Unidad
SEÑALIZACIÓN POR NUTRIENTES
Descripción
El objetivo principal de nuestro laboratorio es entender como la glucosa es capaz de regular el metabolismo energético de la célula y como la desregulación del mismo produce enfermedades humanas. La unidad tiene en estos momentos dos líneas de investigación complementarias:
1- Estudio de la regulación de la proteín kinasa activada por AMP (AMPK) en el sistema nervioso central (SNC).
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 y en conocer las bases moleculares de sus propiedades neuroprotectoras.
2- 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 las 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 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 diferentes rutas fisiológicas:
1) 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.
2) 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 estamos estudiando las bases moleculares de esta deficiencia.
3) La enfermedad de Lafora también 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 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.
Personal
Pascual Sanz
