La bioquímica Sofía Parham-Jadue –investigadora del centro Ciencia & Vida, de la Fundación Ciencia & Vida y la Universidad San Sebastián (FCV-USS)– fue distinguida con el premio a la mejor tesis de pregrado por la Sociedad de Biología Celular de Chile.
Desde la ciencia básica, el estudio abre una pregunta clave para la biomedicina contemporánea: ¿por qué machos y hembras pueden responder de forma radicalmente distinta ante una misma intervención nutricional? Su trabajo se centró en analizar el rol de un sensor celular activado por dietas bajas en proteínas y expuso diferencias inesperadas en metabolismo y función motora.
El hallazgo reveló que, frente a una reducción sostenida de proteínas en la alimentación, los machos experimentaron una baja de peso corporal, disminución de la glicemia y mejoras en el desempeño motor, mientras que en las hembras estos mismos parámetros se mantuvieron estables. Lejos de tratarse de una variación marginal, la respuesta fue opuesta y estuvo mediada por un mismo mecanismo molecular, lo que desafía la noción de que los efectos metabólicos pueden generalizarse sin considerar el sexo biológico.
“Yo no esperaba que las respuestas fueran tan distintas, y menos aún que fueran opuestas”, explica Parham Jadue, quien se desempeña en el laboratorio de Biología de la Neurodegeneración del Centro Ciencia & Vida – FCV-USS. “Sabíamos que machos y hembras no tenían por qué reaccionar igual, pero este nivel de diferencia fue completamente inesperado y cambió la forma en que interpretamos todos los resultados del estudio”.
La investigación se centró en una quinasa que actúa como sensor de aminoácidos y forma parte de la llamada “respuesta integrada al estrés”, un sistema celular que permite adaptarse a condiciones adversas. Aunque este mecanismo había sido estudiado previamente en otros tejidos, su impacto diferencial en el cerebro y su relación con variables como peso, glicemia y función motora no habían sido descritos con este nivel de detalle ni comparando ambos sexos.
Para la joven científica chilena, el trabajo subraya un punto crítico: intervenciones que parecen beneficiosas en un grupo pueden no serlo en otro, incluso cuando se basan en el mismo proceso biológico. En un contexto donde la nutrición y el metabolismo son ejes centrales de la investigación en salud, los resultados sugieren la necesidad de replantear diseños experimentales y de avanzar hacia una ciencia que incorpore de forma sistemática las diferencias sexuales desde su origen.
Desde la dirección del laboratorio donde se desarrolló la tesis, la Dra. Soledad Matus –investigadora principal del centro basal y académica de la Facultad de Ciencias de la USS– destacó el valor científico del trabajo por su diseño experimental y por la solidez de los resultados obtenidos. “El estudio abordó in vivo, analizando el efecto de la baja proteica sobre los machos y hembras, incorporando múltiples variables y dos regiones del cerebro”, señaló .
En esa línea, la Dra. Matus subrayó que la investigación demostró que la baja proteica genera respuestas divergentes en machos y hembras, mediadas por un mismo sensor celular, a partir de un análisis exhaustivo que incluyó modelos genéticos deficientes en GCN2. Para la investigadora, el premio pone en valor el aporte que científicas jóvenes pueden realizar a preguntas complejas y de alto impacto en la biomedicina actual. “Creo que este premio es un reconocimiento a su trabajo riguroso y una gran capacidad analítica de Sofía”.
Un sensor celular
La investigación se centró en una quinasa conocida como GCN2, un sensor celular que detecta la escasez de aminoácidos y activa la llamada “respuesta integrada al estrés”, una vía fundamental para la adaptación de las células a condiciones adversas. Cuando el organismo recibe menos proteínas, este sensor se activa y pone en marcha mecanismos destinados a restaurar el equilibrio interno.
Aunque este sistema ha sido estudiado previamente en distintos tejidos, su rol específico en el sistema nervioso central seguía siendo poco explorado. El cerebro, explica la investigadora, presenta una vulnerabilidad particular frente a desequilibrios energéticos: las neuronas tienen altos requerimientos metabólicos y una capacidad limitada para regenerarse.
