Reinaldo Di Polo (1943-2016): Biofísico venezolano, los calamares y el mecanismo de la bomba de calcio

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ENSAYO
José Álvarez Cornett
(@chegoyo en Twitter)
CARACAS
20/Junio/2016

Di Polo DiPolo Collage

Esta es una profesión bellísima, muy linda, muy agradable.
Es una profesión independiente, en el sentido de que es muy creativa
y te permite hacer muchas cosas. La ciencia es un arte como la música,
como la literatura, es un arte que lleva a la mente a crear conocimiento.
Espero que el día de mañana los salarios aumenten… pero eso sí, es una profesión bellísima.

Reinaldo Di Polo (1943-2016) [via].
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Ocupado con un sinnúmero de proyectos e ideas – en estado de auto-reclusión, apartado de las noticias y de las redes sociales – ayer domingo, por medio de una nota periodística, del 17 de junio, en El Universal (y gracias a mi amigo Jokin Zubizarreta quien me pasó el enlace), me entero del fallecimiento, a los 73 años, del excelente científico venezolano Reinaldo Di Polo, hecho ocurrido el 15 de junio de 2016. Desconozco la causa de su deceso.

No tuve la oportunidad de conocer personalmente a Reinaldo Di Polo, pero quienes en vida si lo conocieron atestiguan sobre su informal y jovial talante y gusto por la música: «Di Polo–dice la nota de prensa– siempre veía una oportunidad para bailar y tocar el saxofón con gran entusiasmo haciendo único cada momento».

Y, no es para menos, esa pasión por la música tiene raíces hogareñas, y es que Reinaldo Víctor Di Polo Alemán es hijo de la gran soprano venezolana y “pionera del canto lírico en Venezuela”, Fedora Alemán (1912-) – hoy en día, ella tiene 103 años cumplidos –  y hermano de Frank Di Polo quien es maestro de viola, y, junto al maestro José Antonio Abreu, es cofundador del Sistema Nacional de Orquestas Juveniles de Infantiles de Venezuela (1975). Reinaldo Di Polo nació en Caracas, el 6 de marzo de 1943.

No tuve tiempo para indagar todos los detalles sobre su vida familiar (aunque entiendo que estuvo casado con la editora y correctora de estilo María Amparo Pocoví con quien tuvo una hija, Fedora Lucía Di Polo quien actualmente estudia Ingeniería Electrónica en la USB). Para todos sus familiares, amigos y colegas, mi más sentido pésame.

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Los padres de Reinaldo Di Polo, Mario Di Polo y Fedora Alemán [via]

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La soprano Fedora Alemán [via]

En el video de abajo, Fedora Alemán canta Chanson perpetuelle (en los violines Frank Di Polo y Ulises Ascanio).

Reinaldo Di Polo estudió primaria y bachillerato en el Colegio La Salle de la Colina, y, en paralelo, realizó estudios musicales en su casa, contando con la instrucción de maestros de piano como Nina Ivanek y Corrado Galzio. En el Colegio La Salle también se inició en el fútbol.

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La ciencia de Reinaldo Di Polo

calamar

Diagrama de un calamar mostrando el sistema nervioso de dos redes: la red axón menor (small axon network) y la red de axón gigante (giant axon network).

 

Los calamares son unos excelentes animales experimentales para estudiar problemas en fisiología. En 1958, partiendo de la infraestructura y equipos dejados por la institución que lo precedió (el Instituto Venezolano de Neurología e Investigaciones Cerebrales, IVNIC) y del personal del Instituto de Investigaciones Médicas de la Fundación Luis Roche, se fundó el Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC), y, de la mano del Dr. Raimundo Villegas Polanco (1931-2014)¹ – médico de formación y dedicado a la investigación en neurociencias – comenzaron en el IVIC los estudios de la membrana del axón gigante del calamar.

