Fisiopatología vascular

Grupo de Fisiopatología Vascular

Fisiopatología vascular

 

Investigadora principal: Dra. María Eugenia González Barderas

E-mail: megonzalezb@sescam.jccm.es

 

En la actualidad, el tema central de la actividad de investigación del grupo es el estudio de las moléculas implicadas en los mecanismos fisiopatológicos de diversas enfermedades, principalmente cardiovasculares (CV), mediante herramientas -ómicas, entre otras.

 

A día de hoy, las enfermedades CV son la causa principal de muerte en los países desarrollados y su prevalencia se está viendo incrementada en los países emergentes. Además, los factores de riesgo CV (hipertensión, elevado colesterol, diabetes, etc.) aumentan las probabilidades de desarrollar una enfermedad CV en el futuro. Por eso, para mejorar las técnicas de prevención, así como la detección precoz de este tipo de enfermedades, es crucial investigar las conexiones fisiopatológicas entre los factores de riesgo CV y las enfermedades CV. Para ello, debemos estudiar estas patologías desde el “continuo cardiovascular”, que describe el proceso de aterosclerosis progresivo que comienza con el desarrollo de factores de riesgo CV y acaba con la muerte del paciente debido a una enfermedad CV, tras el desarrollo de daño orgánico o alguna otra complicación clínica.

 

Bajo esta premisa, las líneas de investigación del grupo abarcan diferentes factores de riesgo y enfermedades CV como la hipertensión, estenosis aórtica degenerativa y aterosclerosis.

 

Las metodologías empleadas van destinadas, por un lado, al análisis simultáneo de las miles de moléculas presentes en un momento determinado de tiempo en una célula, tejido o fluido biológico con el objetivo de identificar paneles moleculares característicos de riesgo o enfermedad CV. Por otro, a estudiar el potencial diagnóstico, pronóstico y/o terapéutico de las proteínas de interés encontradas en esos paneles utilizando diferentes modelos in vitro e in vivo.

 

 

 

 

10 Mejores Publicaciones de los últimos 5 años

 

Pubmed: MG.Barderas

 

Pubmed: MG.Barderas

 

1. Corbacho-Alonso N, Baldan-Martin M, Lopez JA, Rodriguez-Sanchez E, Martinez PJ, Mourino-Alvarez L, Sastre-Oliva T, Cabrera M, Calvo E, Padial LR, Vazquez J, Vivanco F, Alvarez-Llamas G, Ruiz-Hurtado G, Ruilope LM, Barderas MG. CARDIOVASCULAR RISK STRATIFICATION BASED ON OXIDATIVE STRESS FOR EARLY DETECTION OF PATHOLOGY. Antioxid Redox Signal. 2021 May 26. doi: 10.1089/ars.2020.8254.

 

2. González-Cantero A, Ortega-Quijano D, Álvarez-Díaz N, Ballester MA, Jimenez-Gomez N, Jaen P, González-Cantero J, González-Calvin JL, Barderas MG, Shin DB, Mehta NN, Gelfand JM. IMPACT OF BIOLOGICAL AGENTS ON IMAGING AND BIOMARKERS OF CARDIOVASCULAR DISEASE IN PATIENTS WITH PSORIASIS: A SYSTEMATIC REVIEW AND META-ANALYSIS OF RANDOMIZED PLACEBO-CONTROLLED TRIALS. J Invest Dermatol. 2021 Apr 21:S0022-202X(21)01149-0. doi: 10.1016/j.jid.2021.03.024.

 

3. Martin-Rojas T, Sastre-Oliva T, Esclarín-Ruz A, Gil-Dones F, Mourino-Alvarez L, Corbacho-Alonso N, Moreno-Luna R, Hernandez-Fernandez G, Lopez JA, Oliviero A, Barderas MG. EFFECTS OF GROWTH HORMONE TREATMENT AND REHABILITATION IN INCOMPLETE CHRONIC TRAUMATIC SPINAL CORD INJURY: INSIGHT FROM PROTEOME ANALYSIS. J Pers Med. 2020 Oct 21;10(4):183. doi: 10.3390/jpm10040183.

