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XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
MÁSTER EN BIOLOGÍA CELULAR Y MOLECULAR
PROGRAMA DE DOCTORADO BIOLOGÍA CELULAR Y
MOLECULAR
XVII JORNADAS DE BIOLOGÍA CELULAR Y
MOLECULAR
Málaga, 9 y 10 de Junio de 2015
Salón de Actos del Instituto de Estudios Portuarios. Puerto de Málaga.
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
HORARIOS
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
MARTES, 9 JUNIO
09:00-09:15 Bienvenida por el organizador: Salvador Guirado
09:15-10:45 Sesión I. Moderadores: Alicia Rivera y José María Pomares.
Andrea Linares Gámez
Fusión de las crestas conotruncales durante la tabicación del tracto de salida
cardíaco embrionario del Hámster sirio (Mesocricetus auratus).
Mª Teresa Soto Navarrete
Apoptosis en el corazón embrionario y aorta ascendente adulta del hámster
sirio.
Miguel Ángel López-Unzu López
Estudio de la mioarquitectura y del contenido de cadenas pesadas de miosina en
el corazón de condrictios.
Lina Molina Aranda
Rescate experimental del potencial nefrogénico del proepicardio.
Miguel Lorenzale García
Caracterización histoquímica e inmunohistoquímica y aspectos moleculares del
tracto de salida de la Arawana (Osteoglossum bicirrhosum; Teleostei).
Sara Cano Ballesteros (D)
Mecanismos celulares y moleculares de la fibrosis cardíaca post-infarto.
10:45-11:15 Pausa café
11:15-12:45 Sesión IIa (Máster). Moderadores: MªCarmen Balebona e Ignacio Fajardo.
Alejandro José Cueto Sánchez
Regulación del metabolismo de PAs durante condiciones de hipoxia en células
de neuroblastoma humano.
Paloma Carrillo Fernández
Evaluación del potencial antiangiogénico de un alcaloide con actividad
antitumoral.
Jose Joaquín Serrano Morales
Evaluación de los efectos de compuestos anti-angiogénicos sobre el estado
redox celular
Mª Carmen Ocaña Farfán
Estudio de preferencias por sustratos metabólicos y efectos de productos
naturales antiangiogénicos en células humanas.
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Andrea Nieto Quero
Estudio del papel de la proteína YcdX en la replicación y reparación del ADN en
Escherichia coli.
Elena Rojano Rivera
AnNCR-SNP, a Tool for Annotating SNPs in Non-Coding Genomic Regions.
12:45-13:00 Pausa
13:00-14:00 Sesión IIb (Doctorado). Moderadores: MªDolores Castro y Miguel Ángel
Medina
M Rosario Chica Parrado
Estudio molecular de la enfermedad residual en cáncer de mama y su
implicación en los mecanismos de resistencia
José Miguel Granados López
Caracterización de PpMyb23, un factor de transcripción regulador del
metabolismo secundario en pino.
Rosario Mª Carmona Muñoz
Estudio bioinformático del transcriptoma reproductivo y semillero de olivo (Olea
europaea L.).
14:00-16:00 Comida. Restaurante Kaleido. Muelle 1.
16:00-17:00 Sesión IIIa. Moderadores: Concepción Ávila y Alejandro Pérez
Rocío Leiva Rebollo
Transmisión vía hídrica del virus de la enfermedad de linfocistis (LCDV).
Jesús Moriñigo Muñoz
Análisis de las interacciones del microorganismo Shewanella putrefaciens
Pdp11 con Solea senegalensis.
Francesca R. Aprile Mancha
Caracterización del gen fitD en la rizobacteria Pseudomonas chlororaphis
PCL1606.
Manuel Martínez Osorio
Papel del 2-hexyl, 5-propyl resorcinol en la formación de la biopelícula en
Pseudomonas chlororaphis PCL1606.
17:00-17:10 Pausa
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
17:10-18:10 Sesión IIIb. Moderadores: MªCarmen Alonso y José Luis Urdiales
Carlos Carballo Pérez
Caracterización genómica de genes implicados en la respuesta defensiva frente
a linfocistivirus en lenguado.
Álvaro A. Polonio Escalona
Análisis del transcriptoma haustorial para el control del oídio de las
cucurbitáceas.
Carlos Acosta Andrade
Papel del inhibidor de antizima-2 en la biosíntesis y contenido de histamina y
serotonina en mastocitos de ratón.
MIÉRCOLES, 10 JUNIO
09:30-10:45 Sesión IVa (Máster). Moderadores: José Carlos Dávila y Francisco Cazorla
Pablo Cueto Martín
Neuroplasticidad asociada a la adicción a cocaína.
Juan Cristóbal Sánchez García
Bases moleculares de la adicción a cocaína y opiáceos.
Noelia del Sol Mateo de la Torre
Estudio de los niveles de expresión de proteínas en corteza prefrontal y bulbo
olfatorio del ratón modelo del síndrome X frágil.
Eduardo Frías Anaya
Estudio de proliferación celular y/o neurogénesis en el modelo animal del
síndrome X frágil.
Juan José Fernández Valenzuela
Efecto de la estabilización de los microtúbulos sobre la progresión de la
patología en un modelo transgénico APP/PS1 de la enfermedad de Alzheimer.
10:45-11:15 Pausa café
11:15-12:35 Sesión IVb (Doctorado). Moderadores: MªÁngeles Real y Francisco Cantón.
Laura Mª Ariza Medina
El gen supresor del tumor de Wilms (Wt1) en el desarrollo neural y en la retina
adulta.
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Cristina Núñez Díaz
Estudio de la toxicidad de las placas amiloides y su impacto en la progresión de
la enfermedad de Alzheimer: identificación de nuevas dianas de interés
terapéutico.
María García Bonilla
Caracterización y administración de células madre mesenquimales en un modelo
animal de hidrocefalia congénita.
Kirill Shumilov
Estudio de la existencia y función del heteroreceptor D4R-MOR en los
estriosomas del caudado putamen y su implicación en el tratamiento con
morfina.
