Monday, 10th December 2018

Molecular Neuropathology

      Physiopathology and Therapy of Neurodegenerative Diseases: Friedreich’s Ataxia

 

 


Grupo-400

 


 

 

Javier Díaz-Nido
 

DSciStaff

 

DPublications

 

 

 

Research summary:

fig01.300
 
fig02.300

Our group is interested in the study of neurodegenerative diseases. Among them, ataxias are characterized by the loss of neurons in the cerebellum and the spinal cord.

In particular, we have focused on Friedreich’s ataxia, which is the most common hereditary ataxia in the European population. Our aims are the understanding of the mechanisms underlying this pathology and the development of novel therapies for its treatment.

Friedreich's ataxia is an autosomal recessive hereditary disorder resulting from a deficiency of frataxin, which is a protein mainly localized to mitochondria. In addition to neurodegeneration, many patients also suffer from musculoskeletal problems, hypertrophic cardiomyopathy and diabetes. Friedreich´s ataxia is a degenerative disease with a very early onset, and it may serve as a very useful model for other degenerative diseases in which mitochondrial dysfunction also plays an important role.

In a broader context, we are also interested in the key role of mitochondrial metabolism for neuronal homeostatic signaling and of its alterations in neurological diseases.

Our principal research lines include:

1.- Molecular physiopathology of Friedreich's ataxia (PI: Javier Díaz-Nido)

In the context of Friedreich's ataxia, we have developed distinct neural cell models to study the molecular mechanisms underlying the neurodegenerative process triggered by the frataxin deficiency.

These studies may facilitate the identification of novel therapeutic targets and biomarkers not only for Friedreich´s ataxia but also for other neurological diseases characterized by a prominent mitochondrial dysfunction. These cell models are also being used to test potential therapeutic strategies, particularly those focused on identifying molecules (drugs or genes) capable of compensating for the functional defects induced by the loss of frataxin, or that are capable of efficiently increasing the expression of frataxin. In particular we have focused on neurotrophic factors and drugs able to stimulate their production and/or signaling.

2.- Integration of cell signaling and mitochondrial metabolism (PI: Alfredo Giménez-Cassina)

Mitochondrial dysfunction and metabolic decline play a fundamental role in the onset and development of Friedreich's ataxia and other neurological disorders. Our previous studies have shown that manipulation of the metabolic program in the brain constitutes a promising strategy to treat neurological disorders including epilepsy and some neurodegenerative processes. So the understanding of the mechanisms that modulate mitochondrial function and energy metabolism in the brain may contribute to gain insight into the molecular underpinnings responsible for the pathogenesis of diseases in which mitochondrial dysfunction is a prominent feature. In collaboration with the Karolinska Institute (Stockholm, Sweden), we are currently working on identifying and characterizing signaling mechanisms that regulate mitochondrial activity and energy metabolism in neuronal and glial cells, and their impact on neuronal physiology and viability.

3.- Molecular therapy for Friedreich's ataxia (PI: Javier Díaz-Nido)

Las técnicas de transferencia génica constituyen una posibilidad prometedora para la terapia de la ataxia de Friedreich y otras enfermedades neurogenéticas. Las enormes dificultades técnicas para conseguir una eficiente transferencia de los genes “terapéuticos” a las células “diana” exigen realizar un esfuerzo importante en el diseño y desarrollo de nuevas estrategias de terapia génica en distintos modelos experimentales.

Our group has considered a gene therapy approach for Friedreich's ataxia that involves introducing correct copies of the frataxin gene by administering herpes virus vectors carrying the frataxin cDNA or the entire genomic frataxin "locus". We are now attempting to optimize the route of administration and the delivery and distribution of both viral and non-viral vectors in the spinocerebellar system.

Furthermore, we are also investigating the possible application of vectors that may carry other neuroprotective genes, with an emphasis on neurotrophic factors.

Our Research Group also belongs to the the "Instituto de Investigación Sanitaria Hospital Puerta de Hierro Majadahonda IDIPHIM" (Health Research Institute "Puerta de Hierro Majadahonda"). More information at the web page:

http://www.investigacionpuertadehierro.com/index.php/presentacion/

In addition to our research activity, we are strongly committed with the improvement and innovation of learning/teaching in Biomedicine, the development of outreach and communication activities of biomedical research advances, and the bioethical and social implications of biomedical research.

Javier Diaz-Nido is involved in the teaching of different courses at the Bachelor in Biochemistry and the Master in Molecular Biomedicine at UAM. He also participates in the UAM-FCP Joint Institute for Human Rights, Democracy, Culture of Peace and Nonviolence (DEMOS-PAZ). He is currently the acting Director of the Doctoral School at UAM.


Relevant publications:

1.- Katsu-Jiménez Y, Loria F, Corona JC, Diaz-Nido J. Gene transfer of brain derived neurotrophic factor (BDNF) prevents neurodegeneration triggered by frataxin deficiency. Mol Ther. 2016 Feb 5. doi: 10.1038/mt.2016.32.

2.- Pérez-Luz S, Gimenez-Cassina A, Fernández-Frías I, Wade-Martins R, Díaz-Nido J. Delivery of the 135 kb human frataxin genomic DNA locus gives rise to different frataxin isoforms. Genomics. 2015 Aug;106(2):76-82. doi: 10.1016/j.ygeno.2015.05.006.

3.- Loría F, Díaz-Nido J. Frataxin knockdown in human astrocytes triggers cell death and the release of factors that cause neuronal toxicity. Neurobiol Dis. 2015 Apr;76:1-12. doi: 10.1016/j.nbd.2014.12.017.