Es en el laboratorio del Dr. Villegas, en el Centro de Biofísica y Bioquímica, donde Reinaldo Di Polo, quien, en 1966, se había graduado de médico cirujano en la Escuela de Medicina Luis Razetti de la Universidad Central de Venezuela, inicia su formación como investigador. Luego, becado por el IVIC, salió hacia los Estados Unidos en donde se inicia como Research Fellow en el Laboratorio de Biofísica de la Escuela de Medicina de la Universidad de Harvard. En una nota biográfica del IVIC se informa que en Harvard trabajó “con el Prof. A. K. Solomon y el Dr. C.M. Gary-Bobo en Termodinámica de Procesos Irreversibles en membranas artificiales”, en efecto, esta colaboración resultó en el artículo Role of Hydrogen-Bonding in Nonelectrolyte Diffusion through Dense Artificial Membranes.

Posteriormente, en esa misma nota, se señala que, en 1970, Di Polo se trasladó a la Universidad de Johns Hopkins en Baltimore, en donde ingresó en el laboratorio del Dr. F.J. Brinley, perteneciente al Departamento de Fisiología y Biofísica de esa universidad, para estudiar la técnica Diálisis Intracelular desarrollada por F. J. Brinley  junto con L. J. Mullins (Sodium Extrusion by Internally Dialyzed Squid Axons). Di Polo va a utilizar esta técnica en el IVIC, con gran éxito y provecho, para estudiar el metabolismo de calcio en los axones gigantes de los calamares.

Trio

Foto via CAIBCO

A largo del tiempo, Reinaldo Di Polo continuará las colaboraciones con Brinley y Mullins y a las que luego se sumará el biofísico venezolano, Dr. Jaime Requena² (hoy día, dedicado a los estudios de ciencias y a la cienciometría) (The control of ionized calcium in squid axons). Cabe señalar que Di Polo en sus artículos científicos firma con el nombre de Reinaldo DiPolo (o R. DiPolo) .

A su regreso a Venezuela, en 1971, luego de las pasantías de investigación en los laboratorios de investigación en EE. UU. ya mencionadas, Reinaldo Di Polo funda en el IVIC el Laboratorio de Permeabilidad Iónica y se inicia con gran éxito en el estudio de metabolismo de calcio en axones gigantes de calamares. En una nota biográfica sobre Di Polo, Carlo Caputo escribe:

El tema de interés de Reinaldo han sido los mecanismos de homeostasis del calcio en el sistema nervioso. Como modelo experimental escogió el axón gigante de calamar con el cual podía aplicar la técnica de diálisis intracelular, que permitía el control experimental de la composición de los medios extra e intra celulares.

En el resumen de unos de sus artículos (Regulación del intercambiador Na/Ca, Acta Cient. Venez; 44(2):103-10, 1993), Di Polo explica porque él usa los calamares:

El uso de la preparación de axón gigante de calamar para realizar estudios de homeostasis de calcio ha sentado las bases para el entendimiento de los procesos que regulan el calcio iónico intracelular ([Ca2+]). En particular, el transportador Na/Ca ha podido ser estudiado en términos de aquellos procesos que modulan su actividad. Este sistema de contra-transporte juega un papel crítico en fenómenos fisiológico y fisiopatológicos como son la contractilidad cardíaca, la foto-recepción, la hipertensión arterial esencial y las arritmias cardíacas.

Bomba Calcio

Bomba de Calcio (Ilustración de Reinaldo Di Polo)

En Perfil de la Ciencia en Venezuela (Marcel Roche (copilador), Fundación Polar, 1996) se dice lo siguiente sobre Reinaldo Di Polo:

Di Polo ha estudiado el papel de ion calcio en los mecanismos celulares biofísicos que acompañan fenómenos como la contracción muscular y el impulso nervioso. Por medio de medidas finas de cantidades mínimas de calcio y otros métodos, en parte desarrollados por él, ha demostrado que, además de la migración de calcio que es acompañada por una caída disipativa del sodio, existe un segundo mecanismo – esta vez activo – que obtiene su energía a partir de la así llamada adenosina trifosfata (ATP), actuando principalmente en circunstancias de reposo celular como una especie de “bomba de calcio”. Reinaldo Di Polo es, probablemente, el científico venezolano más citado en la literatura mundial de corriente principal [hoy día, esa posición la tiene el científico venezolano de las ciencias físicas aplicadas –también del IVIC –, ahora dedicado a los negocios y la tecnología, Mario Pietro Vecchi, y su trabajo sobre la técnica de recocido simulado que aparece en las lista de los 100 artículos más citados en el mundo].

La carrera profesional de Reinaldo Di Polo fue muy destacada. Publicó más de ciento ochenta trabajos científicos y su producción científica se encuentra, sin duda, entre la de los científicos venezolanos más citados. En 1984, la publicación Current Contents  lo consideró uno de los científicos latinoamericanos más citados y su trabajo es reconocido en el mundo. Por ejemplo, en el libro Moving Questions: A History of Membrane Transport and Bioenergetics, un texto de Joseph D. Robinson que cuenta la historia de las investigaciones en el transporte de membranas, se dice que: 

By the later 1960s roles for Ca2+ in contractile and excitable tissues were established and mechanisms for controlling intracellular Ca2+ levels sought. H. Reuter and associates in Bern described 45Ca outflux from heart sensitive to extracellular Na + concentrations and 45Ca influx sensitive to intracellular Na +; they considered that these fluxes represented a Na + /Ca2+ exchange system. 50 At the same time, Mordecai Blaustein, Hodgkin, and associates described 22Na outflux from squid giant axons linked to 45Ca influx and 45Ca outflux that “may be coupled to sodium entry.” And in 1973 Reinaldo DiPolo in Caracas, using internally perfused giant axons, demonstrated that ATP was not necessary for Na+ -dependent Ca2+ outflux. (Subsequently, DiPolo showed that ATP-driven Ca2+ pumps were also present in giant axons.)

Igualmente, en un trabajo de revisión del 2003 (Identified Ion Channels in the Squid Nervous System, Rosenthal et. al), las referencias 50, 51, 52 y 53 son para Reinaldo Di Polo.

  • (50) DiPolo R: Effect of ATP on the calcium efflux in dialyzed squid giant axons. J Gen Physiol 1974; 64:503–517.
  • (51) DiPolo R: Calcium influx in internally dialyzed squid giant axons. J Gen Physiol 1979;73:91– 113.
  • (52) DiPolo R, Beauge L: Reverse Na-Ca exchange requires internal Ca and/or ATP in squid axons. Biochim Biophys Acta 1986;854:298– 306.
  • (53) DiPolo R, Beauge L: Asymmetrical properties of the Na-Ca exchanger in voltage-clamped, internally dialyzed squid axons under symmetrical ionic conditions. J. Gen Physiol 1990;95: 819–835.

Entre sus trabajos más citados están:
Calcium influx in internally dialyzed squid giant axons,
Effect of ATP on the calcium efflux in dialyzed squid giant axons,
Physiological role of ATP-driven calcium pump in squid axon
Ca pump driven by ATP in squid axons, y
Sodium/calcium exchanger: influence of metabolic regulation on ion carrier interactions.

Reconocimientos
En Venezuela, su carrera científica fue premiada con el premio Pi Suñer (1962 y 1980), el premio Lorenzo Mendoza Fleury de la Fundación Polar en el ára de las Ciencias Biológicas (1983) y el premio Nacional de Ciencias (2000). Además de sus investigaciones en el IVIC, Reinaldo Di Polo solía pasar los veranos en Woods Hole (en su larga colaboración con el científico Luis Beaugé del Marine Biological Laboratory, Woods Hole, Massachusetts, EE. UU.), también se desempeñó como jefe de la subcomisión de Transporte y Canales de la Comisión VI (Fisiología molecular y celular) de la IUPS (International Union of Physiological Sciences).

