueden durar cien años, lo cual es bastante alucinante?
La mayoría de las proteínas tienen una vida útil de minutos a horas. Entonces, se supone que las proteínas en estos cabellos duran cien años. Eso es notable en sí mismo.
Feria de Bretaña:
Entonces, ¿cómo están haciendo eso?
Mansión Uri:
¿Cómo están haciendo eso? Especialmente los niños están siendo empujados hacia adelante y hacia atrás a lo largo de la vida. No es que simplemente estén sentados allí, no son pasivos. Así que es un problema muy interesante también. Una forma en que podemos entender cómo funciona es mirándolo cuando no funciona. Así que hay ratones que nacen sordos. Hay gente que nace sorda. Muy a menudo tienen mutaciones en el mismo gen. Y algunas de esas mutaciones hacen que esos pelitos sean realmente cortos. Así que básicamente ya no funcionan. Así que estamos estudiando estos ratones que tenían estos estereocilios realmente cortos, así es como esos pelos se llaman estereocilios. Y estamos explorando la posibilidad de usar la terapia génica, básicamente genes entregados por virus para ver si podemos volver a hacer crecer esos pelos.
Feria de Bretaña:
Interesante.
Mansión Uri:
Entonces eso tiene un uso médico clínico obvio. Y luego, la otra área es la comprensión, la pérdida auditiva inducida por el ruido o relacionada con la edad, en la que observamos a estos ratones a medida que envejecen o experimentan ruido y tratamos de comprender qué le sucede a la mitocondria. Porque tengo todas estas cosas diferentes sucediendo, pero todas tienen ese hilo común de microscopía avanzada de muy alta resolución.
Feria de Bretaña:
Bueno. Así que volvamos a tu microscopía y seguías diciendo que eres un fotógrafo, eres un fotógrafo. Así que obviamente estás tomando, como dije antes, imágenes de estas estructuras diminutas, diminutas, ¿alguna vez sales a la calle con una cámara y tomas fotos de cosas grandes también?
Mansión Uri:
No tanto como antes. En DC, tuve un concierto muy dulce donde estaba fotografiando conciertos.
Feria de Bretaña:
Ah, OK.
Mansión Uri:
Eso fue muy divertido porque pude ir a todos estos espectáculos gratis y estar en la primera fila y tomar fotografías de los artistas. Escucho mucha música y me gusta la música alta. Mi excusa filosófica es que tengo audición probablemente por un período de tiempo limitado porque todos pierden audición con el envejecimiento y tengo mucho menos para empezar, pero mientras la tenga, la voy a disfrutar.
Feria de Bretaña:
Bueno, Dr. Manor, muchas gracias por venir a nuestro podcast. Fue un placer tenerte y muchas gracias por estar aquí hoy.
Mansión Uri:
Sí. Gracias por tenerme.
Locutor:
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