12:45-13:30 Coloquio-reflexión sobre las Jornadas. Clausura.
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
RESÚMENES
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Sesión I
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Fusión de las crestas conotruncales durante la tabicación del tracto de
salida cardíaco embrionario del Hámster sirio (Mesocricetus auratus)
Andrea Linares Gámez
Trabajo dirigido por Francisco de Borja Fernández Corujo. Departamento de Biología animal. Universidad
de Málaga.
El tracto de salida cardíaco embrionario de los mamíferos o conotruncus es un cilindro
miocárdico, en cuyo interior se desarrollan dos largos cojines mesenquimáticos
denominados crestas conotruncales, que recorren longitudinalmente y de forma helicoidal
la luz del tracto de salida y otros dos cojines más pequeños, que se intercalan entre las
crestas conotruncales. Durante la embriogénesis, el conotruncus se divide en dos tractos
de salida independientes mediante el proceso de septación conotruncal, que consiste en la
fusión de las crestas conotruncales y la formación del septo conotruncal, compuesto por
células procedentes de la cresta neural. Aunque se sabe que estas células juegan un
papel clave en la septación conotruncal, aún no se conoce el o los mecanismos celulares
implicados en la fusión de las crestas conotruncales. El objetivo principal del presente
trabajo consiste en dilucidar este mecanismo de fusión.
La hipótesis principal de este trabajo es que la fusión de las crestas conotruncales tiene
lugar gracias a un proceso de transición epitelio mesénquima (TEM) del endocardio que
las tapiza. Para contrastar dicha hipótesis, se emplearán técnicas inmunohistoquímicas,
usando anticuerpos que reconocen algunas de las moléculas que intervienen de manera
específica en el proceso de transición epitelio mesénquima. Algunas de estas moléculas
son, la VE-cadherina, presente en los hemidesmosomas que unen las células endoteliales
con su membrana basal y que, por tanto, deben desaparecer en las células endocárdicas
que tapizan la zona de fusión, donde la membrana basal se disgrega; la alfa actina, que se
expresan en células endocárdicas en migración y TGF-b, molécula inductora principal de la
transición epitelio mesénquima.
Otra técnica a realizar es el marcaje celular con CFSE. La inyección de CFSE en el
corazón de embriones de 10 días genera una marca fluorescente en todo el endocardio. Si
ocurre una TEM, las células mesenquimáticas, derivadas del endocardio marcado estarán
marcadas. Para comprobar si la transición epitelio mesénquima es un proceso continuo
desde que se inicia para formar los cojines hasta que ocurre la fusión, se llevará a cabo un
segundo experimento con CFSE, en este caso, el corazón se marca y se le coloca una púa
de cactus en el interior del tracto de salida, impidiendo la fusión. Si, tras 24 horas en
cultivo, ocurre TEM mesénquima de forma continuada, se verán células mesenquimáticas
marcadas, condensadas a ambos lados de la púa.
Los resultados obtenidos hasta el momento parecen secundar esta hipótesis, puesto que
se han encontrado evidencias de migración en las células endocárdicas de la zona de
fusión de las crestas conotrunacales, una de las características propias de las células que
se transorman en mesénqima. En particular, se han encontrado células endocárdicas
(CD34+) inmunorreactivas frente anticuerpos contra la alfa actina.
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Apoptosis en el corazón embrionario y aorta ascendente adulta del
hámster sirio
Mª Teresa Soto Navarrete
Trabajo dirigido por Francisco de Borja Fernández Corujo. Depto. de Biología Animal. Facultad de
Ciencias (Universidad de Málaga).
La válvula aórtica bicúspide (VAB) es la malformación cardíaca congénita más común en el
hombre. Se caracteriza por presentar una reducción del número de elementos que
compone una válvula normal (tricúspide). El defecto morfogenético que conduce a la
formación de una VAB consiste en una excesiva fusión de los cojines endocárdicos
durante la tabicación del tracto de salida cardiaco. Sin embargo, aún se desconoce el
mecanismo celular implicado en la fusión de los cojines endocárdicos. Se ha hipotetizado
que la apoptosis de las células endocárdicas que tapizan los cojines puede estar implicada
en el proceso de fusión. En el hombre, la VAB suele presentarse asociada a otras
patologías, incluida la dilatación de la raíz aórtica y/o aorta ascendente. La apoptosis de
las células musculares lisas de la media aórtica parece constituir uno de los eventos que
desencadenan la aortopatía en pacientes con VAB.
La Universidad de Málaga cuenta con el único modelo animal espontáneo de VAB,
consistente en una cepa de hámster sirio ( Mesocricetus auratus) con una elevada
incidencia de VAB asociada a alteraciones de la media aórtica. En el presente estudio, se
utiliza el modelo hámster para cumplir con los siguientes objetivos: 1) dilucidar si la
apoptosis de las células endocárdicas está implicada en el mecanismo de fusión mediante
el cual se tabica el tracto de salida cardiaco embrionario, y 2) determinar si las células
musculares lisas de la pared de la aorta ascendente de hámsteres adultos sufren
apoptosis, asociada a la edad y/o al fenotipo valvular. Se utilizaron embriones de hámster
sirio de estadios de entre 10 y 12 días post-coitum para confirmar el primer objetivo, y
secciones de aorta ascendente de hámsteres adultos de edades comprendidas entre los
300 y 500 días para el segundo. Los hámsteres pertenecían a dos cepas distintas: una
endogámica, con alta incidencia de VAB, y otra exogámica, que sirvió como control.
Para hacer visibles los núcleos pignóticos se utilizó la tinción de hematoxilina-eosina en
secciones histológicas. La técnica TUNEL (TdT-mediated dUTP nick end labeling) se
empleó para determinar la presencia de células apoptóticas en cada caso. Para corroborar
que los resultados del TUNEL eran correctos, se aplicaron técnicas inmunohistoquímicas
con anticuerpos específicos para la proteína caspasa 3 activa, una de las principales
proteínas implicadas en la apoptosis.
