La curiosidad de saber cómo se trabaja en un laboratorio de ciencias básicas llevó a Yak Nak, estudiante de primer año de medicina en la Universidad de Columbia en Misuri, a inscribirse en el programa de Mayo Clinic para investigación durante el verano. 

La Escuela de Posgrado en Ciencias Biomédicas de Mayo Clinic ofrece este programa de 8 semanas que prepara a estudiantes procedentes de grupos escasamente representados en la medicina para carreras en el cuidado de la salud y en la investigación orientada en el paciente. Con base en los intereses médicos de Nak, se lo asignó al laboratorio de ciencias básicas de los anestesiólogos Dr. Y. S. Prakash y Dra. Christina Pabelick, quienes estudian los cambios celulares en los pulmones de bebés prematuros.  

En ese laboratorio, su mentora fue la Dra. Colleen Bartman, becaria de posdoctorado, quien lo encaminó durante un proyecto que aportó resultados exitosos. Ambos dicen que las lecciones más importantes que aprendieron durante el verano les acompañarán durante toda la vida.  

Los dos se sentaron a charlar con Discovery's Edge acerca del programa. 

¿Cuáles eran sus expectativas cuando llegó al programa para investigación durante el verano? 

Nak: Solicité ingresar al programa de Mayo para investigación durante el verano de mi primer año en la facultad de medicina. Mi principal interés es la cirugía y la mayor parte de mi experiencia investigativa es en estudios clínicos en cirugía, pero nunca había hecho investigación en ciencias básicas. Francamente, tenía mucha aprensión. Pensé que tal vez adquiriría una habilidad y la disfrutaría, o que descubriría que la investigación en ciencias básicas no era para mí. De todas maneras, iba a hacerlo de la mejor manera posible.  

Lo que ocurrió después en las siguientes ocho semanas me sorprendió mucho. Lo primero que me impresionó fue la filosofía de Mayo, que es sumamente inclusiva y, luego, fue la investigación misma. 

Creo que este verano para mí fue una especie de rito de iniciación y ahora sé que, de alguna manera, incorporaré la investigación en mi carrera profesional. 

¿Cómo empezaron a trabajar juntos? 

Dra. Bartman: Mi estudio se enfoca principalmente en los bebés prematuros y en entender los mecanismos relevantes en el desarrollo de los pulmones, incluido aquel tipo de exposición que puede ocurrir en la unidad de cuidados intensivos neonatales y predisponer a un pulmón prematuro a enfermedades crónicas de las vías respiratorias. Yak y yo nos sentamos el primer día y decidimos adoptar un enfoque experimental que continuamos desarrollando y dando forma durante todo el verano. En esa primera reunión, al igual que en todas las posteriores, siempre nos preguntábamos lo mismo: «¿De qué manera nos informan estos datos sobre el mecanismo de una enfermedad, y respaldan nuestra hipótesis o nos llevan en otra dirección?». 

La curiosidad de Yak es tan evidente e inspiradora que nos permitió mantener magníficas conversaciones sobre qué significan los datos dentro de todo el panorama y cuáles pasos deberíamos tomar a continuación.  

¿Cómo fue la dinámica del trabajo conjunto entre una mentora que cursa un posdoctorado y un investigador de solo el verano? 

Nak: Es sobrecogedor llegar aquí desde otra institución y sin mucho trasfondo en este tipo de estudio. Al principio, pensé que tan solo debía presentarme y que me asignarían tareas, como llevar a cabo experimentos y hacer de técnico; pero me emparejaron con Colleen, quien me planteó interrogantes conceptuales que realmente constituyeron un desafío para mí. 

Cuando vine, no tenía conocimientos profundos en esta área y solo sabía que era algo que me interesaba enormemente. Las interrogantes planteadas me sirvieron de orientación y apoyo, porque me permitieron explorar hasta mis propios límites. Gracias a ese apoyo, instantáneamente, me sentí parte del grupo y que no solo podía opinar, sino que se valoraban mis ideas. 

Dra. Bartman: Los becarios de posdoctorado cumplen una función importante, tanto en ser mentores activos como en desarrollar un ambiente de equipo donde es posible compartir ideas sobre las investigaciones y dejar florecer a los nuevos científicos. Todos sacamos algún provecho de esto. 