4.- Palomo GM, Cerrato T, Gargini R, Diaz-Nido J. Silencing of frataxin gene expression triggers p53-dependent apoptosis in human neuron-like cells. Hum Mol Genet. 2011 Jul 15;20(14):2807-22. doi: 10.1093/hmg/ddr187.

5.- Gimenez-Cassina A, Wade-Martins R, Gomez-Sebastian S, Corona JC, Lim F, Diaz-Nido J. Infectious delivery and long-term persistence of transgene expression in the brain by a 135-kb iBAC-FXN genomic DNA expression vector. Gene Ther. 2011 Oct;18(10):1015-9. doi: 10.1038/gt.2011.45.

6.- Gimenez-Cassina A, Lim F, Cerrato T, Palomo GM, Diaz-Nido J. Mitochondrial hexokinase II promotes neuronal survival and acts downstream of glycogen synthase kinase-3. J Biol Chem. 2009 Jan 30;284(5):3001-11. doi: 10.1074/jbc.M808698200.

NOTE! This site uses cookies and similar technologies.

If you not change browser settings, you agree to it. Learn more

I understand

POLÍTICA DE COOKIES

¿Qué son las cookies?

Una cookie es un fichero que se descarga en su ordenador al acceder a determinadas páginas web. Las cookies permiten a una página web, entre otras cosas, almacenar y recuperar información sobre los hábitos de navegación de un usuario o de su equipo y, dependiendo de la información que contengan y de la forma en que utilice su equipo, pueden utilizarse para reconocer al usuario.

Tipos de cookies

A continuación, se realiza una clasificación de las cookies en función de una serie de categorías. No obstante es necesario tener en cuenta que una misma cookie puede estar incluida en más de una categoría.

  1. Tipos de cookies según la entidad que las gestione

    Según quien sea la entidad que gestione el equipo o dominio desde donde se envían las cookies y trate los datos que se obtengan, podemos distinguir:

    • Cookies propias: son aquéllas que se envían al equipo terminal del usuario desde un equipo o dominio gestionado por el propio editor y desde el que se presta el servicio solicitado por el usuario.
    • Cookies de terceros: son aquéllas que se envían al equipo terminal del usuario desde un equipo o dominio que no es gestionado por el editor, sino por otra entidad que trata los datos obtenidos través de las cookies. En el caso de que las cookies sean instaladas desde un equipo o dominio gestionado por el propio editor pero la información que se recoja mediante éstas sea gestionada por un tercero, no pueden ser consideradas como cookies propias.

  2. Tipos de cookies según el plazo de tiempo que permanecen activadas

    Según el plazo de tiempo que permanecen activadas en el equipo terminal podemos distinguir:

    • Cookies de sesión: son un tipo de cookies diseñadas para recabar y almacenar datos mientras el usuario accede a una página web. Se suelen emplear para almacenar información que solo interesa conservar para la prestación del servicio solicitado por el usuario en una sola ocasión (p.e. una lista de productos adquiridos).
    • Cookies persistentes: son un tipo de cookies en el que los datos siguen almacenados en el terminal y pueden ser accedidos y tratados durante un periodo definido por el responsable de la cookie, y que puede ir de unos minutos a varios años.

  3. Tipos de cookies según su finalidad

    Según la finalidad para la que se traten los datos obtenidos a través de las cookies, podemos distinguir entre:

    • Cookies técnicas: son aquéllas que permiten al usuario la navegación a través de una página web, plataforma o aplicación y la utilización de las diferentes opciones o servicios que en ella existan como, por ejemplo, controlar el tráfico y la comunicación de datos, identificar la sesión, acceder a partes de acceso restringido, recordar los elementos que integran un pedido, realizar el proceso de compra de un pedido, realizar la solicitud de inscripción o participación en un evento, utilizar elementos de seguridad durante la navegación, almacenar contenidos para la difusión de videos o sonido o compartir contenidos a través de redes sociales.
    • Cookies de personalización: son aquéllas que permiten al usuario acceder al servicio con algunas características de carácter general predefinidas en función de una serie de criterios en el terminal del usuario como por ejemplo serian el idioma, el tipo de navegador a través del cual accede al servicio, la configuración regional desde donde accede al servicio, etc.
    • Cookies de análisis: son aquéllas que permiten al responsable de las mismas, el seguimiento y análisis del comportamiento de los usuarios de los sitios web a los que están vinculadas. La información recogida mediante este tipo de cookies se utiliza en la medición de la actividad de los sitios web, aplicación o  lataforma y para la elaboración de perfiles de navegación de los usuarios de dichos sitios, aplicaciones y plataformas, con el fin de introducir mejoras en función del análisis de los datos de uso que hacen los usuarios del servicio.

Cookies utilizadas en nuestra web

La página web del CBMSO utiliza Google Analytics. Google Analytics es una herramienta sencilla y fácil de usar que ayuda a los propietarios de sitios web a medir cómo interactúan los usuarios con el contenido del sitio. Puede consultar más información sobre las cookies utilizadas por Google Analitycs en este enlace.

Aceptación de la Política de cookies

El Centro de Biología Molecular Severo Ochoa asume que usted acepta el uso de cookies si continua navegando al considerar que se trata de una acción consciente y positiva de la que se infiere el consentimiento del usuario. En tal sentido se le informa previamente de que tal conducta será interpretada en el sentido de que acepta la instalación y utilización de las cookies.

Ante esta información es posible llevar a cabo las siguientes acciones:

Cómo modificar la configuración de las cookies

Usted puede restringir, bloquear o borrar las cookies de cualquier página web, utilizando su navegador. En cada navegador la operación es diferente, aquí le mostramos enlaces sobre este particular de los navegadores más utilizados: