Genética del Crecimiento y Sobrevida Neuronal

Laboratorio de Neurobiología y Enfermedades Neurodegenerativas

Introducción

Las neuronas son las unidades funcionales del sistema nervioso, encargadas de la comunicación, elaboración e integración de información electroquímica. Para esto, las neuronas transitan un largo camino de desarrollo, caracterizado por su nacimiento durante la vida embrionaria (neurogénesis), la formación del axón y las dendritas (polarización) y el establecimiento de sinapsis (maduración funcional). Sin embargo, el alto nivel de especialización atenta con la capacidad de proliferar; es decir, una neurona desarrollada es incapaz de producir nuevas neuronas. En consecuencia, la frontera entre la vida y la muerte representa un delicado equilibrio y toda lesión o enfermedad neurodegenerativa comprometerá el funcionamiento del sistema nervioso, con consecuencias cognitivas, motoras y sensoriales.

Nuestro grupo tiene como objetivo identificar mecanismos genéticos y epigenéticos que regulen el crecimiento y la sobrevida de las neuronas cerebrales en contextos fisiológicos y neurodegenerativos, como la enfermedad de Alzheimer. Mediante la utilización de modelos de estudio in situ (animales) e in vitro (cultivo de neuronas murinas y humanas obtenidas por reprogramación celular), técnicas bioquímicas, biología molecular y microscopía de fluorescencia, estudiamos la contribución de factores epigenéticos en el remodelado de la cromatina y la función neuronal, con foco en el código de histonas; un conjunto de modificaciones post-traduccionales implicadas en la expresión y represión de genes.

Considerando el aumento en la expectativa de vida, sostenemos que descifrar mecanismos genéticos y epigenéticos que contribuyan a preservar la función neuronal, será clave para proponer estrategias de prevención y reparación en casos de lesión o enfermedad que afecten al sistema nervioso.

"Identificación de factores epigenéticos que controlen el código de histonas y la función neuronal”.

Con el objetivo de caracterizar factores que regulen modificaciones post-traduccionales de histonas, como metilaciones y acetilaciones en H3 y H4. Actualmente, estudiamos el rol y posible acción cooperativa de los represores transcripcionales REST, CoREST y G9a en la inducción de marcas de histonas con implicancias en el crecimiento y sobrevida neuronal. Colaboración con LINCEMA-IUCBC.

"Estudio de la dinámica del remodelado de histonas durante el desarrollo, crecimiento y muerte neuronal”.

Considerando el impacto del “histone landscape” para la expresión de genes y la fisiología neuronal, buscamos mapear el código de histonas en contextos fisiológicos y neurodegenerativos, como la enfermedad de Alzheimer. Para llevar a cabo este objetivo, emplearemos técnicas de microscopía de avanzada y espectrometría de masas, principalmente.

"Estudiar mecanismos moleculares de crecimiento, sobrevida y muerte neuronal”.

Se propone identificar mecanismos de crecimiento, sobrevida y muerte y su interconexión en contextos fisiológicos y neurodegenerativos, con foco en la activación de mecanismos de apoptosis, redox, excitotoxicidad, entre otros. Estamos especialmente interesados en conectar el remodelado de histonas con la activación de mecanismos protectores y neurodegenerativos en contextos de disfunción, lesión y enfermedad.

  1. Wilson C, Moyano AL, Cáceres A. 2022. Perspectives on mechanisms supporting neuronal polarity from small animals to humans. Front. Cell Dev. Biol. doi: 10.3389/fcell.2022.878142.
  2. Wilson C, Alfredo Cáceres. 2021. New insights on epigenetic mechanisms supporting axonal development: histone marks and miRNAs. FEBS Journal; 288(22):6353-6364.
  3. Wilson C, Giono L, Rozés-Salvador V, Fiszbein A, Kornblihtt A, Cáceres A. 2020. The histone methyltransferase G9a controls axon growth by targeting the RhoA signaling pathway. Cell Rep. 31(6):107639.
  4. Mir F, Wilson C, Cabrera L, Aguayo L, Cambiasso J. 2020. Gonadal hormone-independent sex differences in GABAA receptor activation in rat embryonic hypothalamic neurons. Br J Pharmacol. 177(13):3075-3090.
  5. Wilson C, Muñoz-Palma E, González-Billault C. 2018. From birth to death: A role for reactive oxygen species in neuronal development. Semin Cell Dev Biol 80:43-49.
  6. Wilson C, Muñoz-Palma E, Henríquez D, Palmisano I, Núñez MT, Di Giovanni S, González-Billault C. 2016. A feed-forward mechanism involving the NOX complex and RyR-mediated Ca2+ release during axonal specification. J Neurosci 36(43):11107-19.
  7. Wilson C, Nunez MT, Gonzalez-Billault C. 2015. Contribution of NADPH oxidase to the establishment of hippocampal neuronal polarity in culture. J Cell Sci 128(16):2989-95.

Listado completo haciendo clic aquí

El Dr. Carlos Wilson (Santiago, Chile) es bioquímico egresado de la Universidad de Chile (2012) y Doctor en Ciencias, con mención en Biología Molecular, Celular y Neurociencias, por la misma casa de estudios (2016).

Entre los años 2016 y 2019 realizó un postdoctorado en el Laboratorio de Neurobiología del Instituto de Investigaciones Médicas Mercedes y Martín Ferreyra (Córdoba, Argentina), bajo la dirección del Dr. Alfredo Cáceres. El año 2019 ingresó como Investigador Asistente a la Carrera de Investigador Científico (CIC) de CONICET, con lugar de trabajo el CIMETSA – IUCBC, donde también imparte docencia de pregrado y posgrado. Actualmente, es profesor de Biología General de la Licenciatura en Genética.

Desde el año 2012 ha estudiado diversos aspectos del desarrollo y la función neuronal, utilizando modelos animales y, desde su incorporación al CIMETSA, neuronas humanas obtenidas por reprogramación celular.

Durante esta década, ha realizado pasantías de investigación y cursos de perfeccionamiento en el extranjero, como el Imperial College London (Inglaterra, Reino Unido) y el European Molecular Biology Laboratory (Heidelberg, Alemania).

Su investigación actual está enfocada en la identificación y caracterización de mecanismos genéticos y epigenéticos que promuevan el crecimiento y la sobrevida de las neuronas del sistema nervioso central.

El objetivo principal es descifrar mecanismos moleculares que preserven la función neuronal durante la vida, con la proyección de desarrollar estrategias de protección o reparación en casos de lesión o enfermedad.

Integrantes
Dr. Carlos Wilson

Dr. Carlos Wilson

Investigador Asistente CONICET

Lucas Serniotti

Lucas Serniotti

Tesinista de la Carrera de Biología
Universidad Nacional de Córdoba

José Drube

José Drube

Tesinista de la Carrera de Biología
Universidad Nacional de Córdoba