Programa Científico

Procesos fisiológicos y patológicos

GRUPO DE INVESTIGACIÓN

Función de los lípidos en la fisiología y patología neuronal

María Dolores Ledesma Muñoz

¿Cómo contribuyen los lípidos a la fisiología y patología del cerebro? Utilizando técnicas de biología celular, molecular, bioquímica, electrofisiología y comportamiento en ratones y en células humanas con metabolismo lipídico alterado, pretendemos entender el papel de los lípidos en la fisiología cerebral y los mecanismos patológicos en enfermedades neurodegenerativas de acumulación lipídica ensayando estrategias para prevenirlos.

Investigación

Nuestro laboratorio está interesado en comprender el papel de los lípidos en la fisiología y patología neuronales. Además de tener un papel estructural clave en las membranas, los lípidos contribuyen a la señalización celular y modulan la función de muchas proteínas, incluidas las de las sinapsis. La dinámica de las membranas es esencial para la transmisión sináptica. El hecho de que la mayoría de las lipidosis causen defectos cognitivos y retraso mental evidencia la relevancia de los lípidos en la plasticidad sináptica. Nos centramos en el análisis de los esfingolípidos y el colesterol, que están especialmente enriquecidos en las neuronas. Como modelos experimentales utilizamos ratones en los que se han alterado genéticamente enzimas relacionadas con el metabolismo de estos lípidos, o con su transporte.

Estos ratones imitan los trastornos mortales por almacenamiento lisosómico, como los tipos A y C de la púa de Niemann, que provocan neurodegeneración y problemas cognitivos y psiquiátricos. Las alteraciones lipídicas que hemos encontrado en estos ratones son similares a las observadas en cerebros envejecidos y pueden contribuir al deterioro cognitivo que se produce al envejecer. Además de la contribución a la plasticidad sináptica, las investigaciones del grupo han desvelado funciones relevantes de la esfingomielina y el colesterol en procesos celulares como la autofagia, la homeostasis del calcio o el establecimiento de la polaridad axonal en las neuronas, así como en la activación de la microglía y la diferenciación de los oligodendrocitos. Evaluamos preclínicamente terapias farmacológicas y genéticas para prevenir/revertir las consecuencias de las alteraciones lipídicas. Recientemente, estamos implementando en el laboratorio el uso de células madre pluripotentes inducibles (iPSCs) de pacientes de lipidosis, y organoides cerebrales para estudiar el metabolismo lipídico en el contexto humano. La vertiente traslacional de nuestra investigación permite la generación de patentes, la colaboración con empresas farmacéuticas, el contacto con asociaciones de pacientes y la participación en ensayos clínicos. Con nuestro trabajo esperamos contribuir a comprender y tratar enfermedades neurológicas de la infancia como el Pick de Niemann, así como enfermedades neurodegenerativas relacionadas con el envejecimiento como el Alzheimer.

Miembros del grupo

María Dolores Ledesma Muñoz

Lab.: 202 Ext.: 4535
dledesma(at)cbm.csic.es

Ángel Gaudioso Guirado

Lab.: 202 Ext.: 4597
angel.gaudioso(at)cbm.csic.es

Marta Guerrero Valero

Lab.: 202 Ext.: 4597
mguerrero(at)cbm.csic.es

Violeta Enríquez Zarralanga

Lab.: 202 Ext.: 4597
venriquez(at)cbm.csic.es

Elena Melgarejo de la Peña

Lab.: 202 Ext.: 4597/4535
emelgarejo(at)cbm.csic.es

Inés Cabrera Martorell

Lab.: 202 Ext.: 4597
icabrera(at)cbm.csic.es

Nerea Romero Moya

Lab.: 202 Ext.: 4535

Publicaciones representativas

Adeno-associated viral vector serotype 9-based gene therapy for Niemann-Pick disease type A

Lluis Samaranch et al.

Lipid-induced lysosomal damage after demyelination corrupts microglia protective function in lysosomal storage disorders

Enrique Gabandé-Rodríguez et al.

Inhibition of fatty acid amide hydrolase prevents pathology in neurovisceral acid sphingomyelinase deficiency by rescuing defective endocannabinoid signaling

Adrián Bartoll et al.

Sphingomyelin 16:0 is a therapeutic target for neuronal death in acid sphingomyelinase deficiency

Ángel Gaudioso et al.

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