En la conferencia, titulada, “El calcio, ion de la vida y muerte celular“, que dictó en el año 2013 en la Academia de Ciencias  Físicas, Matemáticas y Naturales podemos escuchar de viva voz los resultados de sus investigaciones.

Hacia fines de los años noventa, Reinaldo Di Polo fue nombrado investigador emérito del IVIC. Después de lo cual, de acuerdo con el reglamento vigente en el IVIC, continuó trabajando en su laboratorio como investigador jubilado activo. En el 2009, sin embargo, Reinaldo Di Polo sufrió los embates de la política venezolana cuando desde el alto gobierno se dictaron órdenes para apretar las tuercas en el IVIC a ese grupo de “investigadores escuálidos”. Como resultado de dicha orden, a varios investigadores eméritos como Reinaldo Di Polo se le impidió el acceso a sus laboratorios (para leer sobre este “despido” – en realidad cese de derechos de uso del laboratorio, lo que impide investigar y hacer ciencia– de Reinaldo Di Polo, ver aquí y aquí).

Desconozco si la situación del Dr. Di Polo en el IVIC se llegó a solventar, lo cierto es que él continuó investigado. Por ejemplo, en el 2012, con afiliación al Instituto de Estudios Avanzados (IDEA) y al IVIC, lo vemos trabajando en la búsqueda de posibles nuevas drogas para el tratamiento del cáncer con substancias extraídas de las algas marinas.

The marine sponge toxin agelasine B increases the intracellular Ca2+ concentration and induces apoptosis in human breast cancer cells (MCF-7).
http://link.springer.com/article/10.1007/s00280-011-1677-x
In search for new drugs derived from natural products for the possible treatment of cancer, we studied the action of agelasine B, a compound purified from a marine sponge Agelas clathrodes.
Reinaldo Di Polo, además de su pasión por la música, fue un apasionado del fútbol, le gustaba pasear en moto y volar en ícaro o parapente, también enseñó su ciencia, fue docente en el Centro de Estudios Avanzados del IVIC y profesor visitante en la Universidad de Rockefeller en Estados Unidos y, por supuesto, fue un amante de la ciencia y de la investigación a la cual se refirió con las siguientes palabras:
Reinaldo Di Polo

Foto via Facebook

Esta es una profesión bellísima, muy linda, muy agradable. Es una profesión independiente, en el sentido de que es muy creativa y te permite hacer muchas cosas. La ciencia es un arte como la música, como la literatura, es un arte que lleva a la mente a crear conocimiento. 

La muerte de Reinaldo Di Polo es una gran pérdida para el país y la ciencia venezolana está en duelo.

Reinaldo Di Polo, QEPD.

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Notas

(1) Raimundo Villegas Polanco fue director del IVIC (1969-1974), bajo su mandato, en 1970, se creó el Centro de Estudios Avanzados (CEA-IVIC), fue ministro de Estado para la Ciencia y Tecnología (1979-1983), y, en 1979, fundó el IDEA (Fundación Instituto de Estudios Avanzados) en Sartenejas.

(2) Jaime Requena, “En 1967 se graduó de Licenciado en Biología en la Universidad Central de Venezuela. Cursó estudios de doctorado en la Universidad de Cambridge (Inglaterra) donde obtuvo en 1974 su Ph.D. en Física y Química. En su trabajo de doctorado logró determinar, por primera vez y en medio hidrofóbico, el valor de la constante universal de las fuerzas de interacción débiles de London-Hamacker-Van der Waals” [via].

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SOBRE EL AUTOR: José G. Álvarez Cornett ( @Chegoyo en Twitter )

Miembro de COENER, del grupo “Physics and Mathematics for Biomedical Consortium“, y de la American Physical Society (APS). Representante de los Egresados ante el Consejo de Escuela de Física, Facultad de Ciencias, UCV.

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@ Chegoyo 2016

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