Comisión Docente: Unidad de Fisiología Animal
Líneas generales de investigación:
Línea 1: De la stem cell a la neurona: ¿qué me hace única?
Línea 2: Alteraciones en la función neuronal en modelos de Alzheimer en Drosophila
Línea 3: Papel de las corrientes subumbrales en la función neuronal en Drosophila
Linea 8: Mecanismos fisiopatológicos en neurodegeneración: Búsquedas de dianas terapéuticas
Línea 1 de Fisiología Animal: De la stem cell a la neurona: ¿qué me hace única?
Resumen de línea
En nuestro laboratorio estamos interesados en conocer los mecanismos genéticos que producen diversidad neuronal. ¿Podremos algún día generar las neuronas que nos interesen?
La capacidad para manipular la especificación de subtipos celulares es crucial para producir avances clínicos relevantes en el tratamiento de enfermedades a partir de células madre. Para que se generen de forma rutinaria neuronas específicas capaces de reemplazar aquellas perdidas o dañadas, es esencial entender mejor los mecanismos básicos de especificación neuronal. El sistema nervioso contiene un intimidante número de células y una amplísima diversidad celular. Las neuronas difieren unas de otras en muchos aspectos, incluidos su morfología, tipo de neurotransmisor/neuropéptido, receptores o canales iónicos que expresan. Además, cada subtipo neuronal ha de ser generado en el lugar y momento adecuados. La conjunción entre inmensos números, gran diversidad y una sobrecogedora fidelidad constituye la base de las complejas funciones del sistema nervioso. Por tanto, entender la especificación de los subtipos neuronales continúa siendo uno de los desafíos fundamentales de la neurobiología.
Palabras clave de línea: Drosophila, Sistema Nervioso, Diferenciación, Desarrollo, Destino neuronal
Profesores Asociados: Isabel Molina, Laura Torroja, Yolanda León, Hugo Gabilondo, María Losada Pérez, Irene Rubio Fererra (Becaria predoctoral), Jonathan Benito.
Línea 2 de Fisiología Animal: Alteraciones en la función neuronal en modelos de Alzheimer en Drosophila
Resumen de línea
La patología temprana de la enfermedad de Alzheimer (AD) se caracteriza por la pérdida de sinapsis y consiguiente deterioro cognitivo, que precede en muchos años a la neurodegeneración propiamente dicha. La hipótesis amiloide establece que la disfunción sináptica en AD se inicia por la acción de formas oligoméricas del péptido β-amiloide (Aβ). Varios estudios han demostrado la utilidad de modelos de Drosophila para entender las bases moleculares de AD, y de otras enfermedades neurodegenerativas. Concretamente, nosotros estudiamos como Aβ interfiere con la comunicación sináptica. Para ello, estudiamos su efecto sobre la terminación neuromuscular adulta a diferentes edades. Así hemos demostrado que Aβ interfiere con la dinámica de formación/eliminación de sinapsis que ocurre durante el periodo de maduración de la terminación en la mosca joven. Nuestro objetivo es entender las bases moleculares y celulares de este efecto sinaptotóxico.
Palabras clave de línea Drosophila, neurogenética, Alzheimer, sinaptogénesis, péptido βamiloide
Profesores/Investigadores implicados en esta línea de investigación: Laura Torroja Fungairiño
Línea 3 de Fisiología Animal: Papel de las corrientes subumbrales en la función neuronal en Drosophila
Resumen línea:
Cada vez es mayor el número de enfermedades del sistema nervioso relacionadas con el malfuncionamento de un canal iónico (canalopatías), y aunque existen terapias farmacológicas que tienen como diana canales iónicos específicos, la complejidad funcional de éstos explica que muchos de estos fármacos tengan serios efectos secundarios. Nuestro objetivo es profundizar en el entendimiento de las relaciones funcionales entre distintas corrientes iónicas y aportar conocimiento para el refinamiento en la aplicación de futuras terapias, utilizando para ello un modelo animal más sencillo, Drosophila melanogaster, con un único gen para cada tipo de canal. Concretamente, estudiamos dos corrientes, Ih e IM, que operan a voltajes cercanos al potencial de reposo, y cuyas alteraciones están asociadas con trastornos epilépticos y dolor patológico. Hemos demostrado que la falta de corriente Ih produce trastornos circadianos en la mosca, además de alterar la señalización dopaminérgica y el patrón de sueño-actividad. Actualmente estudiamos los efectos de alteraciones en la corriente IM, y su relación con Ih.
Palabras clave de línea Drosophila, neurogenética, corrientes subumbrales, corriente Ih, corriente IM, canales iónicos, canales HCN, canales KCNQ, ritmos circadianos
Profesores/Investigadores implicados en esta línea de investigación: Laura Torroja Fungairiño, Yolanda León
Línea 4 de Fisiología Animal: Etología humana
Resumen de línea: Esta línea de investigación pretende ahondar en el entendimiento de en qué medida diferentes variables biológicas influyen en el comportamiento desarrollado por seres humanos adultos. Las variables biológicas que me interesan son, por un lado, los niveles de hormonas sexuales, actuales o pretéritos, así como las diferencias genéticas en los receptores para estas hormonas. Además, también me interesa el efecto de los niveles durante el desarrollo de estas hormonas (en la etapa fetal y adolescente) sobre el comportamiento actual. Los niveles pretéritos los estimamos a partir de diferentes variables morfológicas que correlacionan con ellos. Por último controlamos para diferentes variables que pueden afectar a los resultados (simetría, nivel de cortisol, etc).