 

4. Calvo E, Corbacho-Alonso N, Sastre-Oliva T, Nuñez E, Baena-Galan P, Hernandez-Fernandez G, Rodriguez-Cola M, Jimenez-Velasco I, Corrales FJ, Gambarrutta-Malfati C, Gutierrez-Henares F, Lopez-Dolado E, Gil-Agudo A, Vazquez J, Mourino-Alvarez L, Barderas MG. WHY DOES COVID-19 AFFECT PATIENTS WITH SPINAL CORD INJURY MILDER? A CASE-CONTROL STUDY: RESULTS FROM TWO OBSERVATIONAL COHORTS. J Pers Med. 2020 Oct 21;10(4):182. doi: 10.3390/jpm10040182.

 

5. Martin-Lorenzo M, Martinez PJ, Baldan-Martin M, Lopez JA, Minguez P, Santiago-Hernandez A, Vazquez J, Segura J, Ruiz-Hurtado G, Vivanco F, Barderas MG, Ruilope LM, Alvarez-Llamas G. URINE HAPTOGLOBIN AND HAPTOGLOBIN-RELATED PROTEIN PREDICT RESPONSE TO SPIRONOLACTONE IN PATIENTS WITH RESISTANT HYPERTENSION. Hypertension. 2019 Apr;73(4):794-802. doi:10.1161/HYPERTENSIONAHA.118.12242.

 

6. Mourino-Alvarez L, Baldan-Martin M, Sastre-Oliva T, Martin-Lorenzo M, Maroto AS, Corbacho-Alonso N, Rincon R, Martin-Rojas T, Lopez-Almodovar LF, Alvarez-Llamas G, Vivanco F, Padial LR, de la Cuesta F, Barderas MG. A COMPREHENSIVE STUDY OF CALCIFIC AORTIC STENOSIS: FROM RABBIT TO HUMAN SAMPLES. Dis Model Mech. 2018 Jun 19;11(6). pii: dmm033423. doi: 10.1242/dmm.033423.

 

7. Baldan-Martin M, Lopez JA, Corbacho-Alonso N, Martinez PJ, Rodriguez-Sanchez E, Mourino-Alvarez L, Sastre-Oliva T, Martin-Rojas T, Rincón R, Calvo E, Vazquez J, Vivanco F, Padial LR, Alvarez-Llamas G, Ruiz-Hurtado G, Ruilope LM, Barderas MG. Potential role of new molecular plasma signatures on cardiovascular risk stratification in asymptomatic individuals. Sci Rep. 2018 Mar 19;8(1):4802. doi: 10.1038/s41598-018-23037-7.

 

8. Mourino-Alvarez L, Baldan-Martin M, Gonzalez-Calero L, Martinez-Laborde C, Sastre-Oliva T, Moreno-Luna R, Lopez-Almodovar LF, Sanchez PL, Fernandez-Aviles F, Vivanco F, Padial LR, Akerstrom F, Alvarez-Llamas G, de la Cuesta F, Barderas MG. Patients with calcific aortic stenosis exhibit systemic molecular evidence of ischemia, enhanced coagulation, oxidative stress and impaired cholesterol transport. Int J Cardiol. 2016 Dec 15;225:99-106. doi: 10.1016/j.ijcard.2016.09.089.

 

9. Mourino-Alvarez L, Iloro I, de la Cuesta F, Azkargorta M, Sastre-Oliva T, Escobes I, Lopez-Almodovar LF, Sanchez PL, Urreta H, Fernandez-Aviles F, Pinto A, Padial LR, Akerström F, Elortza F, Barderas MG. MALDI-Imaging Mass Spectrometry: a step forward in the anatomopathological characterization of stenotic aortic valve tissue. Sci Rep. 2016 Jun 3;6:27106. doi: 10.1038/srep27106.

 

10. Baldan-Martin M, Mourino-Alvarez L, Gonzalez-Calero L, Moreno-Luna R,Sastre-Oliva T, Ruiz-Hurtado G, Segura J, Lopez JA, Vazquez J, Vivanco F, Alvarez-Llamas G, Ruilope LM, de la Cuesta F, Barderas MG. PLASMA MOLECULAR SIGNATURES IN HYPERTENSIVE PATIENTS WITH RENIN-ANGIOTENSIN SYSTEM SUPPRESSION: NEW PREDICTORS OF RENAL DAMAGE AND DE NOVO ALBUMINURIA INDICATORS. Hypertension. 2016 Jul;68(1):157-66. doi: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.116.07412.