Los resultados obtenidos revelan que la apoptosis no es el mecanismo mediante el cual se
fusionan los cojines valvulares durante el desarrollo embrionario. Por otro lado, el estudio
de la aorta ha revelado que la técnica del TUNEL puede identificar tanto células
musculares lisas apoptóticas como necróticas. Aún queda por determinar si la apoptosis de
la musculatura lisa se asocia al fenotipo valvular y/o a la senectud en la aorta ascendente
del modelo hámster.
Este trabajo ha sido financiado por el proyecto P10 – CTS – 6068.
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Estudio de la mioarquitectura y del contenido de cadenas pesadas de
miosina en el corazón de condrictios.
Miguel Ángel López-Unzu López
Trabajo dirigido por Ana Carmen Durán Boyero y Francisco de Borja Fernández Corujo. Facultad de
Ciencias. Departamento de Biología Animal.
Desde el punto de vista anatómico, el corazón de los condrictios es un órgano tubular, en
forma de S. Consta de seis regiones dispuestas en serie que, en sentido caudocefálico,
son el seno venoso, el atrio, la región atrioventricular, el ventrículo, el cono arterioso y el
bulbo arterioso. Excepto en el caso del bulbo, la pared de estas regiones es de naturaleza
miocárdica. Además, se sabe que la organización espacial del miocardio difiere en las
distintas regiones cardiacas. En este trabajo se estudia la diversidad estructural y funcional
del miocardio de los condrictios en comparación con otros vertebrados. Para ello, se han
usado dos anticuerpos específicos contra la cadena pesada de miosina (CPM): A4.1025 y
MF20. Ambos reconocen todas las isoformas de las CPM que se expresan en la
musculatura esquelética y cardiaca de diversos grupos animales. El epítopo que reconoce
A4.1025 está próximo a la región de unión al ATP de las CPM, codificado por una
secuencia ampliamente conservada en la filogenia. El epítopo que reconoce MF20 se
localiza en el extremo C-terminal de las CPM. En el curso de la investigación se han
hallado señales diferenciales entre ambos marcadores no descritas con anterioridad en
pruebas con otras especies.
Los objetivos principales del presente trabajo son: (1) describir los patrones de
organización espacial que presenta el miocardio en las diferentes regiones cardiacas en
condrictios, (2) confirmar, identificar y caracterizar las marcas obtenidas con ambos
anticuerpos, y (3) valorar estos resultados en su contexto evolutivo.
El material consiste en tres especies de condrictios, en concreto, nueve ejemplares adultos
de S. canicula, un ejemplar adulto de Centrophorus uyato y uno de Harriotta raleighana.
Además, se ha estudiado un ejemplar adulto del teleósteo Osteoglossum bicirrhosum y
tres ejemplares adultos del mamífero Mesocricetus auratus. Metodológicamente, el trabajo
ha implicado una puesta a punto de técnicas inmunohistoquímicas con diversos
marcadores miocárdicos sobre cortes de parafina, un estudio comparativo de la marca
diferencial de estos anticuerpos en las regiones cardiacas a base de métodos
colorimétricos estandarizados, y la identificación y semicuantificación de las proteínas
reconocida por ambos marcadores mediante técnicas inmunohistoquímicas, dot blot y
western blot.
Los resultados preliminares del presente trabajo, obtenidos a base de análisis de imagen y
dot blot, muestran que la proteína reconocida por A4.1025 tiene una localización desigual
en el corazón de S. canicula. El contenido relativo de la proteína es alto en el atrio,
intermedio en el seno venoso y la región atrioventricular y débil en el ventrículo y el cono
arterioso. Dicha diferencia no se observa con el otro marcador miocárdico (MF20). Estos
resultados sugieren que una CPM, de identidad aún no confirmada, se expresa
diferencialmente en las cámaras cardiacas de distintos grupos de vertebrados.
El trabajo ha sido parcialmente financiado por el proyecto CGL 2010-16417.
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Rescate experimental del potencial nefrogénico del proepicardio
Lina Molina Aranda
Trabajo dirigido por Ramón Muñoz-Chapuli Oriol. Departamento Desarrollo Cardiovascular y
Angiogénesis. Facultad de Málaga.
El proepicardio es el primordio embrionario del epicardio. Está formado por un acúmulo de
células mesoteliales y mesenquimáticas situado en el límite entre el hígado y el seno
venoso. El proepicardio entra en contacto con la superficie miocárdica y se extiende
progresivamente sobre el miocardio formando el epicardio primitivo, fuente a su vez de
progenitores vasculares y conectivos esenciales para el desarrollo cardiaco.
Se ha sugerido que el proepicardio es un derivado evolutivo del primordio de un glomérulo
pronéfrico externo ancestral, que ha perdido su función excretora original (Cano et al.,
2013 y Cano et al en prensa). La hipótesis se basa en el desarrollo del epicardio de
lampreas (Petromyzon), que se forma a partir del primordio del glomérulo pronéfrico
derecho (Pombal et al., 2008). De hecho, la expresión de marcadores renales aumenta
fuertemente en el proepicardio de pollo cuando es cultivado con inductores nefrogénicos,
especialmente cuando se trata con ácido retinoico (Cano et al., en prensa). Este rescate
parcial en cultivo del potencial nefrogénico del proepicardio no ha sido comprobado in vivo.
El efecto del tratamiento con ácido retinoico es paradójico, ya que el propio proepicardio
expresa Raldh2 y por tanto es una fuente de producción de ácido retinoico. El efecto
nefrogénico de un aumento de la exposición del proepicardio al ácido retinoico podría
explicarse por la existencia de un gradiente anteroposterior de concentración de este
morfógeno, que sólo a partir de un umbral induce la expresión de genes reguladores del
mesodermo intermedio y la nefrogénesis, como Pax-2 y HoxB4. La pérdida de la función
excretora del proepicardio se habría producido por una posteriorización de dicho umbral de
concentración de ácido retinoico. Esta hipótesis implicaría que una aplicación local de
ácido retinoico en las proximidades del proepicardio podría rescatar su destino original y
provocar su diferenciación glomerular in vivo.
