Descripción del proyecto
LA INCIDENCIA DE ENFERMEDADES NEURODEGENERATIVAS HA AUMENTADO DE MANERA ALARMANTE EN PAISES DESARROLLADOS. ENTENDER LOS MECANISMOS MOLECULARES DE LA NEURODEGENERACION ES ESENCIAL PARA DESARROLLAR TERAPIAS EFICIENTES. UN RASGO COMUN A LA MAYORIA DE LAS ENFERMEDADES NEURODEGENERATIVAS ES LA DISFUNCION MITOCONDRIAL. LAS MITOCONDRIAS JUEGAN UN PAPEL CENTRAL EN LA FISIOLOGIA NEURONAL GENERANDO ENERGIA, REGULANDO EL CALCIO INTRACELULAR O PROPORCIONANDO METABOLITOS INTERMEDIARIOS QUE SIRVEN DE PRECURSORES BIOSINTETICOS DE MENSAJEROS CELULARES O NEUROTRANSMISORES. ADEMAS, LAS MITOCONDRIAS CONTRIBUYEN A LA MUERTE CELULAR PROGRAMADA DURANTE EL DESARROLLO O EN SITUACIONES DE EXCESIVO ESTRES CELULAR. EL PROGRAMA METABOLICO MITOCONDRIAL PARTICIPA EN LA MODULACION DE LA ACTIVIDAD Y LA SUPERVIVENCIA NEURONALES POR MEDIO DE MECANISMOS NO DEL TODO CONOCIDOS. POR ESTAS RAZONES, LA DISFUNCION MITOCONDRIAL ES DETERMINANTE EN LA APARICION DE MULTIPLES ENFERMEDADES NEURODEGENERATIVAS. LA GLUCOSA ES EL COMBUSTIBLE PRINCIPAL QUE SUSTENTA LA ACTIVIDAD CEREBRAL. SIN EMBARGO, LAS NEURONAS PUEDEN UTILIZAR SUSTRATOS ALTERNATIVOS EN CIRCUNSTANCIAS DE BAJA DISPONIBILIDAD DE GLUCOSA. EL USO DE COMBUSTIBLES ALTERNATIVOS TIENE UN POTENTE EFECTO EN LA FISIOLOGIA NEURONAL, COMO MUESTRA EL HECHO DE QUE LAS DIETAS ESPECIFICAS QUE FUERZAN A LAS NEURONAS A CAMBIAR SU PREFERENCIA EN COMBUSTIBLE TIENEN UN IMPACTO PROFUNDO EN LA EXCITABILIDAD Y SUPERVIVENCIA. NUESTROS TRABAJOS ANTERIORES DEMUESTRAN QUE EL USO DE NUTRIENTES SELECTIVOS POR PARTE DE LAS CELULAS DEL CEREBRO SE PUEDE REGULAR MEDIANTE SEÑALES EXTRACELULARES QUE INDICAN A LAS CELULAS QUE TIENEN QUE ADAPTAR SU PROGRAMA METABOLICO A DETERMINADOS NUTRIENTES. SIN EMBARGO, LA NATURALEZA Y MECANISMO DE ACCION DE DICHAS SEÑALES SIGUEN SIN CONOCERSE EN DETALLE. LA MAYORIA DE ACTIVIDADES CELULARES, INCLUYENDO EL METABOLISMO, ESTAN COORDINADAS A TRAVES DE UNA RED COMPLEJA DE VIAS DE SEÑALIZACION. SIN EMBARGO, SE SABE MUY POCO SOBRE EL IMPACTO DIRECTO DE LA SEÑALIZACION CELULAR EN LA ACTIVIDAD MITOCONDRIAL, CON SUS CONSIGUIENTES EFECTOS EN LA ACTIVIDAD Y SUPERVIVENCIA NEURONALES. PRECISAMENTE EL OBJETIVO PRINCIPAL DE ESTE PROYECTO ES IDENTIFICAR Y CARACTERIZAR NUEVOS MECANISMOS DE REGULACION DE METABOLISMO MITOCONDRIAL POR VIAS DE SEÑALIZACION. ADEMAS, ESTUDIAREMOS ESTOS PROCESOS EN EL CONTEXTO DE ENFERMEDADES NEURODEGENERATIVAS QUE CURSAN CON DISFUNCION MITOCONDRIAL, COMO LA ENFERMEDAD DE PARKINSON O LA ATAXIA DE FRIEDREICH. ESTA LINEA DE INVESTIGACION PODRIA CONDUCIR A DESCUBRIR ANOMALIAS METABOLICAS COMO NUEVOS BIOMARCADORES PARA EL DIAGNOSTICO TEMPRANO, O NUEVAS DIANAS TERAPEUTICAS PARA ENFERMEDADES NEURODEGENERATIVAS.HEMOS DISEÑADO UN ABORDAJE EXPERIMENTAL MULTIDISCIPILINAR. INCLUYE EL USO DE MODELOS CELULARES DISEÑADOS GENETICAMENTE PARA RECAPITULAR PROCESOS DE NEURODEGENERACION QUE CURSAN CON DISFUNCION MITOCONDRIAL. USAREMOS TECNOLOGIAS AVANZADAS DE MEDIDA DE FLUJO METABOLICO EXTRACELULAR PARA MEDIR RESPIRACION MITOCONDRIAL EN TIEMPO REAL, ASI COMO DIVERSAS TECNICAS BIOQUIMICAS, PROTEOMICAS, DE BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR PARA PROFUNDIZAR EN LA COMPRENSION DE LOS PROCESOS DE REGULACION DEL METABOLISMO MITOCONDRIAL Y SU PAPEL EN LA APARICION DE ENFERMEDADES NEURODEGENERATIVAS. ESPERAMOS QUE ESTOS ESTUDIOS NOS AYUDEN EN EL FUTURO AL DESARROLLO DE NUEVAS ESTRATEGIAS TERAPEUTICAS PARA TRATAR ENFERMEDADES NEURODEGENERATIVAS EN LAS QUE LA DISFUNCION MITOCONDRIAL JUEGA UN PAPEL RELEVANTE. ITOCONDRIA\NEURODEGENERACIÓN\SEÑALIZACIÓN\BIOENERGÉTICA\METABOLISMO