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Periódico Alma Máter

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Ciencia

La discoteca de la ciencia

07/12/2018
Por: Stiven Arias Henao - Periódico Alma Máter

Luces ledes de colores y plataformas que generan movimiento son usadas por investigadores para generar reacciones en microalgas, hongos y cacao. La música completará esta inusual discoteca científica con prometedores campos de aplicación.

Células de cacao y plantas de orquídeas in vitro, en un cultivo con luz verde. Foto: Juan Pablo Hernández Sánchez.

Cientos de personas bailando entre ráfagas de coloridas luces, al ritmo de distintos géneros musicales. Esa es la imagen que evoca la palabra «discoteca». Pero, ¿qué pasa si se reemplazan las personas por microalgas, hongos y cacao? Esta pregunta representa la génesis de una insólita discoteca de la ciencia, creada por el Grupo de Investigación en Biotecnología de la Alma Máter.

Allí, luces, movimiento —y a futuro, sonido— sirven de herramienta científica. Apenas pisa el laboratorio del Grupo, el visitante advierte el espectáculo de las luces de led arropando los cultivos celulares: todo un performance.

La historia comenzó con una anécdota que, hace buen tiempo, llamó la atención de Lucía Atehortúa Garcés, coordinadora del Grupo. En los años 90, en México, un maestro universitario echó de su laboratorio a un estudiante de doctorado por no conseguir que un hongo produjera esporas. Con soberbia le dijo que él mismo lo haría, pero fracasó. Entonces, las cajas con los cultivos terminaron en un mesón cualquiera. «A un “pelao” del laboratorio le dio por jugar con un láser azul encima de las cajitas —relató Atehortúa Garcés—. A los tres días los investigadores volvieron y… ¡oh!, ¿qué pasó aquí?, ¡tres años sin lograrlo y ahora el hongo estaba todo esporulado!».

Cuando escuchó la historia, Lucía trabajaba en la Universidad de Antioquia con hongos medicinales. La idea de vincular su trabajo al uso de luces llamó su atención, pero no tenía plata para hacerlo. Con ingenio gestionó unos agitadores «tan viejos y malos que brincaban de una puerta a otra». Así suplió la primera característica de la futura discoteca de la ciencia: movimiento, mucho movimiento.

Pero su creatividad alcanzó niveles de cinco estrellas cuando se le ocurrió dosificar la luz por colores valiéndose, ni más ni menos, de papel celofán. ¿Un método poco ortodoxo? Quizás, «pero funcionaba», afirmó Atehortúa, disimulando una sonrisa. En varios ensayos duplicó la biomasa de los hongos, pero un amigo, docente de física, la increpó: «¿Qué es eso? ¿Toda una científica trabajando con papel celofán? ¡Es una vergüenza! Consígase unas ledes».

El profesor la contactó con alguien de quien la investigadora pudo adquirir varios bombillos, cada uno por 250 mil pesos. Un proyecto de 12 millones de pesos financiado por la Universidad le permitió hacerse a cuatro conjuntos de luces de color rojo, azul, verde y blanco. El laboratorio ya contaba con movimiento y con luces, pero ¿cómo intensificar estas últimas para realizar verdaderos ensayos científicos?

Los investigadores del Grupo de Investigación en Biotecnología seleccionan el color de la luz dependiendo de los organismos con los que trabajan. Foto: Juan Pablo Hernández Sánchez.

«Diseñamos una cajita cuadrada y le pusimos espejos. Como estos reflejan la luz, aumentan la longitud de onda, y pusimos el cultivo sobre un agitador con más espejos», recordó Lucía. Después diseñaron un cajón grande —que parecía un ataúd— y le acondicionaron cuatro compartimentos, cada uno para una longitud de onda específica. Gradualmente, el laboratorio se fue dotando con equipos de iluminación led más sofisticados, gracias a proyectos financiados por distintas fuentes.

Con todo, aún se puede explorar más la luz. La profesora Atehortúa señaló, por ejemplo, que otros investigadores «han puesto luz azul en los genitales de ratones y se produce erección». El Grupo de Biotecnología solo ha trabajado con cuatro longitudes de onda, y el espectro de luz es inmenso. Pero adicional a la luz y al movimiento, ingredientes que ya están, un elemento clave falta para equipar la discoteca: sonido.

«Hay música que personalmente me saca de este planeta, me eleva. Si a mí me causa ese tipo de sensaciones —dijo Atehortúa—, otros organismos también tienen que tener respuesta. A un científico se le ocurrió poner sonido a raíces de plantas, y todas se inclinaron hacia la fuente del sonido. En estos organismos existen respuestas al sonido que nadie ha evaluado».

Lucía proyecta su sueño: «Quiero una discoteca en un cuarto a prueba de ruido, comprimir luces de todo el espectro y variarlas; y luego sonido sin luz; y luego los dos juntos… ver qué ocurre a nivel celular y medir crecimiento, desarrollo y compuestos bioactivos». Ese, sin duda, sería un espectáculo discotequero.

Cacao para enfermedades cardiovasculares

Numerosos estudios destacan el potencial del cacao para reducir enfermedades cardiovasculares —responsables del 30 % de los fallecimientos en la población mundial— gracias a unas moléculas llamadas flavonoides. Adriana María Gallego, investigadora del Grupo de Biotecnología, explicó que estas moléculas mitigan el estrés oxidativo en la planta, producto del estrés ambiental. Este último es causado por pestes y enfermedades o por factores externos, como la alta intensidad lumínica.

El consumo de flavonoides también mitiga el estrés oxidativo inducido por enfermedades cardiovasculares en humanos. El Grupo estudió el efecto de distintas longitudes de onda en la producción de flavonoides en cultivos celulares de cacao. Recientemente diseñaron un prototipo de alimento funcional basado en chocolate, que se espera sea un piloto industrial que beneficie la salud cardiovascular. Además de Atehortúa y Gallego, también participó la investigadora Luisa Rojas Hoyos.

Mensajes al ADN del hongo

Mónica Arias Londoño, investigadora del Grupo de Biotecnología, trabaja con hongos medicinales con potencial, por ejemplo, para el tratamiento de cáncer o VIH. Ella explicó que las longitudes de onda más cortas, como la luz verde o azul, «transfieren el mensaje» al ADN del hongo de que debe crecer, mientras que las más abiertas le indican lo contrario. Un ejemplo específico del potencial de los hongos medicinales es un proyecto de investigación del Grupo, que busca producir proteínas con actividad para el control de la enfermedad de la sigatoka negra en bananos.

Luz, vital para las algas

A diferencia del cacao y los hongos, la luz en las algas no es solo una fuente de estimulación. Néstor David Giraldo, estudiante de doctorado en Biotecnología, señaló que estas necesitan luz como parte de su proceso metabólico para hacer fotosíntesis. Su proyecto de tesis de doctorado, que irá hasta 2020, se relaciona con la producción de hidrocarburos para la industria de combustibles. «Las algas obtienen energía de la luz —explicó— pero cuando se superan ciertos umbrales, empieza a generarse estrés, y al parecer una de las respuestas que tienen es producir hidrocarburos que desvían esa energía a unas moléculas complejas».

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