Nuestro proyecto consiste en la colocación, entre el proepicardio y el corazón de
embriones de pollo en estadio HH17, de cuentas de resina sintética básica (44324-100G,
Dowex 1X8 chrloride form) cargadas con ácido retinoico, de forma que liberen lentamente
esta sustancia y provoquen altas concentraciones locales. Los pollos tratados de esta
forma y los pollos control serán fijados tras 24 horas de tratamiento y se comprobará en
ellos la expresión de podocina por medio de hibridación in situ. La podocina es un
marcador específico de podocitos diferenciados, y se expresa en los glomérulos externos
que se forman transitoriamente a partir del mesodermo intermedio del pollo. En caso de
obtener resultados positivos en el proepicardio, se estudiarán otras evidencias de
diferenciación glomerular, tanto moleculares (p.e. Glepp-1, sinaptopodina) como
morfológicas (microscopía electrónica).
Cano, E., Carmona, R., and Muñoz-Chápuli, R. 2013. Evolutionary Origin of the Proepicardium. J. Dev. Biol. 1, 3–19.
Pombal, M.A., Carmona, R., Megías, M., Ruiz, A., Pérez-Pomares, J.M., and Muñoz-Chápuli, R. 2008. Epicardial
development in lamprey supports an evolutionary origin of the vertebrate epicardium from an ancestral pronephric
external glomerulus. Evol. Dev. 10, 210–216
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Caracterización histoquímica e inmunohistoquímica y aspectos
moleculares del tracto de salida de la arawana (Osteoglossum
bicirrhosum; Teleostei)
Miguel Lorenzale García
Trabajo dirigido por Valentín Sans Coma. Tutor: Ramón Muñoz-Chapuli Oriol. Departamento de Biología
Animal, Facultad de Ciencias, Universidad de Málaga.
Trabajos recientes han demostrado que el tracto de salida del corazón primitivo de los
vertebrados está constituido por dos segmentos cardiacos, el cono arterioso, miocárdico, y
el bulbo arterioso, no miocárdico. Esta condición se da actualmente en los Condrictios y en
todos los linajes antiguos de Actinopterigios. A lo largo de la evolución de los teleósteos se
ha producido una recesión ostensible del cono. Sin embargo, poco se sabe del tracto de
salida del corazón de los teleósteos más antiguos. El presente estudio se diseñó con el fin
de arrojar luz sobre esta cuestión. El material examinado consistió en corazones de
arawana, que pertenece a los Osteoglosomorfos, uno de los grupos de teleósteos más
antiguos. El estudio anatómico se realizó por microdiseción y microscopia electrónica de
barrido. Para poner de manifiesto los elementos estructurales se utilizaron las siguientes
tinciones: hematoxilina-eosina y tricrómico de Masson-Goldner para una visión general de
los tejidos, picrosirio con microscopía de polarizacion para identificar el colágeno,
resorcina-fucsina para el reconocimiento de la elastina y el azul alciano para los
glucosaminoglucanos. Asimismo, se usaron técnicas inmunohistoquimicas con los
siguientes anticuerpos: A4-1025 y MF20 para detectar las cadenas pesadas de la miosina
en músculo cardíaco, anti-a-actina para poner de manifiesto la musculatura lisa, bNOS
para identificar las moléculas de óxido nítrico del músculo esquelético y eNOS para las del
endotelio, anti-laminina, anti-conexina 43 con el fin de detectar uniones GAP. Los hallazgos
anatómicos han demostrado que, en la arawana, existe un cono bien desarrollado y un
bulbo, cuya pared luminal es lisa y, por tanto, similar al de los actinopterigios basales. El
bulbo está recorrido por arterias coronarias subepicárdicas. El cono soporta dos valvas
conales, izquierda y derecha. Las comisuras de estas valvas están ancladas al bulbo
arterioso por unos paquetes elásticos que derivan de la pared del bulbo y que no han sido
descritos en ninguna especie hasta el momento. El miocardio conal se diferencia del
miocardio ventricular porque es compacto; el ventricular es trabeculado. Los anticuerpos
A4-1025 y MF20 han identificado el miocardio ventricular, conal y atrial. Dado que los
anticuerpos utilizados no se han probado previamente en teleósteos basales, se están
llevando a cabo técnicas analíticas de western blot y así verificar que el anticuerpo usado
se une a la secuencia proteica específica para la que está diseñado. Así, el anticuerpo A41025 ha dado resultados positivos, como ha quedado comprobado a base de controles
positivos y negativos. Además de la miosina de la especie control, se han detectado otras
proteínas, de elevado peso molecular, que de ser miosinas, abriría el interrogante de si el
peso de las cadenas pesadas de miosina en cuestión ha ido disminuyendo en el miocardio
de los vertebrados durante la evolución.
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Mecanismos celulares y moleculares de la fibrosis cardíaca post-infarto
Sara Cano Ballesteros
Trabajo dirigido por: José María Pérez-Pomares y Juan Antonio Guadix Domínguez. Departamento de
Biología Animal. Facultad de Ciencias.
El complejo enfermedad coronaria-infarto de miocardio es la principal causa de muerte en
el mundo occidental. La base fisiopatológica de esta enfermedad es la muerte masiva de
músculo cardíaco tras episodios sostenidos de isquemia (baja tensión de oxígeno tisular),
lo que finalmente reduce la función cardíaca (insuficiencia cardíaca). Como respuesta, se
inicia el proceso reparativo de remodelación ventricular, que es seguido por el
reclutamiento de fibroblastos cardíacos (FC). Un reciente estudio de nuestro grupo (RuizVillalba et al., 2015) demuestra que el principal origen de los fibroblastos cardíacos en el
corazón post-infarto es el epicardio embrionario.
