Jueves, 14 de Diciembre de 2017

Neuropatología Molecular

    Biología de células troncales neurales humanas. Potencial para reposición                                        celular y terapia génica en neurodegeneración

 


Grupo-400 

 


Alberto Martínez Serrano

DCompogrupo

DListado

 

Resumen de Investigación:

Las enfermedades neurodegenerativas (p.ej. Parkinson, Huntington, etc] cada vez son de mayor incidencia en países desarrollados, donde la expectativa de vida aumenta progresivamente. En algunos casos, los fármacos alivian algunos síntomas en etapas iniciales de la enfermedad, pero no la curan, al no frenar la atrofia o muerte de las neuronas implicadas.

La investigación en biología de células troncales humanas es de gran interés, para retrasar la progresión de estas enfermedades, o curarlas en el mejor de los casos. En nuestro grupo estamos interesados en el estudio de tres tipos de estas células: 1) Células troncales neurales, propias de tejido nervioso; 2) Células troncales derivadas de la masa celular interna del blastocisto (las llamadas "células madre embrionarias", hES), a partir de las cuales se pueden derivar células troncales con propiedades de tejido nervioso; y 3) iPSC (induced pluripotent stem cells), muy similares a las ES pero reprogramadas desde células somáticas del adulto.

 

Fig01-300 ..... Generación de neuronas dopaminérgicas humanas a partir de células troncales neurales.
Los paneles superiores son microfotografías de neuronas humanas generadas en cultivo, teñidas para un marcador general neuronal (ß-III-tubulina, verde) y Tirosina Hidroxilasa (marcador dopaminérgico, rojo). El panel inferior es la mezcla, resaltando en amarillo las células que son neuronas dopaminérgicas
     

 

Más en concreto, nos interesa el estudio de los mecanismos de auto-renovación (factores de nicho) de estas células, en especial de las células troncales neurales, y su desarrollo hacia células maduras. En el caso de neuronas, estamos particularmente interesados en la generación del fenotipo Dopaminérgico, y así poder aplicar estas células en el desarrollo de potenciales terapias en modelos de Parkinson. Otro aspecto que nos interesa es el modificar las propiedades de las células troncales mediante modificación genética, para convertirlas en "bombas biológicas" de factores terapéuticos, o bien conseguir "instruirlas/enseñarlas", de forma que generen los tipos celulares deseados tras su implante. En este caso, estamos implantando la tecnología de nucleasas zinc-finger para poder llevar a cabo recombinación homóloga en las células humnas de interés. Por último, estamos desarrollando nanoherramientas para el estudio de la biología básica de las células, su marcaje y detección in vivo , y estudio de su biología en cultivo.


Publicaciones relevantes:

  • Daviaud N, Garbayo E, Sindji L, Martínez-Serrano A, Schiller PC, Montero-Menei CN. Survival, differentiation, and neuroprotective mechanisms of human stem cells complexed with neurotrophin-3-releasing pharmacologically active microcarriers in an ex vivo model of Parkinson's disease. Stem Cells Transl Med. 2015 Jun;4(6):670-84. doi: 10.5966/sctm.2014-0139. Epub 2015 Apr 29. PMID:25890124
  • Ramos-Gómez M, Seiz EG, Martínez-Serrano A. Optimization of the magnetic labeling of human neural stem cells and MRI visualization in the hemiparkinsonian rat brain. J Nanobiotechnology. 2015 Mar 5;13:20. doi: 10.1186/s12951-015-0078-4. PMID:25890124
  • González-Sánchez HM, Monsiváis-Urenda A, Salazar-Aldrete CA, Hernández-Salinas A, Noyola DE, Jiménez-Capdeville ME, Martínez-Serrano A, Castillo CG. Effects of cytomegalovirus infection in human neural precursor cells depend on their differentiation state. J Neurovirol. 2015 Apr 8. [Epub ahead of print] PMID:25851778
  • Pino-Barrio MJ, García-García E, Menéndez P, Martínez-Serrano A. V-myc immortalizes human neural stem cells in the absence of pluripotency-associated traits. PLoS One. 2015 Mar 12;10(3):e0118499. doi: 10.1371/journal.pone.0118499. eCollection 2015. PMID:25764185
  • Martínez-Serrano A, Castillo CG, Courtois ET, García-García and Liste I (2011) Modulation of the generation of dopaminergic neurons from human neural stem cells by Bcl-XL. Mechanisms of action. Vitam. Horm. 87, 175-205.
  • García-García, E., Pino-Barrio, M.J., López-Medina, L., and Martínez-Serrano, A. (2012) Intermidiate progenitors are increased by lengthening of cell cycle through calcium signalling and p53 expression in human neural progenitors. Mol. Biol. Cell., 23, 1167-1180.
  • Fernández-Cabada, T., Sánchez-López de Pablo, C., Martínez-Serrano, A., del Pozo Guerrero, F. Serrano-Olmedo, J.J., Ramos-Gomez M (2012) Cell death induction in glioblastoma cell lines by hyperthermic therapy based on gold nanorods. International Journal of Nanomedicine 7, 1511-1523.
  • Ramos-Moreno, T., Castillo, C.G. and Martínez-Serrano, A. (2012) Long-term behavioral effects of functional dopaminergic neurons generated from human neural stem cells in the rat 6-OH-DA Parkinson's disease model. Effects of the forced expression of Bcl-XL. Behav. Brain Res., 232, 225-232.
  • Seiz, E.G., Ramos-Gómez, M., Courtois, E.T., Tønnesen, J., Kokaia, M., Liste I., and Martínez-Serrano, A., (2012) Human midbrain precursors activate the expected developmental genetic program and differentiate to functional A9 dopamine neurons in vitro. Short and Long term enhancement by Bcl-XL. Experimental Cell Research 318: 2446-59.

 

 Tesis doctorales:

Javier Gonzalez Lendínez (2011). Identification and analysis of suitable human ventral mesencephalic precursors of dopaminergic neurons for cell therapy research in Parkinson's Disease. Universidad Autónoma de Madrid. Co-director: Dra. Tania Ramos Moreno.

Emma Green (2012). The use of zinc-finger nucleases to track the generation of dopaminergic neurons from immortalised human ventral mesencephalic neural stem cells. Universidad de Keele. Co-directores: Alberto Martínez Serrano y Tania Ramos Moreno.