{"id":279272,"date":"2024-07-31T09:01:40","date_gmt":"2024-07-31T07:01:40","guid":{"rendered":"https:\/\/dhcp205002.cbm.uam.es\/?page_id=279272"},"modified":"2024-10-28T09:47:50","modified_gmt":"2024-10-28T08:47:50","slug":"analisis-genetico-y-funcional-del-diafragma-de-filtracion-renal-y-de-sus-alteraciones-patologicas","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.cbm.uam.es\/index.php\/programas-cientificos\/homeostasis-de-tejidos-y-organos\/arquitectura-celular-y-organogenesis\/analisis-genetico-y-funcional-del-diafragma-de-filtracion-renal-y-de-sus-alteraciones-patologicas\/?lang=es","title":{"rendered":"An\u00e1lisis gen\u00e9tico y funcional del diafragma de filtraci\u00f3n renal y de sus alteraciones patol\u00f3gicas"},"content":{"rendered":"

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Programa Cient\u00edfico<\/p>\n

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UNIDADES EN ESTE PROGRAMA
\n<\/span><\/h4>\n
\n

\n Arquitectura celular y organog\u00e9nesis <\/a><\/span> Comunicaci\u00f3n intercelular e inflamaci\u00f3n<\/a><\/span><\/h6>\n

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ORCID<\/a><\/p>\n

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ORCID<\/a><\/p>\n

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El diafragma de filtraci\u00f3n renal (DF) es la principal estructura afectada en el desarrollo de nefropat\u00edas. Estudiamos el desarrollo, composici\u00f3n y funci\u00f3n de los DFs y sus anomal\u00edas patol\u00f3gicas. Para ello, usamos dos organismos modelo, D. melanogaster y D. rerio, y aplicamos t\u00e9cnicas gen\u00e9ticas, bioqu\u00edmicas y de biolog\u00eda molecular y celular para identificar nuevos componentes del DF y los mecanismos que regulan su desarrollo, da\u00f1o y reparaci\u00f3n. <\/p>\n

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Nuestra investigaci\u00f3n tiene como objetivo comprender el desarrollo, composici\u00f3n y funci\u00f3n del sistema de filtraci\u00f3n renal as\u00ed como sus alteraciones en condiciones patol\u00f3gicas. Para ello utilizamos dos organismos modelo, la mosca del vinagre Drosophila melanogaster y el pez cebra Danio rerio y aplicamos diversas t\u00e9cnicas gen\u00e9ticas, bioqu\u00edmicas, moleculares y de biolog\u00eda celular.
La enfermedad renal cr\u00f3nica (ERC), cuya incidencia ha ido aumentando en los \u00faltimos a\u00f1os, es una de las m\u00e1s prevalentes en las sociedades modernas, afectando al 22% de la poblaci\u00f3n mayor de 65 a\u00f1os. Consiste en una p\u00e9rdida progresiva de la funci\u00f3n renal que inicialmente es asintom\u00e1tica pero que, si no se trata, se vuelve irreversible y deriva en enfermedad renal terminal que requiere terapias de reemplazo. Los principales desencadenantes de esta enfermedad son los da\u00f1os infringidos al diafragma de filtraci\u00f3n del podocito glomerular, una c\u00e9lula muy especializada del ri\u00f1\u00f3n. La mayor\u00eda de estas agresiones alteran la funci\u00f3n del diafragma de filtraci\u00f3n, una uni\u00f3n celular modificada, formada por dos componentes estructurales principales, las prote\u00ednas de la familia de las inmunoglobulinas nefrina y Neph1, as\u00ed como por varias prote\u00ednas intracelulares asociadas a \u00e9stas. Act\u00faa como un filtro molecular durante el proceso de ultrafiltrado de la sangre en el glom\u00e9rulo, limitando el paso de mol\u00e9culas a la orina seg\u00fan su tama\u00f1o y carga. Los da\u00f1os infringidos al DF inducen cambios morfol\u00f3gicos dram\u00e1ticos en el podocito y desencadenan proteinuria. <\/p>\n