“El sistema nervioso central necesita mantener un balance muy fino. Por eso nos parecía especialmente relevante estudiar este sensor en el cerebro, donde cualquier alteración puede tener consecuencias funcionales importantes”.
El trabajo se desarrolló en modelos animales adultos, sometidos durante seis semanas a dietas controladas o bajas en proteínas. A partir de esta intervención, la bioquímica (con formación de pregrado en la Universidad de Chile) analizó distintos procesos moleculares en el cerebro, comparando animales con y sin el sensor GCN2, lo que permitió aislar su contribución específica.
Uno de los aspectos particulares del proceso es que algunos de sus resultados más relevantes surgieron de mediciones que originalmente habían sido incorporadas solo como controles. Además de analizar procesos moleculares en el cerebro, el equipo decidió monitorear el peso corporal, la glicemia y el desempeño motor de los animales para asegurarse de que la dieta no generara efectos adversos.
Lo que inicialmente parecía una rutina experimental terminó revelando un fenómeno no descrito hasta ahora. “Incluimos estas mediciones para verificar que los animales estuvieran bien. Pero cuando analizamos los datos con más detalle, vimos patrones muy claros que no podíamos ignorar”, relata Parham-Jadue.
En los machos, la dieta baja en proteínas se asoció a una disminución progresiva del peso corporal y de los niveles de glucosa en la sangre, junto con una mejora en pruebas de desempeño motor. En las hembras, en cambio, esos parámetros se mantuvieron estables, incluso bajo las mismas condiciones dietarias.
La clave fue que esta estabilidad no era pasiva: estaba mediada activamente por el mismo sensor celular. Es decir, la quinasa GCN2 cumplía roles distintos según el sexo, promoviendo cambios metabólicos en los machos y manteniendo la homeostasis en las hembras. “Eso fue lo más sorprendente”, señala la investigadora. “No es que el sensor funcionara en un caso y no en el otro. Funcionaba en ambos, pero con consecuencias completamente distintas”.
Cerebro, metabolismo y movimiento
Para comprender mejor estos efectos, el estudio se enfocó en dos regiones cerebrales clave. Una de ellas está involucrada en el control fino de los movimientos voluntarios, lo que permitió vincular los cambios moleculares observados con los resultados en las pruebas motoras. La otra fue el hipotálamo, centro regulador del metabolismo, el peso corporal y el balance energético.
El análisis mostró que la respuesta a la dieta baja en proteínas no era uniforme en todo el cerebro. En algunas regiones se activaban ciertos procesos moleculares, mientras que en otras la respuesta era distinta, y estas variaciones también dependían del sexo del animal.
“Vimos que la complejidad era mucho mayor de lo que esperábamos. No solo había diferencias entre machos y hembras, sino también entre distintas zonas del cerebro”, afirma Parham-Jadue. Este nivel de especificidad refuerza la idea de que las respuestas metabólicas y neurológicas no pueden entenderse como procesos lineales. Por el contrario, dependen de una red de regulaciones que integran señales nutricionales, celulares y hormonales.
Pese al carácter novedoso de los hallazgos, la bioquímica subraya que aún falta más evidencia para abrir la puerta a posibles aplicaciones, enfatizando que el estudio no se puede traducir directamente en recomendaciones para humanos. “No es llegar y decir que todos los hombres deberían comer menos proteínas. Faltan muchos estudios para entender bien los efectos a largo plazo y en otros modelos”.
Si bien podría pensarse que dietas bajas en proteínas podrían utilizarse para controlar el peso, la glicemia o incluso mejorar la función motora, los datos muestran que estos efectos dependen fuertemente del sexo y del contexto fisiológico. Además, no está claro si la pérdida de peso observada en los machos es necesariamente beneficiosa en todos los escenarios. “Se trata de ciencia básica con proyección a largo plazo y que abre más preguntas que respuestas inmediatas.”
Aun así, el trabajo aporta una base sólida para futuras investigaciones y refuerza un mensaje cada vez más presente en la biomedicina: el sexo biológico constituye un parámetro de alto interés. El estudio ha tenido continuidad en el laboratorio, donde nuevas tesis exploran el rol de este sensor en otros contextos, como, por ejemplo, el desempeño motor (Por Luis Francisco Sandoval, Agencia S&M Comunicaciones).
