Programa Científico

Procesos fisiológicos y patológicos

GRUPO DE INVESTIGACIÓN

Implicaciones patofisiológicas de las redes de señalización de receptores acoplados a proteínas G

Federico Mayor

Cristina Murga

Entender la complejidad de la señalización celular y sus alteraciones es clave para revelar las bases moleculares de la enfermedad. GRK2 es un importante nodo de señalización alterado en ciertos tumores, enfermedades inflamatorias y obesidad. Pretendemos esclarecer cómo los interactomas de GRK2 específicos de tipo celular contribuyen a estas patologías, utilizando modelos celulares y animales con funcionalidad de GRK2 alterada.

Investigación

La compleja intercomunicación entre distintos tipos celulares y su microambiente tisular es esencial para la homeostasis, y se ve alterada en situaciones patológicas. El objetivo global de nuestro grupo es comprender mejor el papel central de los nodos de señalización en la reconfiguración de la comunicación celular en esos contextos de enfermedad, con énfasis en la quinasa GRK2 (G protein-coupled receptor kinase 2). Los niveles de GRK2 están alterados en humanos en patologías cardiovasculares y metabólicas prevalentes y en ciertos tipos de cáncer. Por lo tanto, profundizar en la base molecular de los cambios en la expresión de GRK2 y su impacto funcional es fundamental para evaluar la viabilidad de esta quinasa como un biomarcador de diagnóstico útil y / o para diseñar nuevas estrategias terapéuticas basadas en la modulación de la actividad, niveles o interacciones específicas de esta proteína. Además de su papel canónico como regulador de GPCRs, GRK2 puede interactuar directamente y/o fosforilar muchos otros componentes de las cascadas de transducción de señales. Nuestro laboratorio ha sido pionero en estudiar diferentes «interactomas» de GRK2, identificando nuevos mecanismos de regulación de su actividad, expresión y estabilidad, descubriendo nuevos sustratos, y caracterizando la implicación de GRK2 en varios procesos celulares y situaciones fisiopatológicas relevantes (angiogénesis, cáncer de mama, hipertensión, ciclo celular, migración, resistencia a insulina). Mediante el uso de modelos celulares y de ratón con dosis alteradas de GRK2 en tipos celulares específicos, pretendemos profundizar en los estímulos y mecanismos que desencadenan cambios en la expresión/funcionalidad de GRK2, en el impacto de la alteración de GRK2 en el inicio y/o progresión de varias enfermedades, y en la integración fenotípica de las funciones de GRK2 canónicas y no canónicas específicas de tipo celular o del microambiente tisular en condiciones patológicas.

Las principales líneas de investigación de nuestro grupo son las siguientes:
1. Estudiar el papel de GRK2 en la integración de señales del microambiente tumoral (TME) en cáncer de mama. Estamos investigando las conexiones entre factores relevantes del TME (hipoxia, rigidez) y receptores de quimioquinas y factores de crecimiento y otros nuevos interactores de GRK2, y su impacto en la reprogramación de la señalización de estas células para desarrollar características metastáticas (en colaboración con el grupo de P.Penela en el CBM).
2. Evaluar las consecuencias de alterar la funcionalidad de GRK2 en la homeostasis de la epidermis. Estamos analizando cómo la reducción de GRK2 en queratinocitos altera poblaciones de inmunocitos en la piel, la función de barrera, las interacciones con el microbioma y los folículos pilosos, pudiendo actuar como factor de susceptibilidad en enfermedades inflamatorias de la piel y carcinomas de células escamosas (en colaboración con el grupo de C. Ribas en el CBM)
3. Investigar el papel de GRK2 en la inflamación causada por dietas obesogénicas, altas en grasas saturadas y en azúcares libres, y sus consecuencias fisiopatológicas. En concreto, estudiamos la influencia de GRK2 en células mieloides en la polarización de macrófagos y los mecanismos moleculares implicados, así como la dinámica de la infiltración temprana de neutrófilos en tejido adiposo y las distintas subpoblaciones fenotípicas y daño tisular provocado por la dieta.
Estos objetivos de investigación implican colaboraciones activas con otros IPs de nuestra Unidad en el CBM, así como nuestra participación en redes internacionales y nacionales (ITN europeas, CIBER Cardiovascular (CIBER-CV, ISCIII), Red de Biomedicina INTEGRAMUNE de la Comunidad de Madrid), así como nuestra adscripción al Instituto de Investigación Sanitaria La Princesa.

Miembros del grupo

Federico Mayor Menéndez

Lab.: 320 Ext.: 4626
fmayor(at)cbm.csic.es

Cristina Murga Montesinos

Lab.: 320 Ext.: 4652
cmurga(at)cbm.csic.es

Alejandro Asensio López

Lab.: 320 Ext.: 4640

Irene García Higuera

Lab.: 320 Ext.: 4640
irene.garcia(at)cbm.csic.es

Mª Carmen Vida Rueda

Lab.: 320 Ext.: 4652
mcvida(at)cbm.csic.es

Cristina Delgado Arévalo

Lab.: 320 Ext.: 4652
cdelgado(at)cbm.csic.es

Rocío Santos Clemente

Lab.: 320 Ext.: 4652
rocio.santos(at)cbm.csic.es

Yadileiny Portilla Tundidor

Lab.: 320 Ext.: 4652
yportilla(at)cbm.csic.es

Miguel López Molina

Lab.: 320 Ext.: 4652

Publicaciones representativas

The CXCL12/CXCR4/ACKR3 Axis in the Tumor Microenvironment: Signaling, Crosstalk, and Therapeutic Targeting

Martine J. Smit et al.

G-protein-coupled receptor kinase 2 safeguards epithelial phenotype in head and neck squamous cell carcinomas

Julia Palacios-García et al.

G Protein-coupled Receptor Kinase 2 (GRK2) Promotes Breast Tumorigenesis Through a HDAC6-Pin1 Axis

Laura Nogués et al.

GRK2 levels in myeloid cells modulate adipose-liver crosstalk in high fat diet-induced obesity

Rocío Vila-Bedmar et al.

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