Descripción del proyecto
LOS MAMIFEROS, COMO LA INMENSA MAYORIA DE ORGANISMOS TERRESTRES, AJUSTAN SU FISIOLOGIA A SEÑALES TEMPORALES EXTERNAS PROVENIENTES DE LOS CICLOS DIURNOS DE LA TIERRA, ESTAS SEÑALES CIRCADIANAS INFLUENCIAN A LOS ORGANISMOS A NIVEL MOLECULAR, CELULAR, TISULAR Y DE COMPORTAMIENTO, LOS COMPARTIMENTOS INMUNES Y HEMATOLOGICOS MANIFIESTAN PATRONES CIRCADIANOS PROMINENTES QUE INFLUENCIAN LA RESPUESTA A INFECCION O DAÑO (E,J,, SEPSIS O TROMBOSIS), PARADOJICAMENTE, LOS MECANISMOS CIRCADIANOS QUE REGULAN A LAS CELULAS MADRE QUE PRODUCEN LOS ELEMENTOS SANGUINEOS E INMUNES (HSPC, DE LAS SIGLAS EN INGLES) SON DESCONOCIDOS, EN ESTE PROYECTO EXAMINAREMOS LA REGULACION TEMPORAL DE LA HEMATOPOYESIS A VARIOS NIVELES, CON LA INTENCION DE ENTENDER LOS PROCESOS QUE CONTROLAN LA PRODUCCION NORMAL O ABERRANTE DE LA SANGRE, EL PROYECTO ESTA BASADO EN TRES OBJETIVOS ESPECIFICOS:1) EN PRIMER LUGAR ESTABLECEREMOS QUE PROCESOS HEMATOPOYETICOS SIGUEN PATRONES CIRCADIANOS EN LA MEDULA OSEA, INCLUYENDO PROLIFERACION, DIFERENCIACION Y MOVILIZACION DE HSPC, USAREMOS RATONES EN LOS QUE EL GEN CIRCADIANO BMAL1 SERA ELIMINADO DE MANERA CONDICIONAL DE DISTINTAS CELULAS DEL NICHO HEMATOPOYETICO, INCLUYENDO CELULAS ENDOTELIALES, PERIVASCULARES (MEGACARIOCITOS Y PERICITOS) Y MESENQUIMALES, EXAMINAREMOS COMO LA ELIMINACION DE LA MAQUINARIA CIRCADIANA EN CADA UNO DE ESTOS TIPOS CELULARES INFLUENCIA LOS PATRONES CIRCADIANOS DE LA HEMATOPOYESIS, ANALIZAREMOS TAMBIEN LOS PROGRAMAS TRANSCRIPCIONALES REGULADOS POR BMAL1 EN LA(S) CELULA(S) DE NICHO IDENTIFICADAS, ESTOS ANALISIS PERMITIRAN IDENTIFICAR LOS ELEMENTOS CELULARES Y MOLECULARES QUE CONTROLAN LA FISIOLOGIA CIRCADIANA DESDE DENTRO DEL NICHO MEDULAR,2) EN EL SEGUNDO OBJETIVO ESTUDIAREMOS LA INFLUENCIA DE FACTORES EXTRINSECOS A LA MEDULA EN LA REGULACION CIRCADIANA DEL NICHO HEMATOPOYETICO, CENTRAREMOS NUESTRA ATENCION EN LOS NEUTROFILOS, LAS CELULAS MIELOIDES MAS ABUNDANTES QUE ADEMAS INFILTRAN LA MEDULA OSEA CON FRECUENCIA CIRCADIANA, ANALIZAREMOS COMO LOS PROCESOS HEMATOPOYETICOS CIRCADIANOS SON REGULADOS POR ESTOS NEUTROFILOS INFILTRANTES USANDO MODELOS DE ELIMINACION CONSTITUTIVA, CONDICIONAL E INDUCIBLE DE NEUTROFILOS, EXAMINAREMOS ESPECIFICAMENTE ALTERACIONES EN EL TRANSCRIPTOMA MEDULAR EN ESTOS MODELOS DE RATON A LO LARGO DE TODO EL CICLO CIRCADIANO, EN LAS DISTINTAS POBLACIONES ESTROMALES DEL NICHO, ASI COMO EN LAS ALTERACIONES EN PROLIFERACION Y DIFERENCIACION DE HSPC,3) ES INTRIGANTE QUE LAS HSPC NO SOLO SE UBICAN EN LA MEDULA OSEA, SINO QUE SE MOVILIZAN DE MANERA ESPONTANEA DE SUS NICHOS MEDULARES HACIA LA SANGRE SIGUIENDO PATRONES CIRCADIANOS, EL POTENCIAL REGENERATIVO DE ESTA POBLACION DE HSPC CIRCULANTE ES DESCONOCIDO, EN NUESTRO TERCER OBJETIVO ESTUDIAREMOS POR TANTO LA RELEVANCIA FISIOLOGICA DE ESTAS CELULAS, USAREMOS MODELOS GENETICOS EN RATONES Y UN SISTEMA DE PARABIOSIS, QUE PERMITE EL INTERCAMBIO DE HSPC CIRCULANTES ENTRE DOS ANIMALES, PARA EXAMINAR LAS PROPIEDADES FENOTIPICAS, TRANSCRIPCIONALES Y FUNCIONALES DE ESTAS CELULAS, ASI COMO SU CAPACIDAD DE REGENERAR NICHOS HEMATOPOYETICOS DAÑADOS,EL OBJETIVO FINAL DE ESTA PROPUESTA ES ENTENDER LA INFLUENCIA DEL PARAMETRO TIEMPO EN HEMATOPOYESIS, DESDE LOS REGULADORES MOLECULARES Y CELULARES HASTA PROCESOS DE REGENERACION, LA EXPERIENCIA DE NUESTRO GRUPO EN HEMATOPOYESIS, NEUTROFILOS Y BIOLOGIA CIRCADIANA, ASI COMO EL ENTORNO TECNOLOGICO DEL CNIC, SERAN CLAVE EN EL EXITO DE ESTE PROYECTO, CIRCADIANO\NICHO HEMATOPOYÉTICO\CÉLULAS MADRE HEMATOPOYÉTICAS\NEUTRÓFILO\BMAL1\RELOJ MOLECULAR\REGENERACIÓN MEDULAR