El epicardio es la lámina de tejido que cubre el músculo cardíaco (miocardio); se desarrolla
en el embrión a partir de una masa mesodérmica, de progenitores multipotentes localizada
en el polo venoso del corazón embrionario (el proepicardio, PE). Las células proepicárdicas se adhieren a la superficie del corazón y forman el primitivo epicardio
embrionario. Algunas de estas células epicárdicas sufren un proceso de transición epiteliomesénquima (EMT) y se transforman en una población mesenquimal de células derivadas
de epicardio (epicardial-derived cells, EPDC) que se diferencian en múltiples tipos
celulares (endotelio, células musculares lisas, fibroblastos, adipocitos) (Pérez-Pomares et
al., 1997, 1998; Dettman et al.,1998; Vrancken-Peeters et al., 1999; Ruiz-Villalba et al.,
2015; Yamaguchi et al., 2015). Durante la diferenciación embrionaria de las EPDC en
distintos tipos celulares, varios morfógenos, como las proteínas secretadas de la familia de
los WNT (Zamora et al., 2007), parecen jugar un papel clave.
Los Wnts constituyen una amplia familia de moléculas secretadas (19 en humanos) que
señalizan a través de diferentes receptores Frizzled (Fzd1-10) y de distintas cascadas de
transducción celular, y que tienen funciones cruciales en la regulación del desarrollo
embrionario y en la función celular en el organismo adulto (Dawson et al.,2013).
Nuestro grupo de investigación estudia también el papel que juega la proteína S100A4,
también conocida como FSP1, durante la fibrosis cardíaca post-infarto. FSP1 fue descrita
por primera vez como un marcador de fibroblastos (Strutz et al., 1995), pero ahora
sabemos que hay otros tipos celulares (incluyendo derivados de la médula ósea) que
pueden expresar la proteína Fsp1 (Österreicher et al., 2011). FSP1 es una diana directa
del complejo de transcripción ß-catenin/TCF, efector de la vía canónica de los WNT (Stein
et al., 2006) y está relacionada con otras moléculas importantes para la progresión fibrótica
como TGFb. El objetivo principal de nuestro trabajo es estudiar la función de todas estas
vías de señalización y moléculas en los procesos celulares que tienen lugar durante la
remodelación ventricular post-infarto.
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Sesión IIa
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Regulación del metabolismo de PAs durante condiciones de hipoxia en
células de neuroblastoma humano
Alejandro Cueto Sánchez
Tutor: José Luis Urdiales Ruiz. Director : Maria Victoria Ruiz Pérez .
El neuroblastoma es un tumor maligno que se origina a partir de las células derivadas de la
cresta neural que dan origen al sistema nervioso simpático. Representa el 10% de los
tumores sólidos de niños menores de 15 años. El desarrollo de este tipo de tumor está
relacionado con alteraciones en genes que intervienen en funciones vitales para la célula.
Entre ellos destacan MYCN, ALK, TRKA, TRKB y CD44. Se ha descrito que MYCN
estimula la actividad de la ornitina descarboxilasa (ODC), una de las enzimas clave en la
síntesis de poliaminas (PAs). Las PAs son moléculas catiónicas de bajo peso molecular
que tienen la capacidad de interactuar con los ácidos nucéicos, algunas proteínas y con
membranas biológicas por lo que intervienen en la modulación de numerosos procesos
biológicos, como el crecimiento celular, la proliferación y la supervivencia. Niveles bajos de
PAs se asocian a estados post- mitóticos y a células senescentes, mientras que
incrementos en los niveles intracelulares se correlacionan de forma positiva con un mayor
riesgo de cáncer y algunas enfermedades neurodegenerativas como el Parkinson y el
Alzheimer. En tumores sólidos hay ciertas zonas en las cuales el nivel de oxígeno es
limitante, produciéndose la expresión de los factores inducibles por hipoxia (HIF), factores
de transcripción que se encargan de inducir la expresión de genes que facilitan la
adaptación celular a hipoxia. En diversos estudios con células tumorales, ninguna de ellas
de neuroblastoma, se ha observado que bajo condiciones de hipoxia se producen
alteraciones del metabolismo de PAs, incluyendo un incremento de la captación de PAs
exógenas, de los niveles de ODC y de la síntesis de PAs endógenas. La inhibición de la
actividad ODC en condiciones de hipoxia con el inhibidor DFMO conduce a un incremento
en los niveles de apoptosis, lo que sugiere que las PAs podrían tener un efecto protector
frente a la apoptosis en dichas condiciones. También se ha descrito que la expresión del
factor inducible por hipoxia HIF1α se correlaciona positivamente con la amplificación de
MYCN tanto en líneas celulares como en tumores primarios de neuroblastoma.
Basándonos en estos datos previos, proponemos la existencia de una modulación cruzada
entre MYCN, hipoxia y PAs en células de neuroblastoma humano. Nos planteamos como
objetivo determinar si las condiciones de hipoxia tienen un impacto sobre el metabolismo
de PAs, comparando ese efecto en células con y sin amplificación de MYCN.
Financiación del proyecto: SAF2011-26518 P10-CV1-6585
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Evaluación del potencial anti-angiogénico de un alcaloide con actividad
antitumoral
Paloma Carrillo Fernández
Trabajo dirigido y tutorizado por Miguel Ángel Medina Torres. Departamento de Biología Molecular y
Bioquímica. Facultad de Ciencias.
