Cód. SSPA: IBiS-B-11
El mantenimiento del equilibrio redox (reducción-oxidación) es esencial para la supervivencia de todos los organismos y alteraciones de la homeostasis redox subyacen a muchas patologías humanas. Los sistemas tiorredoxina y glutatión/glutarredoxina constituyen los dos principales sistemas enzimáticos encargados del mantenimiento de la homeostasis redox. Sin embargo, aún no se conocen en detalle los mecanismos moleculares por los que dichos sistemas regulan la homeostasis redox y su impacto en el desarrollo de diversas enfermedades humanas.
Nuestro grupo utiliza el organismo modelo Caenorhabditis elegans para profundizar en el conocimiento a nivel molecular de la función de los sistemas tiorredoxina y glutatión/glutarredoxina, los cuales muestran una alta homología con sus ortólogos humanos. Por ello, los descubrimientos generados en este modelo preclínico invertebrado proporcionarán información crucial para su posterior desarrollo y aplicación en patologías humanas en las que la alteración de la homeostasis redox es la causa subyacente.
Líneas de Investigación
- Papel del glutatión en modelos de enfermedades neurodegenerativas por agregación de proteínas
Nuestro grupo ha descrito un papel protector del glutatión reducido y de la enzima glutatión reductasa en modelos de C. elegans de enfermedades neurodegenerativas como Alzherimer, Parkinson o Huntington. Actualmente, estamos intentando identificar y caracterizar los mecanismos moleculares por los que el glutatión ejerce dicha función protectora. Así, hemos encontrado que la ruta de degradación de proteínas vía autofagia es una de las rutas implicadas, pero tenemos evidencia de que podrían existir otros mecanismos adicionales mediados por el glutatión, los cuales pretendemos elucidar.
- Caracterización molecular de la muerte celular por ferroptosis
La ferroptosis es un tipo de muerte celular que depende de hierro y es causada por una peroxidación masiva de lípidos de la membrana plasmática. En este proyecto pretendemos demostrar si la muerte que ocurre en modelos de C. elegans que expresan proteínas tendentes a la agregación en células musculares es debida a este tipo de muerte celular, que aún no ha sido caracterizado en este modelo invertebrado. Actualmente tenemos evidencia de que tanto la ruta de incorporación de cistina como la ruta de la transulfuración están implicadas en este mecanismo, el cual pretendemos caracterizar a nivel genético y molecular.
- Implicación de una ruta no canónica de la señalización por insulina en el mantenimiento de la proteostasis
La señalización por la ruta de la insulina en mamíferos esta mediada, entre otras, por un grupo de proteínas denominadas sustrato del receptor de la insulina. Mientras que en mamíferos estas proteínas están relativamente bien caracterizadas, no ocurre así en el modelo de C. elegans. Nuestro grupo ha encontrado evidencia de que estas proteínas podrían estar involucradas en el mantenimiento de la proteostasis por una ruta no canónica y, por tanto, nuestro objetivo es la caracterización funcional de esta ruta en modelos patogénicos de agregación de proteínas.
- Función de los sistemas redox mitocondriales
A diferencia de los sistemas redox tiorredoxina y glutatión/glutarredoxina citoplásmicos, el papel fisiológico de los sistemas redox de la matriz mitocondrial está aún escasamente estudiada. Recientemente hemos generado un modelo de C. elegans que carece de los sistemas tiorredoxina y glutatión/glutarredoxina mitocondriales que nos servirá para identificar las funciones de estas dos vías redox en este orgánulo.
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