Los comportamientos que estudiamos son, esencialmente, tres: las tendencias cooperativas, la agresión y la percepción del atractivo. Los comportamientos los estudiamos en el laboratorio empleando para tal fin diferentes juegos económicos, que nos permiten estudiarlos de una manera controlada pero perfectamente trasladable a interacciones reales.
Palabras clave de línea: Etología humana, Cooperación, Agresión, Selección sexual, Hormonas sexuales, Asimetría Fluctuante, Morfometría geométrica
Profesores/Investigadores implicados en esta línea de investigación: Enrique Turiégano, Miguel Pita, Ana Belén Fernández, Claudia Rodríguez
Línea 5 de Fisiología Animal: El transportador PGT como elemento clave en la señalización por PGE2 intracelular: implicaciones terapéuticasEl transportador PGT como elemento clave en la señalización por PGE2 intracelular: implicaciones terapéuticasEl transportador PGT como elemento clave en la señalización por PGE2 intracelular: implicaciones terapéuticasEl transportador PGT como elemento clave en la señalización por PGE2 intracelular: implicaciones terapéuticasEl transportador PGT como elemento clave en la señalización por PGE2 intracelular: implicaciones terapéuticasEl transportador PGT como elemento clave en la señalización por PGE2 intracelular: implicaciones terapéuticas
Resumen de línea
Identificación de nuevas dianas terapéuticas relacionadas con el papel de mediadores inflamatorios en el desarrollo de tumores y fracaso renal agudo. Mi interés se centra en las prostaglandinas, la hipoxia y las microvesículas celulares. Centrándome en el transportador de prostaglandina PGT como nueva diana farmacológica que ofrece mayor selectividad que los tratamientos actuales basados en AINEs.
Palabras clave de línea: Cáncer, nefrotoxicidad, prostaglandina E2 intracelular, HIF-1a, PGT
Profesores/Investigadores implicados en esta línea de investigación: Ana Belén Fernández Martínez
Palabras clave de línea: Desarrollo ótico, neurogénesis muerte celular programada, autofagia, IGF-I, modelos vertebrados
Profesores/Investigadores implicados en esta línea de investigación: Marta Magariños Sánchez, Yolanda León Álvarez
Resumen de la linea:
Nuestro sistema modelo está basado en un conjunto de neuronas que se caracterizan por la expresión del neuropéptido Leucoquinina. Dentro de este tipo de neuronas se producen dos neurogénesis una embrionaria y otra postembrionaria.
Al final de la neurogénesis embrionaria, los neuroblastos, bien mueren por apoptosis o entran en quiescencia. Más tarde en el desarrollo, en estadios larvarios, los neuroblastos reanudan la proliferación y generan, en un segunda neurogénesis, el sistema nervioso del adulto. Poco se sabe acerca de los mecanismos que controlan la entrada en quiescencia y el mantenimiento del destino celular durante la quiescencia.
En los segmentos abdominales del Sistema Nervioso sólo 3 de los 30 neuroblastos presentes en cada hemisegmento experimentan quiescencia, el resto muere por apoptosis. El neuroblasto que origina las neuronas leucoquininérgicas es uno de ellos. Hemos elegido los neuroblastos abdominales como sistema modelo para estudiar en primer lugar, cómo estos dos destinos (apoptosis o proliferación) están regulados genéticamente y en segundo lugar, cuáles son los cambios celulares que implican la entrada en quiescencia.
Palabras clave de la linea: S. Nervioso, Drosophila, diferenciación neuropeptidérgica, Leucoquinina.
Investigadores asociados: Pilar Herrero Solans, Fernando Jiménez Díaz Benjumea (Investigador CBMSO)
Línea 8 de Fisiología Animal: Mecanismos fisiopatológicos en neurodegeneración: Búsquedas de dianas terapéuticas
Estamos interesados en analizar y entender los mecanismos fisiopatológicos y moleculares que se desencadenan tras procesos degenerativos que inducen muerte neuronal, con el objetivo de identificar dianas terapéuticas que puedan reducir el daño cerebral que se produce en enfermedades neurodegenerativas. De esta forma, pretendemos conseguir rescatar neuronas dañadas y por tanto reducir la pérdida de funciones cerebrales. En principio estamos centrados en estudiar en profundidad los procesos que se desencadenan tras una isquemia cerebral y en las enfermedades de Huntington y Alzheimer. Nuestro abordaje se basa en el uso de sistemas celulares “in vitro” y en modelos animales (transgénicos) de estas patologías. Además, estamos interesados en determinar el papel de ciertos sistemas hormonales (hormonas sexuales, sistema RAAS) como posibles agentes neuroprotectores tras el daño cerebral.
Palabras clave: isquemia cerebral, MCAO, neurodegeneración, enfermedad de Huntington, estradiol, factores de splicing, vías de supervivencia.
Profesores/Investigadores implicados en esta línea de investigación: María José Pérez Alvarez, Ivó Hernández Hernández.
Otros Investigadores asociados la línea:
Dr. Francisco Wandosell, Profesor de investigación, CBMSO (CSIC), Dr. Jose Lucas, Profesor de Investigación, CBMSO (CSIC)
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