 

 

 

Patentes 

 

Patente nacional: PROCEDIMIENTO Y KIT DE DIAGNÓSTICO Y PRONÓSTICO DE LA ENFERMEDAD RENAL CRONICA EN UN SUJETO HUMANO. Inventores: María Posada Ayala, María G. Barderas, Gloria Alvarez-Llamas, Fernando Vivanco Martinez. Referencia: P201330663 (2013).

 

Patente europea: METODO PRONÓSTICO DE LA ESTENOSIS AORTICA QUE COMPRENDE A LA ALFA 1 ANTIQUIMIOTRIPSINA COMO MARCADOR. Inventores: Tatiana Martin-Rojas, Felix Gil-Dones, Verónica M. darde, Luis R. Padial, Maria G. Barderas et al. Referencia: PCT/ES2011/070365 (2011).

 

Patente nacional: METODO PRONÓSTICO DE LA ESTENOSIS AORTICA QUE COMPRENDE A LA ALFA 1 ANTIQUIMIOTRIPSINA COMO MARCADOR. Inventores: Tatiana Martin-Rojas, Felix Gil-Dones, Verónica M. darde, Luis R. Padial, Maria G. Barderas et al. Referencia: P201030759 (2010).

 

 

 

Equipo

 

 

- Maria Eugenia G. Barderas: Responsable del laboratorio; Doctora en Biologia por la Universidad de Complutense de Madrid.

 

- Luis R. Padial: Doctor en Medicina por la Universidad de Granada.

 

- Laura Mouriño Álvarez: Investigadora postdoctoral; Doctora en Bioquímica por la Universidad de Complutense de Madrid.

 

- Nerea Corbacho Alonso: Investigadora predoctoral. Graduada en Biología por la Universidad de Complutense de Madrid.

 

- Tamara Sastre Oliva: Técnico de laboratorio; Licenciada en Biología por la Universidad Alcalá de Henares, Madrid. Técnico Superior de laboratorio de diagnóstico clínico, IES. Juanelo Turriano, Toledo.

 

- Luis Almodóvar: Médico especialista en cirugía cardiovascular. Licenciado en Medicina y Cirugía por la Universidad Autónoma de Madrid.

 

- Álvaro González Cantero: Doctor en Medicina por la Universidad de Castilla-La Mancha.

 

 

 

 

Líneas de investigación

 

 

Estenosis aórtica degenerativa

La estenosis aórtica degenerativa (EAD) es una enfermedad crónica de elevada prevalencia que evoluciona desde un engrosamiento de las valvas de la válvula aórtica hasta una estenosis severa y calcificada. Supone un elevado gasto económico y social debido a su largo periodo asintomático y a que no existe tratamiento adecuado, salvo la cirugía.
En el laboratorio llevamos años estudiando esta enfermedad mediante diferentes técnicas aplicadas a diferentes muestras incluyendo plasma y tejido de pacientes, así como modelos in vitro e in vivo. El objetivo de estos trabajos es mejorar el conocimiento a nivel molecular de esta enfermedad para poder desarrollar nuevos métodos de diagnóstico temprano, así como nuevas terapias que actúen en la etapa asintomática de la patología.
Actualmente estamos desarrollando diferentes proyectos relacionados con los factores de riesgo cardiovasculares y su relación con la EAD, centrándonos principalmente en la aterosclerosis y la diabetes mellitus.

 

- Aterosclerosis
La aterosclerosis es una enfermedad en la que se produce depósitos de sustancias lipídicas (placa de ateroma) en la pared de arterias. Esta enfermedad puede afectar a cualquiera de las arterias del cuerpo, incluidas las del corazón, el cerebro, los brazos, las piernas, la pelvis y los riñones. En nuestro caso, centramos nuestros estudios en la aterosclerosis coronaria, que tiene como última consecuencia el infarto de miocardio, y en la que afecta a arterias del cerebro dando lugar a infartos cerebrales. Además, estudiamos la relación de esta patología con la estenosis aórtica degenerativa dado que durante el desarrollo de ambas enfermedades actúan mecanismos comunes.

