GRUPOS DE INVESTIGACIÓN
Bioquímica y Regulación Metabólica
RESUMEN
LÍNEA DE INVESTIGACIÓN
Uso de Caenorhabditis elegans para estudiar los trastornos del metabolismo lipídico
El nematodo C. elegans es un potente organismo modelo para dilucidar procesos biológicos fundamentales. Su rápida generación y su sencillo mantenimiento en laboratorio ofrecen una forma eficiente de abordar preguntas de investigación que podrían resultar demasiado complejas para ser abordadas en organismos de orden superior.
Muchos genes de C. elegans se conservan desde los gusanos hasta los humanos, por lo que los nematodos ofrecen una forma de abordar preguntas en el contexto de un organismo completo que, de otro modo, deberían abordarse in vitro o en sistemas de cultivo celular aislado.
Estos aspectos de la biología de C. elegans, junto con la conservación de la vía de biosíntesis de lípidos, lo convierten en un modelo atractivo para estudiar el papel de los lípidos en las enfermedades neurodegenerativas.
Utilizamos este nematodo para abordar 1) Cómo los endocannabinoides previenen o recuperan la disfunción de la homeostasis del colesterol asociada a las enfermedades de Alzheimer y Niemann-Pick, 2) Cómo el malonil-CoA, un intermediario clave en la biosíntesis de ácidos grasos, controla la conducta alimentaria, y 3) Cómo los ácidos grasos insaturados regulan los trastornos metabólicos y la agregación celular de las proteínas amiloides.
Para abordar este último objetivo, colaboramos con el grupo del Dr. Andrés Binolfi utilizando metodologías de RMN in vitro e in vivo combinadas con microscopía y enfoques metabolómicos.
Búsqueda de nuevas dianas para el desarrollo de compuestos bioactivos contra bacterias Gram positivas y parásitos unicelulares
La aparición y propagación de la resistencia a los antimicrobianos entre las bacterias y la falta de fármacos eficaces y de baja toxicidad para combatir los protozoos parásitos han intensificado la necesidad de descubrir compuestos dirigidos contra dianas hasta ahora inexploradas. Los cofactores orgánicos e inorgánicos, como las vitaminas o los iones metálicos, desempeñan un papel fundamental en la supervivencia tanto de eucariotas como de bacterias. Por lo tanto, interferir con las vías biosintéticas o su adquisición a través de la dieta presenta interesantes posibilidades farmacológicas. Uno de los objetivos de nuestro grupo de trabajo es comprender cómo los microorganismos modifican postraduccionalmente sus proteínas con ácido lipoico y validar los procesos moleculares subyacentes como dianas para el diseño de nuevos antimicrobianos. Mediante una estrategia interdisciplinar que incluye genética, bioquímica, biología estructural y técnicas de química combinatoria, proponemos identificar y evaluar el efecto de compuestos bioactivos, con estructuras y mecanismos de acción diferentes a los utilizados actualmente, que bloquean la lipoilación de proteínas en Trypanosoma, Plasmodium, Staphylococcus aureus y otras bacterias grampositivas patógenas.
Papel de la síntesis de ácidos grasos insaturados en la adaptación al frío, producción de factores de virulencia y patogénesis de Bacillus cereus
El grupo Bacillus cereus comprende bacterias de importancia económica y con diferentes grados de patogenicidad. Son bacterias Gram-positivas con una extraordinaria diversidad ecológica que se adaptan a diferentes condiciones de estrés y pueden crecer entre 4° y 50°C. A bajas temperaturas, las bacterias experimentan cambios en su fisiología celular, siendo el más importante la disminución de la fluidez de la membrana. En bacterias, el contenido de ácidos grasos insaturados (AGI) en los lípidos de membrana juega un papel esencial en el aumento de la fluidez y el funcionamiento de las membranas biológicas a bajas temperaturas. Los AGI son sintetizados por enzimas llamadas desaturasas, que introducen dobles enlaces en las cadenas acilo de los ácidos grasos (AG) en los lípidos de membrana, jugando así un papel importante durante el proceso de adaptación. Estudios bioinformáticos realizados con los genomas de B. cereus mostraron un número variable de supuestas desaturasas de membrana y Acil-ACP-desaturasas (solubles) en el mismo organismo, siendo esta la primera vez que se ha reportado la presencia de Acil-ACP-desaturasas en Bacillus. En este proyecto pretendemos establecer el papel de estas desaturasas en la adaptación a bajas temperaturas y en la producción y excreción de factores de virulencia, elementos decisivos en el establecimiento de la patogénesis.