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Estudios pioneros en los que particip\u00f3 nuestro grupo demostraron que existe una similitud sorprendente a nivel funcional, estructural, molecular y de regulaci\u00f3n entre los diafragmas de filtraci\u00f3n de los podocitos de vertebrados y los de los nefrocitos de la mosca. Ello nos permite explotar las ventajas de Drosophila, el organismo modelo m\u00e1s vers\u00e1til, para estudiar tanto la composici\u00f3n y el ensamblaje del diafragma de filtraci\u00f3n as\u00ed como su regulaci\u00f3n y alteraciones en condiciones patol\u00f3gicas. Algunos de los principales objetivos de nuestra l\u00ednea investigaci\u00f3n son:
\u2022 La b\u00fasqueda, identificaci\u00f3n y caracterizaci\u00f3n de nuevos genes implicados en la formaci\u00f3n y funci\u00f3n del diafragma de filtraci\u00f3n. Para ello aprovechamos la sofisticaci\u00f3n de las t\u00e9cnicas gen\u00e9ticas disponibles en Drosophila. Entre los genes identificados, algunos actualmente en estudio, se encuentran genes que participan en procesos como la endocitosis, la remodelaci\u00f3n de la membrana plasm\u00e1tica, el tr\u00e1fico vesicular y la reorganizaci\u00f3n del citoesqueleto.
\u2022 Analizar el dinamismo de los componentes del diafragma de filtraci\u00f3n y su regulaci\u00f3n mediante la aplicaci\u00f3n de t\u00e9cnicas bioqu\u00edmicas y de microscop\u00eda confocal y electr\u00f3nica. As\u00ed, descubrimos que la estabilidad del diafragma de filtraci\u00f3n en Drosophila depende de la fosforilaci\u00f3n de Duf, el ort\u00f3logo de Neph1, mediada por la quinasa Scr64B. El estado fisiol\u00f3gico de fosforilaci\u00f3n de Duf incide en la constelaci\u00f3n de prote\u00ednas intracelulares con las que se asocia, y es necesario para la estabilidad del diafragma, mientras que su hiperfosforilaci\u00f3n, induce da\u00f1o al diafragma.
\u2022 Estudiar c\u00f3mo se forma el diafragma de filtraci\u00f3n durante el desarrollo y cu\u00e1les son los mecanismos moleculares responsables de desencadenar su disociaci\u00f3n en respuesta a un da\u00f1o y su posterior reparaci\u00f3n. En concreto, estudios de nuestro grupo permitieron proponer un modelo para explicar la remodelaci\u00f3n de uniones celulares que llevan a la formaci\u00f3n de diafragmas de filtraci\u00f3n durante el desarrollo del nefrocito as\u00ed como durante su reparaci\u00f3n tras inducci\u00f3n de da\u00f1o. Es m\u00e1s, nuestros estudios en el pez cebra sugieren que este mecanismo est\u00e1 conservado en vertebrados. La relevancia de estos resultados reside en que la reorganizaci\u00f3n de uniones celulares es la base de los cambios morfol\u00f3gicos que ocurren en los podocitos durante los procesos de desarrollo, da\u00f1o y reparaci\u00f3n del diafragma de filtraci\u00f3n. En la actualidad estamos profundizando en la caracterizaci\u00f3n de nuestro modelo, analizando las distintas etapas de la formaci\u00f3n de los diafragmas de filtraci\u00f3n y tratando de identificar nuevos componentes y reguladores implicados en la remodelaci\u00f3n de las uniones celulares en nefrocitos y podocitos.
\u2022 Desentra\u00f1ar los procesos de remodelaci\u00f3n de la membrana plasm\u00e1tica necesarios para el ensamblaje de los diafragmas de filtraci\u00f3n.
\u2022 Investigar la interrelaci\u00f3n entre las rutas de tr\u00e1fico vesicular y la remodelaci\u00f3n del citoesqueleto que tiene lugar durante el ensamblaje y el dinamismo del diafragma de filtraci\u00f3n.
Nuestro objetivo final es trasladar los conocimientos adquiridos en nuestro modelo experimental \u2013Drosophila- a vertebrados y humanos, para as\u00ed ayudar a entender y tratar la ERC.<\/p>\n

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The insect nephrocyte is a podocyte-like cell with a filtration slit diaphragm<\/h3>\n

Helen Weavers et al.<\/p>\n

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A specific isoform of Pyd\/ZO-1 mediates junctional remodeling and formation of slit diaphragms<\/h3>\n

Marta Carrasco-Rando et al.<\/p>\n

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Endocytosis mediated by an atypical CUBAM complex modulates slit diaphragm dynamics in nephrocytes<\/h3>\n

Alexandra Atienza-Manuel et al.<\/p>\n

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An acytokinetic cell division creates PIP2-enriched membrane asymmetries leading to slit diaphragm assembly in Drosophila nephrocytes Icon for The Forest of Biologists<\/h3>\n

Marta Carrasco-Rando et al.<\/p>\n

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