Dr. Fernando Pitossi
Jefe de Laboratorio
Terapias regenerativas y protectoras del Sistema Nervioso Central English version
Tema
En nuestro laboratorio intentamos responder a las siguientes preguntas: ¿Cuál es el mecanismo involucrado en la muerte neuronal que lleva a enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Parkinson, la Esclerosis Múltiple y la enfermedad de Huntington? y ¿Qué influencia tiene la inflamación en ello?
Sabiendo que es posible, a partir de piel, generar células madre reprogramadas que den origen a neuronas, es posible desarrollar una terapia regenerativa para la enfermedad de Parkinson? Qué influencia tiene la inflamación en la eficacia de las terapias celulares en el cerebro?
Enfoque
Utilizamos modelos neuronales a partir de células madre reprogramadas, modelos animales y modelos en mosca (Drosophila melanogaster). Asimismo, construimos y utilizamos vectores virales para transferencia génica y variadas técnicas de genómica funcional, biología molecular, biología celular, bioquímica, histoquímica y análisis de imágenes.
Avances
Hemos sido pioneros en determinar que la inflamación puede provocar muerte neuronal en la sustancia nigra, la región cerebral afectada en el mal de Parkinson e inducir síntomas motores como resultado de ello. De la misma forma, hemos establecido que la inflamación crónica puede llevar a desmielinización de regiones cerebrales relevantes en la Esclerosis Múltiple.
El avance de la investigación básica con futuro impacto clínico depende de la disponibilidad de modelos para el estudio de enfermedades. Hemos generado 5 modelos animales de neurodegeneración y síntomas motores por medio de la inyección de vectores adenovirales sobre-expresando citoquinas pro-inflamatorias como la Interleuquina-1 y el factor de necrosis tumoral alfa en la sustancia nigra. Asimismo, hemos desarrollado 2 modelos de desmielinización cerebral para estudiar la Esclerosis Múltiple, incluyendo uno para la forma Primaria progresiva. En estos modelos, hemos demostrado que la inflamación periférica crónica exacerba la neurodegeneración y síntomas de estas enfermedades. Finalmente, hemos desarrollado un modelo de estudio de Epilepsia Benigna de la infancia en base a neuronas derivadas de células madre reprogramadas de piel de pacientes.
Hemos identificado al gen PMCA1 como candidato a mediar la disfunción de las neuronas dopaminérgicas afectadas en la enfermedad de Parkinson. Este gen es una molécula que extruye calcio de la célula y su disminución resulta en un aumento de este ion, lo que lleva a disfunciones neuronales. Su identificación se logró en base un screening genómico en modelos animales donde la neuroinflamación provoca neurodegeneración y síntomas motores.
También hemos observado que la inflamación puede afectar la conversión de neuronas a partir de células madre reprogramadas. Estas neuronas están siendo trasplantadas en pacientes con enfermedad de Parkinson en Japón por lo que nuestros resultados sientan las bases para el estudio de tratamientos anti-inflamatorios durante el trasplante celular.
En nuestro laboratorio intentamos responder a las siguientes preguntas: ¿Cuál es el mecanismo involucrado en la muerte neuronal que lleva a enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Parkinson, la Esclerosis Múltiple y la enfermedad de Huntington? y ¿Qué influencia tiene la inflamación en ello?
Sabiendo que es posible, a partir de piel, generar células madre reprogramadas que den origen a neuronas, es posible desarrollar una terapia regenerativa para la enfermedad de Parkinson? Qué influencia tiene la inflamación en la eficacia de las terapias celulares en el cerebro?
Enfoque
Utilizamos modelos neuronales a partir de células madre reprogramadas, modelos animales y modelos en mosca (Drosophila melanogaster). Asimismo, construimos y utilizamos vectores virales para transferencia génica y variadas técnicas de genómica funcional, biología molecular, biología celular, bioquímica, histoquímica y análisis de imágenes.
Avances
Hemos sido pioneros en determinar que la inflamación puede provocar muerte neuronal en la sustancia nigra, la región cerebral afectada en el mal de Parkinson e inducir síntomas motores como resultado de ello. De la misma forma, hemos establecido que la inflamación crónica puede llevar a desmielinización de regiones cerebrales relevantes en la Esclerosis Múltiple.
El avance de la investigación básica con futuro impacto clínico depende de la disponibilidad de modelos para el estudio de enfermedades. Hemos generado 5 modelos animales de neurodegeneración y síntomas motores por medio de la inyección de vectores adenovirales sobre-expresando citoquinas pro-inflamatorias como la Interleuquina-1 y el factor de necrosis tumoral alfa en la sustancia nigra. Asimismo, hemos desarrollado 2 modelos de desmielinización cerebral para estudiar la Esclerosis Múltiple, incluyendo uno para la forma Primaria progresiva. En estos modelos, hemos demostrado que la inflamación periférica crónica exacerba la neurodegeneración y síntomas de estas enfermedades. Finalmente, hemos desarrollado un modelo de estudio de Epilepsia Benigna de la infancia en base a neuronas derivadas de células madre reprogramadas de piel de pacientes.
Hemos identificado al gen PMCA1 como candidato a mediar la disfunción de las neuronas dopaminérgicas afectadas en la enfermedad de Parkinson. Este gen es una molécula que extruye calcio de la célula y su disminución resulta en un aumento de este ion, lo que lleva a disfunciones neuronales. Su identificación se logró en base un screening genómico en modelos animales donde la neuroinflamación provoca neurodegeneración y síntomas motores.
También hemos observado que la inflamación puede afectar la conversión de neuronas a partir de células madre reprogramadas. Estas neuronas están siendo trasplantadas en pacientes con enfermedad de Parkinson en Japón por lo que nuestros resultados sientan las bases para el estudio de tratamientos anti-inflamatorios durante el trasplante celular.