 

- Diabetes mellitus
Tanto la diabetes como la EA ocurren de forma habitual en la población de edad avanzada. Actualmente  existen evidencias de que la prevalencia de diabetes aumenta sustancialmente en pacientes con EAD y de que los pacientes con diabetes tienen mayores tasas de progresión de EA leve a grave. Sin embargo, no se conocen exactamente los efectos de esta enfermedad sobre la válvula aórtica. Por ello, tenemos un proyecto dedicado a estudiar los mecanismos moleculares que se encuentran implicados en el desarrollo de la EAD en pacientes con diabetes, buscando identificar nuevas dianas predictivas y terapéuticas en estos pacientes.  

 

Psoriasis y enfermedad cardiovascular

Los pacientes con psoriasis tienen una disminución en la esperanza de vida debido a la enfermedad cardiovascular  presentando un aumento de riesgo de infarto de miocardio a edades más tempranas que la población general. Dado que los factores de riesgo cardiovascular tradicionales no evalúan de forma precisa el riesgo de enfermedad cardiovascular en pacientes con psoriasis, se ha propuesto que dichos individuos deben seguir un cribado para la detección de aterosclerosis subclínica. En los últimos años han surgido numerosas publicaciones que enfatizan la necesidad de encontrar un biomarcador capaz de evaluar de formar adecuada el riesgo cardiovascular de estos pacientes con el fin de minimizar su riesgo mediante medidas de prevención y tratamiento. La utilización de un abordaje -ómico, desde el punto de vista de aplicabilidad clínica, para identificar un biomarcador de aterosclerosis en los pacientes con psoriasis está llamado a revolucionar la definición actual de la enfermedad. El desarrollo de un nuevo concepto que englobe el conjunto de cambios fisiológicos y patológicos derivados de la patología, estableciendo, a su vez, perfiles/paneles proteicos permitirá realizar un diagnóstico más preciso.

 

Estratificación del riesgo vascular a medio y largo plazo (“lifetimerisk”)

Las enfermedades cardiovasculares (CV) son la primera causa de muerte en países desarrollados. Gracias a diferentes estudios epidemiológicos se puede calcular el riesgo de sufrir complicaciones cardiovasculares a medio plazo (5-10 años). Sin embargo, una gran mayoría de los pacientes que presentan bajo riesgo de sufrir eventos CV a corto o medio plazo tienen un elevado riesgo de padecerlos a largo plazo si la estimación se realiza a lo largo de la vida (cálculo “lifetimerisk”). Esto es debido a que esos cálculos solamente son eficaces en pacientes de edad avanzada.
En este contexto, estamos realizando un estudio de investigación traslacional con el objetivo de definir unos perfiles moleculares que nos permitan una adecuada estratificación del riesgo CV en grupos de pacientes con diferentes rangos de edad para ser capaces de mejorar las estrategias preventivas aplicándolas, además, de forma temprana.

 

Hipertensión arterial

La hipertensión arterial (HTA) es el principal factor de riesgo asociado a las enfermedades CV y, por tanto, un mediador clave en la progresión del daño renal y CV. Actualmente, el uso de fármacos que inhiben el sistema renina angiotensina aldosterona (SRAA) se considera la mejor terapia para el manejo de la HTA aunque existen muchos pacientes en los que la enfermedad CV progresa a pesar del tratamiento. Además, existen pacientes que presentan HTA resistente y no responden al tratamiento con bloqueantes del SRAA. A estos pacientes generalmente se les aplica la denervación simpática adrenal como alternativa a los tratamientos habituales.
El objetivo de esta línea de trabajo es analizar la afectación y evolución de órganos diana en pacientes tratados con bloqueantes del SRAA y/o denervación simpática adrenal. Esto permitirá identificar marcadores biológicos con capacidad de predecir la respuesta al tratamiento, así como conocer los mecanismos que están implicados en el desarrollo de ese daño tisular.