Me siento afortunada de poder compartir la dicha del descubrimiento científico con los científicos principiantes, de la misma manera en que mis mentores y colegas lo hicieron conmigo durante mi carrera profesional. Es algo fundamental para la cohesión de la comunidad científica. 

¿Cuál fue el enfoque del proyecto de investigación y cuáles fueron los resultados más importantes? 

Nak: Cuando se administra oxígeno complementario a los bebés prematuros, esa abundancia de oxígeno (conocida como hiperoxia) afecta el desarrollo de las vías respiratorias y puede provocar efectos nocivos de por vida. 

El laboratorio ya había demostrado que la hiperoxia hace que llegue más calcio a las células musculares lisas de las vías respiratorias. Esa mayor cantidad de calcio lleva a más contracción muscular y eso, a su vez, deriva en restricción crónica y posible asma. Sin embargo, aún no se entiende completamente cuáles son los mecanismos subyacentes.  

Empleamos, entonces, una sustancia fluorescente de contraste y la microscopía de células vivas para visualizar y medir el calcio intracelular bajo distintas condiciones, a fin de identificar las vías que participan en la regulación del calcio. En particular, exploramos las vías que participan en la forma como el sulfuro de hidrógeno (gas naturalmente presente en el cuerpo en pequeñas cantidades) revierte el daño causado por la exposición a la hiperoxia. 

Estos estudios nos llevaron a investigar la función que cumple el sulfuro de hidrógeno en la estructura y la función de las mitocondrias, puesto que estos orgánulos participan en la amortiguación del calcio. Descubrimos que la hiperoxia daña las redes mitocondriales y, más adelante, esto afecta a la regulación intracelular del calcio y a la capacidad de las células de abastecer las exigencias energéticas. 

Nuestros estudios demuestran que el sulfuro de hidrógeno restablece las redes mitocondriales, hecho que también puede mejorar la función metabólica. Parece que el sulfuro de hidrógeno ejerce un efecto protector en las células musculares lisas de las vías respiratorias que sufrieron daños debido a la exposición a la hiperoxia. 

Dra. Bartman: Estos datos serán parte de un documento que está en proceso y cuyos resultados informan nuestro conocimiento sobre los efectos de la hiperoxia sobre el músculo liso de las vías respiratorias y las posibles dianas terapéuticas a futuro. 

¿Qué aprendió sobre la investigación científica que le acompañará siempre en su carrera profesional? 

Nak: Aprendí cuán poderoso es plantear interrogantes a los problemas médicos y sobre el impacto que uno puede tener no solo en el avance de ese campo, sino en el mejoramiento del cuidado del paciente. Aprendí acerca de la importancia de tener una interrogante específica y bien definida, porque será la base de los experimentos y permitirá seguir adelante en la dirección deseada. 

En el ámbito profesional, aprendí respecto al tipo de ambiente en el que deseo trabajar. Cambié mi forma de pensar, desde la idea de que solo practicaría la medicina, hasta saber que realmente me gusta trabajar en la medicina académica que combina el cuidado clínico con la educación y la investigación.  

¿Aprendió usted también más con la mentoría? 

Dra. Bartman: ¡Sí, claro! Como recién empecé mi carrera en investigación, soy relativamente nueva en el asunto de la mentoría, pero me embarqué en esto con el fin de enseñar algo más que solamente técnicas. Quise pensar en interrogantes científicas y conceptuales, así como en la relevancia de esto para todo el panorama. Resultó una experiencia muy emocionante. 

Yak y yo supimos que nuestro trabajo sería gratificante porque nos permitiría obtener una respuesta ganada a pulso para nuestras preguntas sobre el experimento, y ese sentimiento fue lo que nos sostuvo durante aquellos experimentos largos y esas etapas de resolución de problemas. Fue estupendo combinar la experiencia de Yak en la facultad de medicina con mis conocimientos en ciencias básicas porque las interrogantes planteadas no fueron solamente respecto a lo que ocurre en la célula, sino cuál sería en última instancia el panorama total cuando esto se presenta en un bebé prematuro. 

Contar con gente que tiene conocimientos diversos, perspectivas diferentes y títulos distintos aporta ideas creativas y soluciones a problemas que quizás serían imposibles de resolver de otra manera. Fue un recordatorio de que la ciencia ofrece cabida a todos y hay que asegurarse de que continúe haciéndolo. 

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