Introducción: La angiogénesis es el proceso de formación de nuevos vasos sanguíneos a
partir de un lecho vascular preexistente. Una angiogénesis desregulada y persistente se
relaciona con numerosas patologías, incluido el cáncer. Por ello, el uso de terapias antiangiogénicas se ha propuesto como un enfoque novedoso y alternativo para el tratamiento
de dichas patologías. De aquunaas endoteliales humanas onablnti-angiogiguiente hips
anti-angiogsomerasa II y el promover la parada del ciclo celular en faseí el interés que
reviste el identificar nuevos compuestos moduladores de angiogénesis. Este trabajo se ha
centrado en analizar el potencial angiogénico y antitumoral del compuesto boehmeriasina
A (BA), un alcaloide presente en la urticácea Boehmeria siamensis. El estudio se enmarca
dentro de una colaboración (propiciada por una Acción COST de la UE) con el grupo de
investigación dirigido por el Dr. Daniele Passarella de la Universidad de Milán , que nos ha
suministrado muestra de los dos estereoisómeros y la mezcla racémica de BA,
sintetizados en su laboratorio.
Hipótesis: Entre las actividades biológicas descritas para BA se encuentran el ser
inhibidora de la topoisomerasa II y el promover la parada del ciclo celular en fase G1. Dado
que en la literatura hay descritos compuestos anti-angiogénicos con actividad inhibidora
sobre la topoisomerasa Il (vg.: genisteína y razoxane) y otros que paran el ciclo celular en
la fase G1 (vg.: MPT0G013), parece razonable formular la siguiente hipótesis de trabajo:
El alcaloide boehmeriasina A puede ser un nuevo compuesto anti-angiogénico.
Objetivos: 1) Determinar si la BA presenta actividad anti-angiogénica sobre células
endoteliales humanas y compararla con su potencial actividad antitumoral frente a una
línea celular de cáncer humano. 2) Evaluar las posibles diferencias de actividad biológica
entre los isómeros (R)- y (S)- de la BA, comparándolos entre sí y con la mezcla racémica.
Plan de trabajo: Se emplearán dos líneas celulares diferentes: la línea celular del endotelio
microvascular humano HMEC-1 y la línea de cáncer de mama no sensible a estrógenos
MDA-MB-231. Para cubrir el objetivo primero se realizarán diversos ensayos in vitro,
incluyendo los de proliferación y supervivencia celular con MTT, de análisis del ciclo celular
por citometría de flujo, de migración celular en cicatrización de herida ( Wound healing), así
como zimografías de gelatina para metaloproteinasas de matriz extracelular 2 y 9.
Además, en el caso de la línea endotelial también se realizará el ensayo de tubulogénesis
sobre Matrigel. Con el fin de cubrir el segundo objetivo, se realizarán los ensayos
mencionados tanto con las formas (R)- y (S)- como con la mezcla racémica de BA.
Financiación: Proyectos BIO2014-56092-R (MINECO y FEDER) y P12-CTS-1507 (Junta de Andalucía y FEDER).
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Evaluación de los efectos de compuestos anti-angiogénicos sobre el
estado redox celular
Jose Joaquín Serrano Morales
Director y Tutor: Dr. Miguel Ángel Medina Torres. Dpto. Biología Molecular y Bioquímica, Facultad de
Ciencias, Universidad de Málaga.
Introducción: El estado redox celular parece jugar un papel importante en la aparición de
determinadas señas de identidad del cáncer 1. Nuestro grupo de investigación tiene un
extenso historial de trabajo relacionado con la angiogénesis tumoral; en particular,
identificando y caracterizando compuestos con actividad anti-angiogénica. El punto de
partido de éste trabajo de investigación es comprobar si dichos compuestos también
afectan al estado redox celular y poder establecer una conexión con el proceso de
angiogénesis tumoral.
Hipótesis: Nuestras hipótesis de trabajo pueden enunciarse como sigue: 1) La alteración
del equilibrio redox puede suponer un mecanismo esencial tanto en la transformación y
progresión tumoral como en la angiogénesis. 2) Ciertos compuestos anti-angiogénicos
pueden afectar al equilibrio redox celular.
Objetivos: Este estudio se marca los siguientes objetivos: 1) Aportar nuevos datos sobre la
relación que existe entre el estado redox celular y la función vascular. 2) Comprobar que
compuestos, anteriormente descritos por nuestro grupo como anti-angiogénicos pueden
comportarse también como compuestos que modifican el balance redox celular. 3)
Comprobar si existen diferencias en los efectos causados por dichos compuestos sobre el
balance redox en células endoteliales y tumorales.
Plan de trabajo: Para cumplir nuestros objetivos se llevarán a cabo diversos
procedimientos metodológicos basados fundamentalmente en el uso de métodos
espectrofotométricos y en análisis de citometría de flujo. Los experimentos se realizarán en
dos líneas celulares distintas, una línea de células tumorales humanas de cáncer de mama
(MDA-MB231) y una línea de células endoteliales microvasculares humanas (HMEC). Los
ensayos espectrofotométricos van a permitirnos determinar la capacidad de nuestros
compuestos para modificar la producción de varios tipos de especies reactivas de oxígeno
(producción de óxido nítrico, anión superóxido, etc.), así como la actividad de enzimas
implicadas en el control del balance redox (superóxido dismutasa, catalasa y glutatión
peroxidasa), y la concentración de glutatión (oxidado, reducido y unido a proteínas).
Mediante citometría de flujo se va a determinar la concentración de ROS totales. De cada
ensayo se realizarán al menos tres experimentos distintos e independientes para valorar la
consistencia de los datos obtenidos y poder realizar sencillos análisis estadísticos para
evaluar diferencias significativas entre tratamientos.
[1] Fiaschi, T., & Chiarugi, P. (2012). Oxidative stress, tumor microenvironment, and metabolic reprogramming: a
diabolic liaison. International journal of cell biology Volume 2012, Article ID 762825, 8 pages
Financiación: Proyectos BIO2014-56092-R (MINECO y FEDER) y P12-CTS-1507 (Junta de Andalucía y FEDER).
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Estudio de preferencias por sustratos metabólicos y efectos de productos naturales
anti-angiogénicos en células humanas
Mª Carmen Ocaña Farfán
Trabajo dirigido por Miguel Ángel Medina Torres. Departamento de Biología Molecular y Bioquímica.
Facultad de Ciencias. Universidad de Málaga.
