Por Samantha Lafleur y Sophia Lopez, Communications, University of Calgary:
Estudiantes e investigadores de UCalgary se unen a un grupo internacional que explora los efectos de la hipoxia en el cuerpo
Estudiantes de la Escuela de Medicina Cumming en La Paz, Bolivia. Cortesía de Karina Almeida
A menudo, se alienta a los estudiantes a llegar tan lejos como puedan. Este verano, un grupo internacional de estudiantes, incluidos ocho de la Universidad de Calgary, tomó este consejo literalmente.
En julio, un equipo de estudiantes de la Escuela de Medicina Cumming (CSM), liderado por el Dr. Richard Wilson, PhD, profesor en el Departamento de Fisiología y Farmacología, viajó a La Paz, Bolivia. El objetivo inicial del viaje era probar cómo el cerebro detecta los gases en la sangre, pero la expedición rápidamente se transformó en una evaluación integral de cómo múltiples sistemas del cuerpo humano se adaptan a la falta de oxígeno.
“La exposición aguda de los tejidos y la adaptación a bajos niveles de oxígeno son características comunes de enfermedades prevalentes y graves como el asma, EPOC, insuficiencia cardíaca, diabetes y accidente cerebrovascular”, dice Wilson.
“Comprender cómo el cuerpo detecta y se adapta al bajo oxígeno es, por lo tanto, de gran importancia clínica”.
El equipo de UCalgary formaba parte de 45 participantes, incluidos 15 investigadores principales de ocho universidades y 30 estudiantes de Canadá, Estados Unidos, Irlanda, Francia y Bolivia. En la geografía única de La Paz, una ciudad fundada en 1548 y construida en las montañas a 3.640 metros sobre el nivel del mar, el equipo pudo experimentar lo que sienten las personas que viajan a grandes alturas o que experimentan bajos niveles de oxígeno al inicio de una enfermedad.
“Fuimos tanto investigadores como participantes en estos experimentos”, dice Wilson. “Algunos experimentos duraban todo el día y otros toda la noche. El programa experimental fue agotador”.
Un experimento realizado por la Dra. Marina Sartori, PhD, investigadora postdoctoral de UCalgary, se centró en cómo la hipoxia de gran altitud afecta a las mitocondrias, lo que significa la falta de oxígeno. Las mitocondrias, presentes en las células del cuerpo humano, son responsables de muchas funciones, incluida la producción de energía. Las mitocondrias tienen su propio ADN único, que puede liberarse en la sangre y utilizarse como biomarcador de enfermedades. El experimento de Sartori buscaba descubrir si esta liberación de ADN aumenta en condiciones de bajo oxígeno propias de las altitudes elevadas.
“Recogimos muestras de sangre venosa en Calgary antes de viajar a gran altitud y en dos momentos mientras estábamos allí”, dice Sartori. “Ahora vamos a investigar, usando técnicas moleculares, si este ADN mitocondrial aumentó tras la exposición a la gran altitud”.
Esta investigación fue financiada por el Programa BRAIN CREATE, una beca Transdisciplinary Connector de UCalgary y el Programa de Intercambio Internacional de Becarios Rebecca Hotchkiss (RHISE) del Hotchkiss Brain Institute.
James Baker, estudiante de pregrado de verano y participante del viaje, dijo que la experiencia dejó una impresión duradera. Llevó consigo tecnología nueva prestada de la empresa biotecnológica de Calgary, Kent Imaging, a Bolivia para analizar cómo los niveles bajos de oxígeno afectan la capacidad del cerebro para regular la circulación.
“Ver toda la investigación que ocurre a mi alrededor me ha motivado aún más a seguir la investigación como carrera”, dijo Baker.
Los estudiantes también pudieron tomarse algunos descansos merecidos durante el viaje y explorar la ciudad de La Paz. Todos elogiaron el hermoso paisaje y la maravillosa cultura de Bolivia.
“La Paz es un lugar muy hermoso”, dijo Fejiro Erome-Utunedi, estudiante de doctorado. “Sigo pensando en lo increíble que fue ver todos los diferentes edificios construidos en las montañas. Vale la pena visitarla solo para ver los increíbles teleféricos que cruzan la ciudad”.
