Dra. Karine Fénelon
Translated by Omaris Velez Acevedo
Profesora Adjunta de Biología Universidad de Massachusetts, Amherst
Postdoctorado Universidad de Columbia
Doctorado Universidad de Montreal
La Dra. Karine Fénelon creció en Montreal, Canadá con padres con ascendencia haitiana y desde temprana edad aprendió que como mujer negra necesitaría trabajar arduamente y mantenerse determinada para alcanzar el éxito. A lo largo de los inevitables altibajos de su trayectoria académica, Karine siempre tuvo presente este hecho en su corazón, siempre perseverando y creciendo como científica. Ahora, como profesora adjunta de Biología en la Universidad de Massachusetts Amherst, Karine lleva a cabo investigación traslacional impactante sobre los circuitos neuronales subyacentes a la inhibición sensorio-motora, además de ser una mentora cariñosa y solidaria para investigadores negros en disciplinas STEM.
La curiosidad de Karine por el cerebro comenzó en la periferia. Como estudiante subgraduada en la Universidad McGill, quedó fascinada por el curso de fisiología respiratoria del Dr. Jacopo Mortola. El verano siguiente se incorporó a su laboratorio para estudiar los mecanismos subyacentes a la respiración en un modelo de rata con hipoxia. Aunque la investigación tenía sus dificultades, Karine supo afrontarlas y logró publicar su primer artículo como autora principal. Importantemente, este trabajo despertó en Karine una curiosidad por explorar cómo se controlan los sistemas periféricos. Esto la llevó a cursar una maestría en Biología y Biofísica en la Universidad de Sherbrooke bajo la mentoría del Dr. Paul C. Pape, donde estudió los mecanismos de excitación y contracción muscular utilizando fibras del músculo esquelético de la rana. A lo largo de su maestría, la curiosidad de Karine por el centro de control que regula la actividad muscular fue creciendo, lo que finalmente la llevó al cerebro.
Como estudiante doctoral en la Universidad de Montreal, Karine investigó cómo los músculos son controlados por las neuronas del tronco encefálico. Utilizando lampreas (una especie de pez ancestral con cuerpo similar al de una anguila y una boca en forma de disco sin mandíbula) como organismo modelo, Karine registró la actividad locomotora y se preguntó cómo las neuronas del tronco encefálico controlan los músculos durante la natación. Combinando la electrofisiología intracelular con electrodos afilados e imágenes de calcio, descubrió las propiedades intrínsecas de las neuronas del tronco encefálico que son importantes para transmitir información a través de la médula espinal hacia los músculos. Determinó que la acción del glutamato y del calcio eran responsables por la comunicación entre neuronas y músculos durante la natación. Al final de sus estudios doctorales, Karine entusiasmadamente sentía que comprendía el funcionamiento de los músculos. Sin embargo, ¿qué controla estas células?
En su trayectoria desde los músculos hacia el cerebro, Karine se mudó a los Estados Unidos donde se unió al laboratorio de la Dra. Amy McDermott, en el Centro Médico de la Universidad de Columbia (Nueva York) como investigadora posdoctoral. Su trabajo posdoctoral la introdujo a la técnica de electrofisiología conocida como “patch-clamp”. A diferencia de la electrofisiología con microelectrodos afilados, cual utilizó durante su doctorado, la técnica “patch-clamp” permite al investigador controlar con mayor precisión la membrana celular y obtener una lectura exacta de las propiedades eléctricas de una célula o un canal iónico individual. A Karine se le asignó inicialmente a un proyecto para realizar análisis electrofisiológicos in vitro en preparaciones de médula espinal de rata con las raíces dorsales intactas para poder estudiar los mecanismos neuronales del dolor. Sin embargo, debido a dificultades de financiamiento, el laboratorio de la Dra. McDermott estableció una colaboración con el laboratorio vecino del Dr. Joseph Gogos, quien buscaba un electrofisiólogo para investigar los mecanismos cerebrales subyacentes a la esquizofrenia, y Karine se unió a su equipo con entusiasmo.
