Colaboraciones

 

Mecanismos moleculares involucrados en el desarrollo de hipertensión pulmonar inducida por hipoxia crónica.

Laura González Bosch. Profesora asociada, Departamento de Fisiología y Biología Celular. Universidad de Nuevo Mexico, USA. seafood distributors

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Nuestro grupo en UNM ha demostrado que durante la hipoxia hipobárica cronica (CH), una condición presente en enfermedades pulmonares cronicas obstructivas, la endotelina 1 (ET1) aumenta la actividad transcripcional de NFATc3. El NFATc3 activado provoca la proliferacion del musculo liso de las arterias pulmonares seguido de una diferenciacion e hipertrofia celular, evidenciada por el aumento de marcadores como la α-actina y la guanilato ciclasa soluble α-1.

Este mecanismo esta involucrado en el desarrollo de hipertensión pulmonar

(1) ET-1 aumenta la salida de Ca2+ desde el reservorio del reticulo endoplasmico.

(2) ET-1 inhibe los canales de potasio dependientes de voltaje  (Kv) depolarizan la membrana, de manera que el Ca2+  entra a través de los canales dependientes de voltaje (VDCC).

(3) ET-1 disminuye la actividad de la superoxido dismutasa (SOD1) de manera que aumentan los niveles de radicales libres como el superoxido (O2.-) y disminuye el peroxido de hidrogeno (H2O2).  La disminución de H2O2 contribuye a la activación de los canales ASIC1, aumentando la entrada de Ca2+.

(4) Ca2+ se une a la calmodulina, que activa a la calcineurina, que defosforila a NFATc3, permitiendo su traslocacion al nucleo,

(5) El aumento de O2.-  contribuye a la activación de RhoA/ROK que aumenta la polimerización de la actina del citoesqueleto, contribuyendo a la traslocación nuclear de  NFATc3.

 

hipertension pulmonar

 


 

Determinación de la dinámica de los receptores de membrana en la superficie celular

Rubén Barroso. Departamento de Inmunología y Oncología. Centro Nacional de Biotecnología/CSIC.

 

Existen muchas evidencias del papel que desempeñan las quimioquinas en multitud de procesos fisiológicos y patológicos. Sin embargo, pese a la multitud de estudios realizados en este campo, aún no se han diseñado fármacos que bloqueando la unión quimioquina-receptor tengan una aplicación clínica para el tratamiento de las patologías inflamatorias y procesos autoinmunes en los que estas proteínas están implicadas. Esta discrepancia entre esfuerzos y  resultados ha obligado a los grupos investigadores a revaluar la biología de estos mediadores inflamatorios en busca de nuevas dianas terapéuticas. En este proyecto nos hemos focalizado en las conformaciones de sus receptores.

Los receptores de quimioquinas se localizan en la superficie celular en forma de homo-, heterodímeros e incluso oligómeros. Son estructuras dinámicas reguladas por la coexpresión de los propios receptores y los niveles de ligando. Sin embargo, poco se sabe de cómo se regulan las conformaciones y qué fuerzas celulares las gobiernan. Aplicando técnicas de transferencia de energía entre fluorocromos (FRET, Figuras 1A, 1B) y microscopía de reflexión interna total (TIRF-M, Figuras 2A, 2B) hemos observado que CXCR4 forma plataformas en la membrana celular, cuya unidad mínima es el dímero.

Dichas plataformas presentan difusión sobre los lípidos de la membrana celular siguiendo un modelo conocido como “hop-difussion”. En él, los receptores están atrapados en compartimentos de membrana definidos por el citoesqueleto de actina y las proteínas que a él se asocian, siendo capaces de “saltar“ a compartimentos adyacentes donde vuelven a quedar atrapados. CXCL12, probablemente promoviendo la reorganización temporal y local de la actina, provoca la coalescencia de los receptores en plataformas de mayor tamaño, y ello facilita alcanzar el umbral de respuesta. Herramientas generadas que alteren el tamaño y/o la difusión de estos receptores en la superficie celular serán potencialmente útiles para alterar las funciones de estos mediadores inflamatorios.

 

Figura 1A
. Esquema del fundamento de la técnica de FRET por “photobleaching” o quemado del aceptor.

 


Figura 1B. Imágenes representativas de la proteína fluorescente cian, CFP (dadora), y de la amarilla, YFP (aceptora) antes y después del quemado del aceptor, y del FRET calculado como el  incremento de la fluorescencia de la CFP.

r2aFigura 2A. Imagen fija de TIRF-M sobre células Jurkat elcetroporadas con CXCR4 fusionado a la proteína fluorescente verde monomérica, AcGFP (CXCR4-AcGFP).

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Figura 2B.La velocidad del movimiento de las partículas de CXCR4 (punto blanco) en función de la densidad de actina polimerizada (rojo) en células Jurkat.

 




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