Neuroprotección molecular

Grupo de Neuroprotección Molecular

Neuroprotección molecular

 

Investigadores principales: Dr. Rodrigo Maza, Dr. Manuel Nieto
E-mails: rodrigom@sescam.jccm.esmnietod@sescam.jccm.es

 

Facebook: https://www.facebook.com/neuroproteccion.medula.espinal/  

Especialización (código UNESCO): 320101, 320711, 2415

 

 

 

El Grupo de Neuroprotección Molecular tiene como objetivos centrales:

 

1) Caracterizar a nivel molecular y celular los mecanismos nocivos desencadenados en procesos neurodegenerativos, en particular, en la lesión de la médula espinal (LME);

 

2) Desarrollar y evaluar terapias neuroprotectoras que permitan reducir los efectos deletéreos de la lesión medular.

 

En el primer objetivo, los estudios del grupo se han centrado en la caracterización de los procesos y los reguladores de la apoptosis tras la lesión medular. En los últimos años, se ha ampliado el ámbito de estudio a otras formas de muerte celular y procesos asociados, como son la necroptosis y la autofagia. Dentro del segundo objetivo, nuestros trabajos se centraron inicialmente en el estudio del papel y el potencial terapéutico de las proteínas inhibidoras de apoptosis (IAPs) sobre los procesos apoptóticos que se registran tras la lesión medular. Las sucesivas incorporaciones de investigadores al grupo abrieron el abanico de posibles terapias en análisis, incorporándose los microRNAs –reguladores globales de la expresión génica y el estado celular-, o las moléculas del sistema purinérgico.

 

Actualmente nuestro grupo mantiene en activo líneas de investigación destinadas a:

 

1) la evaluación de la modulación de los microRNAs como tratamiento terapéutico para modular los proceso de muerte celular tras el trauma de la médula espinal. Esta es la línea central del grupo actualmente, con estudios centrados en miR-138 y mir-199 y sus efectos sobre apoptosis y autofagia, mir-135a-5p y la excitotoxicidad mediada por el sistema purinérgico.

 

2) el desarrollo y validación de herramientas seguras, eficaces y trasladables a la práctica clínica que permitan la administración controlada de microRNAs para el tratamiento de la lesión medular. Para ello, hemos establecido colaboraciones con expertos en química de ácidos nucleicos del Departamento de Nanotecnología Química y Biomolecular del Instituto de Química Avanzada de Cataluña (IQAC, CSIC) y expertos en la síntesis, caracterización y funcionalización de biomateriales poliméricos del Grupo de

Funcionalización de Polímeros del Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros (ICTP, CSIC).

 

3) el desarrollo de herramientas informáticas de apoyo que permitan adquirir, analizar y compartir información en los experimentos en lesión medular. Esta línea se lleva a cabo en colaboración con el Instituto de Informática de Albacete (I3A) y se ha iniciado con el desarrollo de una app para móviles/tabletas capaz de registrar y almacenar información de comportamiento motor en ratones;

 

4) el estudio de la regeneración nerviosa en las astas de los ciervos: identificación de mecanismos neuroprotectores y neuroregeneradores con potencial aplicación clínica en un modelo de regeneración y crecimiento axonal rápido en mamíferos adultos;

 

5) la evaluación de los cambios en  la expresión y actividad de varias moléculas lipídicas, como la esfingosina 1 fosfato, regulador de la muerte celular, la regeneración y la reactividad glial;

 

6) la modulación de la fatiga central tras la lesión medular y otras patologías del sistema nervioso. Esta línea, que se desarrolla en colaboración con el grupo FENNSI, se centra en la evaluación del fármaco Rimonabant, un agonista inverso/antagonista del receptor cannabinoide CB1, en modelos animales de lesión medular;

 

7) la evaluación del potencial terapéutico de la modulación del sistema purinérgico en el tratamiento del daño secundario en el trauma de la médula espinal;

 

8) la caracterización de procesos de muerte celular programada (no apoptóticos) tras la lesión medular.

 

El laboratorio emplea un amplio espectro de técnicas moleculares, histológicas, comportamentales, e incluso bioinformáticas que permiten el estudio integral de los procesos implicados en la lesión medular y sus tratamientos.

 

 

 

Publicaciones seleccionadas

 

- Pita-Thomas W, Fernandez-Martos C, Yunta M, Martinez Maza R, Navarro-Ruiz R, Lopez-Rodriguez MJ, Reigada D, Nieto-Sampedro M, Nieto-Diaz M. 2010. Gene expression of axon growth promoting factors in the deer antler. PLOS ONE 5 (12): e15706.

 

- Pita-Thomas, W, Maza RM, Nieto-Sampedro M, Nieto-Diaz M. 2010. Factors promoting neurite outgrowth during deer antler regeneration. J. Neuroscience Research 88 (14): 3034-3047.

 

- Nieto-Diaz, M.; Pita-Thomas, DW. Munoz-Galdeano T, Martinez-Maza, C; Navarro-Ruiz, R.; Reigada, D.; Yunta-Gonzalez M, Caballero-Lopez, MJ.; Nieto-Sampedro, M.; Martinez-Maza, R. Deer antler innervation and regeneration. 2012. Frontiers in Bioscience 17, 1389-1401.

