CSIC-IBV: LAB. SEÑALIZACIÓN POR NUTRIENTES 


Estudio del proceso de señalización por glucosa y sus repercusiones patológicas.

Uno de los componentes más importantes del proceso de señalización por glucosa en mamíferos es la proteína kinasa activada por AMP (AMPK). Esta proteína es el sensor energético más importante en fisiología celular. Se activa en condiciones de estrés de energía, produciendo la activación de rutas catabólicas productoras de ATP y la inhibición de rutas anabólicas que consumen este nucleótido, con el fin de mantener la homeostasis energética celular. AMPK juega un papel clave en numerosos procesos celulares. Entre ellos cabe destacar el efecto neuroprotector que tiene su activación en un grupo amplio de enfermedades neurodegenerativas. Nuestro grupo está interesado en el desarrollo de nuevos activadores de AMPK que pudieran modular la acción de esta enzima a nivel del sistema nervioso central.

Estudio de las bases moleculares de la epilepsia mioclónica progresiva de tipo Lafora (LD; OMIM 274780).

LD es una enfermedad rara neurodegenerativa que se caracteriza por crisis epilépticas generalizadas y acúmulos de poliglucosanos en diferentes tejidos. Es una enfermedad autosómica recesiva que conduce a la muerte de los pacientes alrededor de diez años después del debut de los primeros síntomas. Nuestro grupo ha descrito que laforina (una fosfatasa dual) y malina (una E3-ubicuitin ligasa), dos proteínas relacionadas con LD, forman un complejo funcional, sugiriendo que ambas proteínas operan en un proceso fisiológico común. Una de los funciones de este complejo es la de disminuir los niveles de R5/PTG, una proteína implicada en la regulación de la síntesis de glucógeno. En este complejo, laforina actúa como una subunidad de direccionamiento de la malina, uniendo sustratos específicos que serán poli-ubicuitinilados por la actividad E3-ubicuitin ligasa de malina y entonces dirigidos para degradación en el proteasoma o por la ruta autofágica. En estos momentos estamos estudiando la función del complejo laforina-malina en la regulación de otras proteínas relacionadas con la homeostasis del glucógeno, con el fin definir las bases moleculares que están alteradas en la enfermedad y que conducen al acumulo de poliglucosanos en neuronas y otros tejidos. Nuestro grupo también ha demostrado que en condiciones de ausencia de laforina o malina se produce una inhibición de la macroautofagia, probablemente a nivel de sus etapas iniciales. En estos momentos estamos estudiando las bases moleculares de esta deficiencia. Finalmente, la enfermedad de Lafora se caracteriza por la aparición de crisis epilépticas generalizadas. Recientemente hemos demostrado una alteración en la homeostasis del transportador de glutamato EAAT2 en los astrocitos de modelos LD, así como la presencia de neuroinflamación en modelos animales de enfermedad. En estos momentos estamos estudiando como si este trastorno podría estar mediando la aparición de las crisis epilépticas características de la enfermedad.

Los estudios que estamos realizando sobre la fisiopatología de la enfermedad nos están permitiendo identificar procesos que están alterados en la misma y proponer aproximaciones terapéuticas con el fin de conseguir un tratamiento eficaz para esta fatal enfermedad.

Palabras clave

Señalización por glucosa, represión por glucosa, inducción por glucosa, glucokinasa, protein kinasa activada por AMP, autofagia, estres del reticulo, proteasoma, enfermedad neurodegenerativa, epilepsia de Lafora, malina, laforina.

Interacción proteína-proteína, análisis por doble híbrido, ensayos de arrastre con GST, métodos de co-inmunoprecipitación, análisis del estado de fosforilación de proteínas.