 

Proyecto del proteoma humano

El proyecto del proteoma humano (HPP) tiene como objetivo fundamental la identificación y cuantificación de todas las proteínas codificadas por los más de 20000 genes que componen el genoma humano, tanto en tejidos normales como en patológicos. Tiene por tanto una doble vertiente, básica o fundamental para una descripción completa del proteoma y poder obtener así un conocimiento profundo de la biología del ser humano, y una vertiente aplicada para lograr un mejor entendimiento de las enfermedades complejas prevalentes. El proyecto plantea la identificación de todas las proteínas humanas y sus variantes (isoformas, modificaciones postraduccionales) así como la determinación de sus concentraciones en las aproximadamente 230 estirpes celulares que constituyen nuestro organismo. La participación española es de tipo corporativo, con 14 laboratorios participantes, distribuidos por toda la geografía nacional, del CSIC, Universidades, Hospitales (Institutos de Investigación Sanitaria acreditados) y Centros de Investigación, asumiendo la responsabilidad del proyecto el Instituto Nacional de Proteómica (ProteoRed). Además, la propuesta cuenta con la aprobación incondicional de la Sociedad Española de Proteómica (SeProt) muchos de cuyos miembros forman parte de los laboratorios antes citados.

 

Proyectos relacionados con enfermedades neurológicas y lesión medular

Nuestra experiencia dentro del área de la proteómica y metabolómica y la situación del laboratorio dentro del Hospital Nacional de Parapléjicos nos han permitido participar en diferentes estudios relacionados con enfermedades del sistema nervioso, colaborando con los clínicos del hospital:

 

1) Efectos del COVID-19 en pacientes con lesión medular (colaboración establecida con el Dr. Gil Agudo)

 

2) Eficacia y seguridad de la hormona del crecimiento (GH) en sujetos con lesión medular: ensayo clínico aleatorio triple ciego (colaboración establecida con el Dr. Oliviero)

 

3) Alternativas terapéuticas en las úlceras por presión producidas en lesionados medulares por traumatismo severo (colaboración establecida con Dr. Arévalo).

 

 

Además, colaboramos con el Dr. Madruga, del Hospital Geriátrico Virgen del Valle, para estudiar en profundidad la relación entre la demencia y la enfermedad cardiovascular.

 

 

 

Proyectos en curso

 

 

- CHARACTERIZATION OF ATHEROSCLEROSIS IN PSORIASIS USING NOVEL BLOOD PROTEOMIC SIGNATURES (AtheroRiskPso Project). National Psoriasis Foundation Early Career Research Grant (NIH). 2022

 

- DIABETES MELLITUS IN AORTIC STENOSIS PATIENTS AND ITS IMPLICATIONS FOR ATHEROSCLEROSIS: A RISKY MIX (SUNRISE PROJECT). Instituto de Salud Carlos III. PI21-00384. 2022-2024.

 

- DECIPHERING THE BRAIN-CARDIOVASCULAR SYSTEM CONNECTION - THE BRAIN-HEART CONTINUUM. Sociedad Española de Cardiología. 2021-2022  .

 

- A PROTEOMIC-BASED STUDY TO DISCOVER POTENTIAL MARKERS FOR ATHEROSCLEROSIS IN PSORIASIS PATIENTS. CELGENE, EUROPEAN competitive project. 2020-2022.

 

- EARLY DETECTION AND PROGRESSION OF SUBCLINICAL ATHEROSCLEROSIS IN PSORIASIS. LeoPharma, Competitive European project. 2020-2022.

 

- PERFIL MOLECULAR DE LA ESTENOSIS AÓRTICA DEGENERATIVA PARA PREDECIR ENFERMEDAD Y DESARROLLAR NUEVAS TERAPIAS: ESTUDIOS SOBRE EL PROCESO DEGENERATIVO. Instituto de Salud Carlos III. PI21-00384. PI18/00995. 2018-2021

 

- PLATAFORMA DE PROTEÓMICA, GENOTIPADO Y LÍNEAS CELULARES (PRB3). Instituto de Salud Carlos III. PT17/0019/0001