Su tiempo en el laboratorio Gogos fue su primer contacto con la investigación de los mecanismos subyacentes a los trastornos neuropsiquiátricos, trayendo consigo un cambio de perspectiva bienvenido El laboratorio Gogos utilizaba la línea de ratones Df(16)A+/-, un modelo del síndrome de microdeleción 22q11 humano que reproduce los síntomas principales de la esquizofrenia. Karine formuló la hipótesis que la conexión entre el hipocampo y la corteza prefrontal (vital para la memoria de trabajo) estaba afectada en este modelo de ratón. Usando una combinación de electrofisiología in vitro y optogenética, Karine descubrió que las conexiones sinápticas entre el hipocampo y la corteza prefrontal de los ratones Df(16)A+/- efectivamente estaban afectadas, y que las neuronas de ambas regiones presentaban anomalías electrofisiológicas y de plasticidad.
Mientras se familiarizaba con la literatura sobre trastornos psiquiátricos al transicionar al al laboratorio de Gogos, Karine dio con una idea que transformaría su carrera: el tronco encefálico contiene neuronas clave que controlan la respuesta de sobresalto, cual es un componente de la inhibición sensorio-motora, un proceso fundamental para filtrar información irrelevante. Interesantemente, este fenómeno se encuentra alterado en la esquizofrenia. Por lo tanto, al llegar el momento de establecer su propio laboratorio en UMass Amherst, Karine se propuso aplicar sus conocimientos sobre el tronco encefálico adquiridos durante su investigación doctoral con lampreas y su experiencia en electrofisiología al estudio de los trastornos psiquiátricos utilizando modelos de ratón.
La compuerta sensoriomotora puede ser estudiada evaluando la inhibición por pre-estímulo del reflejo de sobresalto, un fenómeno en el que un estímulo más débil (pre-estímulo) atenúa como un organismo reacciona ante un estímulo subsiguiente más intenso que típicamente provoca dicho reflejo. Esto se puede observar en prácticamente todos los animales, desde los gusanos hasta los humanos, en respuesta a estímulos sensoriales como sonidos, el tacto o la luz. Interesantemente, la inhibición por pre-estímulo se ve afectada en los ratones Df(16)A+/-. Aunque sabemos que los déficits en la compuerta sensoriomotora son frecuentes en numerosos trastornos neuropsiquiátricos, incluyendo esquizofrenia, no se conoce muy bien el circuito básico subyacente a este proceso. Comprender este circuito es fundamental en el desarrollo de tratamientos de los síntomas nucleares de los trastornos neuropsiquiátricos. Por lo tanto, el laboratorio Fénelon ha dedicado tiempo a examinar cuidadosamente el circuito involucrado en el proceso saludable de inhibición por pre-estímulo en ratones de tipo silvestre. Utilizando una combinación de técnicas de trazado de vías, electrofisiología, hibridación in situ y optogenética, el laboratorio descubrió que las proyecciones glutamatérgicas que van desde la amígdala al tronco encefálico reducen la inhibición por prepulso e inducen la respuesta de sobresalto. Esto lo lograron activando neuronas glicinérgicas inhibitorias dentro del tronco encefálico. Pensando hacia el futuro, Karine espera seguir investigando los elementos que activan la amígdala y contribuyen a la compuerta sensoriomotora.
Fuera del trabajo, Karine le dedica tiempo de calidad a su familia. A menudo viajan a Canadá y Marruecos para visitar a sus parientes. Sus dos hijos juegan deportes: baloncesto y soccer. Aunque nunca se imaginó a sí misma como una “mamá deportista”, ha descubierto que disfruta asistir a los juegos de sus hijos y verlos crecer y desenvolverse con éxito.
Karine también ha dedicado tiempo a desempeñarse como mentora y líder comunitaria. Tras el asesinato de George Floyd, ante las crecientes tensiones tanto dentro de UMass y más alla, Karine comenzó a sentirse desanimada, triste e indignada. Encontró que era clave para ella buscar una comunidad donde pudiera conectar con los demás, compartir experiencias, y renovar sus energías. Karine trabajó con otras mujeres negras del ámbito académico en diversas disciplinas para crear una serie de actividades antirracistas dirigidas al profesorado. Se sintió motivada al ver cómo sus colegas estaban abiertos a participar y a aprender de esta iniciativa. Karine participó activamente en el grupo de investigadores principales (PI) negros de UMass en el área de STEM y actúa como enlace entre el profesorado y los grupos estudiantiles. Karine encuentra esperanza en ver cómo las comunidades que ha creado dentro y fuera de su laboratorio superan obstáculos, se apoyan mutuamente y celebran los éxitos de cada uno. Ella cree firmemente que la mentoría nunca termina y que la representación realmente importa en todas las etapas de la formación académica y la carrera profesional.
