Margaret Reed Lewis

En 1908, Margaret Reed investigó en Berlín en el laboratorio de Max Hartmann , donde realizó probablemente el primer cultivo in vitro de células de mamíferos con médula ósea de cobaya. Para ello, extrajo la médula ósea y la colocó en un agar rico en nutrientes producido por su compañera de laboratorio, Rhoda Erdmann , e incubó la muestra. Unos días después, descubrió que algunos núcleos presentaban características de mitosis . Margaret Reed retomó este descubrimiento tras casarse con Warren Harmon Lewis en 1910. En sus esfuerzos conjuntos, los Lewis descubrieron que la proliferación celular, con su selección de medios y métodos, parecía ocurrir únicamente en tejidos comunes a todos los órganos, como el tejido conectivo y el endotelio de los vasos sanguíneos . Dado que el principal interés de los Lewis eran las estructuras celulares microscópicas, su objetivo era crear medios ópticamente transparentes, lo que dio lugar a la creación de la solución de Locke-Lewis. Este medio se compone de soluciones salinas suplementadas con caldo y dextrosa . El tejido cultivado en este medio se preparó mediante un método conocido como "cultivo de Lewis", en el que los fragmentos de tejido se colocaron en una gota colgante en la parte inferior de una lámina de vidrio delgada. En la solución de Locke-Lewis, las células más robustas, como los fibroblastos y los macrófagos , tendían a migrar fuera del explante y aplanarse, lo que facilitaba su observación con grandes aumentos. ^{[ 5 ]}

Lewis fue uno de los primeros científicos en observar la dinámica de las mitocondrias en células vivas. En 1915, Margaret y Warren Lewis publicaron un análisis exhaustivo ^{[ 6 ]} de las formas y movimientos de las mitocondrias en células cultivadas. Los estudios pioneros de Lewis, realizados mediante la técnica de lapso de tiempo, incluyeron observaciones del movimiento mitocondrial hacia y desde el centrosoma , la fisión mitocondrial y la fusión mitocondrial . En el mismo artículo, Lewis presentó quizás las primeras descripciones de la fragmentación mitocondrial inducida por estrés y la mitofagia .

Lewis y su esposo contribuyeron al desarrollo y la puesta en práctica de los primeros sistemas experimentales para observar y comprender la fisiología de las células somáticas en organismos complejos. Estos sistemas demostraron que el comportamiento de estas células autónomas guardaba una relación significativa con el desarrollo, la infección , la inmunidad , la fisiología y el desarrollo del cáncer en el organismo. Como resultado, su trabajo sirvió para establecer la importancia del comportamiento celular. Por consiguiente, el mayor impacto de esta pareja en la embriología y la biología celular del siglo XX fue enseñar a las generaciones posteriores de biólogos los factores básicos del cultivo de tejidos, basándose en sus investigaciones. Los Lewis también vieron la relevancia de los hallazgos celulares en el campo de la embriología y expresaron esta perspectiva al presidente de la Institución Carnegie de Washington, a quien le escribieron que era necesario determinar el grado de individualidad permanente de una célula antes de poder comprender cómo cooperan y se integran en un tejido. Esta perspectiva fue la que les valió a Margaret y Warren Lewis su puesto en el Departamento de Embriología de la Institución Carnegie. Con tantas posibilidades de exploración que ofrecía el cultivo celular, Margaret Lewis y su esposo divergieron en su área de estudio. Margaret Lewis optó por centrarse en problemas microbiológicos, lo que implicaba la observación detallada de intestinos de embriones de pollo que reaccionaban a los bacilos tifoideos en el medio de cultivo. Mediante las técnicas de cultivo de tejidos que los Lewis habían desarrollado, estos estudios demostraron que las infecciones y las enfermedades eran fenómenos celulares, ya que, si bien la infección se observaba en un sistema aislado, los eventos se producían de forma similar a como se observarían en un organismo en su conjunto. ^{[ 7 ]}

En su trabajo con embriones de pollo, Margaret Lewis estudió la formación de tejido conectivo tanto dentro de los tejidos como fuera de un entorno donde están presentes los factores involucrados en la coagulación. Lewis observó que las fibrillas del tejido conectivo resultaban de las transformaciones citoplasmáticas de las células. En sus estudios de cultivos de tejido explantado, Lewis notó que las células optan por migrar lejos de la muestra de tejido y dividirse como células individuales, lo que resulta en la pérdida de la apariencia característica del tejido. Sin embargo, también hizo la distinción de que las células no se vuelven más embrionarias como afirmaban Champy y otros, sino que pierden su apariencia diferenciada como tejido. Esta dispersión de las células y la falta de la forma característica del tejido causaron la ausencia de desarrollo de fibrillas en muchos cultivos de tejido ; sin embargo, hubo algunos cultivos donde sí se desarrollaron fibras de tejido conectivo y se pudo rastrear su progresión. Observó que las fibrillas comienzan como delicadas líneas en el exoplasma y se convierten en haces que se pasan entre las células. Lewis tampoco encontró evidencia de que las vacuolas formaran fibrillas, como creían otros investigadores. ^{[ 8 ]}

En 1951, Lewis aisló un carcinoma epidermoide espontáneo en el pulmón de un ratón, que se conoció como carcinoma pulmonar de Lewis . Este carcinoma fue uno de los primeros tumores que se pudieron trasplantar y utilizar para determinar si un compuesto tenía potencial como agente anticancerígeno . ^{[ 9 ]} Ha desempeñado un papel significativo en modelos tumorales más recientes utilizados en estudios de metástasis y angiogénesis , ya que es un carcinoma altamente maligno , que produce tumores cuando se trasplanta y aumenta el crecimiento metastásico después de que se retira el carcinoma implantado subcutáneamente . ^{[ 10 ]} Algunas de las investigaciones de Margaret Reed Lewis sobre la mecánica del cáncer incluyeron la infiltración mieloide y la atrofia de tumores inducida por estrangulación en ratas. ^{[ 11 ] [ 12 ]} En su estudio sobre la infiltración mieloide, Lewis descubrió que este fenómeno ocurría en las glándulas suprarrenales , pero no era común a todos los sujetos analizados con tumores. Sin embargo, el crecimiento tumoral parecía estar asociado con la progresión de la neutrofilia en la sangre periférica y la hiperplasia mieloide en ciertos órganos. ^{[ 11 ]} En el artículo sobre atrofia tumoral, Margaret Lewis demostró que el tejido tumoral se inactivaba en entornos sin suficiente circulación y permanecía en este estado de reposo al ser trasplantado a otras ratas. Esto provocó absorción y resistencia a la implantación de tumores viables. ^{[ 12 ]}

Entre 1901 y 1912, Lewis ocupó varios puestos docentes. Fue asistente de zoología en el Bryn Mawr College (1901-1902); profesora de ciencias en la Miss Chapin's School ; profesora de fisiología en el New York Medical College for Women (1904-1907); profesora en el Barnard College (1907-1909) e instructora de anatomía y fisiología en la Johns Hopkins Hospital Training School for Nurses (1911-1912). ^{[ 2 ]}