Introducción: El "redescubrimiento" del efecto Warburg y de la dependencia del crecimiento
de muchos tumores en el suministro de glutamina ha contribuido al renovado interés de la
Oncología en el metabolismo tumoral en el presente milenio. De hecho, la "reprogramación
metabólica" ha sido identificada como una de las características comunes a los distintos
tipos de cáncer. Por otra parte, más de 25 años de investigación candente sobre
angiogénesis (el proceso de formación de nuevos vasos sanguíneos a partir del lecho
vascular preexistente) han permitido profundizar mucho en el conocimiento del papel que
dicho proceso juega en la salud y la enfermedad. Nuestro grupo de investigación tiene una
experiencia de 20 años en la identificación y caracterización de compuestos capaces de
inhibir la angiogénesis con un potencial farmacológico. Sin embargo, poco se sabe sobre
los procesos metabólicos asociados a la angiogénesis. En este trabajo nos proponemos
estudiar ciertos aspectos metabólicos de las células endoteliales y la angiogénesis, así
como los efectos de compuestos anti-angiogénicos descritos por nuestro grupo sobre el
metabolismo endotelial y tumoral.
Hipótesis: Nuestras hipótesis de trabajo son: 1) La "reprogramación metabólica" puede
afectar de forma diferente a las preferencias por sustratos metabólicos exhibidas por
células endoteliales y tumorales. 2) Los compuestos anti-angiogénicos podrían afectar al
metabolismo de las células endoteliales y tumorales.
Objetivos: 1) Estudio de las preferencias metabólicas por glucosa, glutamina o palmitato en
células endoteliales y tumorales. 2) Análisis del efecto de distintos compuestos antiangiogénicos sobre el metabolismo de células endoteliales y tumorales.
Metodología y plan de trabajo: Para el cumplimiento del primer objetivo se medirán las
tasas de consumo de oxígeno y acidificación del medio extracelular utilizando cultivos
celulares en presencia de distintos sustratos metabólicos mediante un analizador de flujo
(Seahorse Bioscience), y además se realizarán ensayos enzimáticos clásicos tras incubar
las células con estos sustratos metabólicos. Para cumplir el segundo objetivo, se llevarán a
cabo los ensayos enzimáticos anteriores tras incubar las células con compuestos antiangiogénicos.
Financiación: Proyectos BIO2014-56092-R (MINECO y FEDER) y P12-CTS-1507 (Junta de Andalucía y FEDER).
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Estudio del papel de la proteína YcdX en la replicación y reparación del
ADN en Escherichia coli
Andrea Nieto Quero
Trabajo dirigido por: Enrique Viguera Mínguez. Área de Genética. Depto. de Biología Celular, Genética y
Fisiología. Facultad de Ciencias (UMA).
Las ADN polimerasas, se encuentran clasificadas en seis familias (A, B, C, D, X e Y) según
su estructura molecular, y con ello, su función. Comúnmente, las ADN polimerasas están
formadas por un dominio de polimerización, con función análoga en las distintas familias
de ADN polimerasas, y un dominio que generalmente tiene asociada una actividad
nucleolítica. En este trabajo fin de máster nos centraremos más en una de las familias de
polimerasas, la familia X. Esta familia se encuentra en distintos grupos evolutivos; desde
mamíferos (Pol β, Pol λ, Pol μ y TdT) hasta arqueas, bacterias e incluso virus. En este
estudio nos centraremos sobre las ADN polimerasas de la familia X, identificadas en
bacterias y arqueas. Como todos los componentes de la familia X, poseen un core
catalítico tipo β, formado por un dominio N-terminal de 8 kDa y un dominio de
polimerización. Además, poseen un dominio específico en el C-terminal conocido como
dominio PHP (dominio histidinol fosfato fosfatasa asociado a polimerasas). A este dominio
PHP se le ha asignado una función exonucleasa 3’-5’, atribuida a la vía de reparación por
escisión de bases (BER) y a rutas de reparación de roturas de la doble cadena de ADN
(como la NHEJ).
A pesar de que en el genoma de la bacteria Escherichia coli no se han descrito ADN
polimerasas de la familia X, hemos identificado que un gen, ycdX, cuyo producto proteico
YcdX presenta una alta similitud con el dominio PHP de las ADN polimerasas de la familia
X de bacterias y arqueas, que presenta residuos conservados fundamentales para llevar a
cabo la función exonucleasa 3’-5’. La proteína YcdX ha sido clasificada dentro de la
superfamilia PHP pero su función aún es desconocida. Así, en este trabajo se plantea la
hipótesis de que YcdX pueda tener una función en rutas de reparación del ADN, como las
rutas BER y la NHEJ.
Financiación del proyecto: BFU2007-64153
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
AnNCR-SNP, a tool for annotating SNPs in non-coding genomic regions
Elena Rojano Rivera
Directed by: James R. Perkins and Juan A. García-Ranea.
Genome wide association studies (GWAS) have been successful in finding genetic variants
associated with disease, such as single nucleotide polymorphisms (SNPs). Almost 90% of
these variants have been found in non-coding genomic regions, and are likely to be
involved in the regulation of gene expression (Edwards et al, 2013). For example, enhancer
regions found upstream of genes, influence gene expression levels through transcription
factor binding. Therefore, genetic variation in these regions can affect expression levels by
changing binding affinity. Thus, a tool able to identify and annotate such variants, assigning
putative functions, is necessary in order to explain the effects of SNPs in non-coding
regions.
We have built a workflow that looks at SNPs in noncoding regions of genes, and the 5'
upstream regions of the transcription start site. It ascribes putative function for these SNPs
by using data on eQTL, chromatin modifications, DNA methylation and transcription factor
binding motifs. It also looks at SNPs in linkage with disease associated SNPs using the
NHGRI GWAS catalogue and the 1000 Genomes data.