 

- Yunta, M.; Nieto-Diaz, M.; Esteban, FJ.; Caballero-Lopez, M.; Navarro-Ruiz, R.; Reigada, D.; Pita-Tomas, DW.; Aguila, A.; Muñoz Galdeano, T. y Maza RM. Spinal cord injury induces general repression of microRNAs. 2012. PLoSOne 7(4): E35434.

 

- Nieto-Diaz M, Esteban FJ, Reigada D, Muñoz-Galdeano T, Yunta M, Caballero-López M, Navarro-Ruiz R, Del Águila A, Maza RM.2014. MicroRNA dysregulation in spinal cord injury: causes, consequences and therapeutics. Front Cell Neurosci. 8:53.

 

- Reigada D, Nieto-Díaz M, Navarro-Ruiz R, Caballero-López MJ, Del Águila A, Muñoz-Galdeano T, Maza RM. 2015. Acute administration of ucf-101 ameliorates the locomotor impairments induced by a traumatic spinal cord injury.  Neuroscience. 300:404-17.

 

- Reigada, David; Navarro-Ruiz, Rosa María; Caballero-López, Marcos Javier; Del Águila, Ángela; Muñoz-Galdeano, Teresa; Maza, Rodrigo M; Nieto-Díaz, Manuel. 2016. Diadenosine tetraphosphate (Ap4A) inhibits ATP-induce dexcitotoxicity: a neuroprotective strategy for traumatic spinal cord injury treatment. Purinergic Signal, 13(1):75-87.

 

- Pita-Thomas, Wolfgang; Barroso-García, Gemma; Moral, Veronica; Hackett, Amber R; Cavalli, Valeria; Nieto-Diaz, Manuel. 2016. Identification of axón growth promoters in the secretome of the deer antler velvet. Neuroscience340,333-344.

 

- Caballero-López MJ, Nieto-Díaz M, Yunta M, Reigada D, Muñoz-Galdeano T, Del Águila Á, Navarro-Ruíz R, Pita-Thomas W, Lindholm D, Maza RM. 2017. XIAP Interacts with and Regulates the Activity of FAF1.Biochim Biophys Acta Mol Cell Res. 1864(7):1335-1348.

 

- Gómez A, Nieto-Díaz M, del Águila Á, Arias E. 2018. BAMOS: A recording application for BAsso MOuse scale of locomotion in experimental models of spinal cord injury. Computers in biology and medicine96, 32-40

 

-Muñoz-Galdeano T, Reigada D, Del Águila Á, Velez I, Caballero-López MJ, Maza RM, Nieto-Díaz M. 2018. Cell Specific Changes of Autophagy in a Mouse Model of Contusive Spinal Cord Injury.Front Cell Neurosci. 12;12:164.

 

-Reigada D, Calderón-García AÁ, Soto-Catalán M, Nieto-Díaz M, Muñoz-Galdeano T, Del Águila Á, Maza RM. 2019. MicroRNA-135a-5p reduces P2X7 -dependent rise in intracellular calcium and protects against excitotoxicity.J Neurochem. 151(1):116-130.

 

- Merino S, Maza RM, Nieto-Diaz M, Eritja R, Diaz Diaz D. 2019. Alginate hydrogels as scaffolds and delivery systems to repair the damaged spinal cord. Biotechnology Journal 14: 1-8.

 

- Klionski Det al. En prensa. Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy (4th edition). Autophagy.

 

 

Equipo

 

Rodrigo Martínez Maza: Responsable del grupo; Doctor en Ciencias Biológicas.

 

Manuel Nieto Díaz: Responsable del grupo; Doctor en Ciencias Biológicas.

 

David Reigada Prado: Investigador postdoctoral senior; Doctor en Ciencias Biológicas.

 

Teresa Muñoz de Galdeano: Investigadora postdoctoral senior; Doctora en Farmacia.

 

Mª Asunción de la Barreda Manso: Investigador postdoctoral junior; Doctora en Ciencias Biológicas.

 

Altea Soto Neira: Técnico de laboratorio. Grado en Biología.

 

 

Proyectos en curso

 

- Los microARNs como estrategia terapéutica para traumatismos del sistema nervioso central: evaluación del efecto neuroprotector de miR-138 en el tratamiento de la lesión medular.

 Financiado por la Fundación Tatiana Pérez de Guzmán el Bueno (2017-2019).  IPs: Teresa Muñoz de Galdeano y Rodrigo Maza.

 

- Uso del Rimonabant como tratamiento de la Fatiga central en la lesión medular: ensayos en rata. SAMOS Medical Enterprise SLU (2018-2019). IP: Manuel Nieto Díaz.

 

-Desarrollo y validación de nuevos sistemas de administración inteligente de ARNs en la médula espinal lesionada: aplicación en una terapia neuroprotectora basada en miR-138. Consejería de Educación, Junta de Comunidades de Castilla La Mancha (2018-2020). IPs: Teresa Muñoz de Galdeano y Rodrigo Maza.

 

- Effects of a CB1 antagonist/inverse agonist (Rimonabant) on walking abilities and endurance in incomplete traumatic Spinal Cord Injury: a proof of principle study. IRP: International Foundation for Research in Paraplegia (2019-2021). IPs: Antonio Oliviero and Manuel Nieto-Diaz.