Natalia Zubieta, estudiante de doctorado e investigadora, quien es originaria de Bolivia, estaba emocionada de tener la oportunidad de compartir su país con sus colegas.
“Es hermoso ver a tus compañeros de laboratorio trabajar contigo todos los días en el laboratorio, pero, en estos viajes, las personas se conocen mucho mejor porque se ven dentro y fuera del laboratorio”, dijo Zubieta. “Muchas veces tienes desafíos, pero esas son las cosas que realmente fortalecen a tu equipo.
“Así que, en ese sentido, fue muy hermoso ver cómo todos se unieron y se acercaron más después del viaje”.
By Samantha Lafleur and Sophia Lopez, Communications, University of Calgary:
UCalgary students and researchers join international group exploring effects of hypoxia on the body
Cumming School of Medicine learners in La Paz, Bolivia.Courtesy of Karina Almeida
Learners are often encouraged to reach as high as they can. An international group of students, including eight from the University of Calgary, took this advice literally this summer.
In July, a team of learners from the Cumming School of Medicine (CSM) led by Dr. Richard Wilson, PhD, a professor in the Department of Physiology and Pharmacology, travelled to La Paz, Bolivia. The initial goal of the journey was to test how the brain senses blood gases, but the expedition quickly morphed into a comprehensive assessment of how multiple systems in the human body adapt to low oxygen.
“Acute tissue exposure and adaptation to low oxygen are common features of prevalent and serious diseases such as asthma, COPD, heart failure, diabetes and stroke,” says Wilson.
“Understanding how the body senses and adapts to low oxygen is therefore of significant clinical importance.”
The UCalgary team was among 45 participants, including 15 principal investigators (PIs) from eight universities and 30 trainees from Canada, the United States, Ireland, France and Bolivia. In the unique geography of La Paz, a city that was founded in 1548 and built in the mountains 3,640 metres above sea level, the team was able to get a feel for what people who travel to high altitudes or experience low oxygen during the onset of disease may experience.
“We were both researchers and participants in these experiments,” says Wilson. “Some experiments lasted all day and some of them lasted all night.
“The experimental schedule was gruelling.”
An experiment by UCalgary postdoctoral fellow Dr. Marina Sartori, PhD, focused on how mitochondria is affected by high-altitude hypoxia, which is lack of oxygen. Mitochondria live within cells in the human body and are responsible for many functions, including energy production. Mitochondria have their own unique DNA that can be released into blood and be used as biomarkers for diseases. Sartori’s experiment aimed to find out if this DNA release increases in low oxygen inherent to high-altitude environments.
“We collected venous blood samples in Calgary before we travelled to high altitude and at two time points while there,” says Sartori. “So now we’re going to investigate using molecular techniques if this mitochondrial DNA increased after exposure to high altitude.”
This research was funded by the BRAIN CREATE Program, a UCalgary Transdisciplinary Connector Grant and the Hotchkiss Brain Institute’s Rebecca Hotchkiss International Scholar Exchange (RHISE) Program.
Undergraduate summer student and trip participant James Baker says the experience left a lasting impression. He took new technology on loan from Calgary biotechnology company, Kent Imaging, to Bolivia to determine how low oxygen levels affect the brain’s ability to regulate circulation.
“Seeing all the research that’s happening around me has gotten me a lot more excited in pursuing research as a career,” says Baker.
The students were also able to take some well-deserved breaks on the trip and explore the city of La Paz. They all raved about the beautiful scenery and wonderful culture of Bolivia.
“La Paz is a very beautiful place,” says PhD student Fejiro Erome-Utunedi. “I keep thinking about just how cool it was to see all the different buildings built on top of mountains. It’s worth a visit just to at least check out the cool Teleféricos (cable cars) that go by.”
PhD student and researcher Natalia Zubieta, who is from Bolivia, was excited to have the chance to share her home country with her colleagues.
“It’s beautiful to see your labmates work with you every day in your lab, but, when you have these trips, people get to know each other much better because you see each other inside and outside of the lab,” says Zubieta. “And many times you have challenges, but those are the things that actually strengthen your team.
“So, in that sense, it was very beautiful to see everybody coming together and being closer after the trip.”
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