The workflow was used to analyse histamine related genes including the histamine
receptor family. We found a number of SNPs that affect transcription factor binding and
gene expression, as well as SNPs associated with traits in previous experiments, such as
IgG glycosylation (Lauc et al, 2013). We are collaborating with Dr. Ralf Gutzmer from the
Medizinische Hochshule in Hannover to further characterise the role of some of these
genes in chronic inflammatory skin diseases and to prioritise potentially interesting SNPs
for validation.
This tool can be used for a variety of potential functions, including target prioritization, the
analysis of GWAS data, and to find out more about a gene or pathway of interest. We have
applied it to the analysis of histamine genes and found potential new insights into their
regulation. Future work includes making the workflow publicly available in the Bioconductor
repository and applying it to the analysis of more genes and datasets through collaboration.
Project funded in part by the 7th Framework Programme PEOPLE-Marie Curie Actions- IAPP Mr.SymBioMath and by
SAF2012-33110 and CTS-486 (Spanish Ministry of Economy and Competitiveness, Andalusian Government and
Fondos Europeos de Desarrollo Regional).
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Sesión IIb
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Estudio molecular de la enfermedad residual en cáncer de mama y su
implicación en los mecanismos de resistencia
M Rosario Chica Parrado
Director de tesis: Dr. Emilio Alba Conejo. Dpto. de Medicina, Facultad de Medicina, director del grupo de
oncología traslacional del instituto de investigación biomédica de Málaga (IBIMA). Tutor de tesis: Dr.
Francisco Cánovas Ramos.
Las pacientes con cáncer de mama en estadio avanzado se tratan con quimioterapia antes
de la cirugía. Esta quimioterapia, denominada quimioterapia neoadyuvante ( neoadjuvant
chemotherapy-NAC) tiene el objetivo de reducir el tamaño del tumor para facilitar su
completa extirpación durante la cirugía. Los fármacos que suelen utilizarse en la NAC son
antraciclinas (agentes intercalante del DNA) y taxanos (agente inhibidor de la
despolimerización de microtúbulos) Es posible que tras la NAC el tumor desaparezca por
completo. Para determinar si sigue habiendo tumor tras la NAC se estudia la respuesta
completa patológica (pathologic complete response-pCR) a la NAC, que se define como la
existencia de células tumorales en la mama o en un ganglio axilar. A estas poblaciones
celulares las denominamos enfermedad residual. La importancia del estudio molecular de
estas poblaciones celulares viene dada por su estrecha relación con una recidiva local del
tumor (reaparición del tumor en la mama tras su extirpación por cirugía) cuando éstas
están presentes y su teórica relación con las células diseminadas que dan lugar a la
primera metástasis.
La hipótesis de esta tesis es que las células resistentes a la quimioterapia poseen
determinados perfiles mutacionales y de expresión génica que son distintos a los que se
encuentran en el tumor antes de ser tratado, perfiles que posiblemente también serán
diferentes en cada uno de los subtipos de cáncer de mama. Además, estas células
resistentes pueden ser las precursoras de las células diseminadas que dan lugar a
metástasis.
Este estudio se realizará con muestras de 200 pacientes con cáncer de mama en estadio
precoz. El análisis se realizará a partir de DNA y RNA extraído de tejido tumoral incluido en
parafina tanto de la biopsia pre-tratamiento como de la post-tratamiento, así como de la
primera metástasis (si la hubiese). Para estudiar la expresión génica utilizaremos el equipo
nCounter (Nanostring), analizando la expresión de 770 genes que se encuentran en 13
vías principales involucradas en cáncer, como la vía Notch, Wnt, Hedgehog, TGFB, MAPK,
STAT, PI3K, RAS, etc. Para el perfil mutacional utilizaremos el secuenciador MiSeq
(Illumina) para secuenciar de forma específica 52 genes involucrados, también, en cáncer.
Los objetivos de esta tesis son 1) comparar el perfil mutacional y de expresión génica de
tumores primarios antes y después de ser tratados con quimioterapia, es decir, con la
enfermedad residual y 2) comparar el perfil mutacional y de expresión génica de la
enfermedad residual con la primera metástasis.
Esto nos permitiría identificar de forma diferencial alteraciones moleculares que nos
permitan profundizar en el conocimiento de la biología molecular de los distintos subtipos
de cáncer de mama en distintas etapas de su evolución, así como identificar dianas
potencialmente explotables desde el punto de vista terapéutico.
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Caracterización de PpMyb23, un factor de transcripción regulador del
metabolismo secundario en pino
José Miguel Granados López
Trabajo dirigido por: Concepción Ávila y Rafael A. Cañas. Fisiología Molecular de Plantas. Dpto. Biología
Molecular y Bioquímica. Facultad de Ciencias.
El pino marítimo (Pinus pinaster L. Aiton) es una de las especies de coníferas más
importantes en el suroeste mediterráneo debido a su importancia económica y ambiental.
Esta especie de pino tiene una elevada plasticidad fenotípica y está adaptada a diversas
condiciones ambientales, por lo que es un excelente modelo para estudiar la adaptación al
ambiente. En un trabajo previo de nuestro laboratorio, hemos caracterizado el metabolismo
anual de las acículas de árboles adultos del pino marítimo en condiciones naturales
mediante el análisis de redes de co-expresión de genes (WGCNA) (Cañas et al. 2015).
Gracias a este análisis se pudo identificar un nuevo factor de transcripción Myb R2R3 de
coníferas, que ha sido nombrado como PpMyb23, asociado al desarrollo de las acículas y
al metabolismo de los flavonoides.
El análisis de su secuencia muestra que no pertenece al Subgrupo 4 de factores Myb
R2R3 que han sido propuestos como los principales responsables de la regulación del
metabolismo de los flavonoides en coníferas (Bedon et al. 2010). Se ha caracterizado su
expresión génica a lo largo del desarrollo plantular mostrando que la acción de PpMyb23
se encuentra ligada fundamentalmente a los tejidos aéreos, principalmente a los
cotiledones. De acuerdo con esto se ha observado que su expresión se reduce de manera
significativa en plantas cultivadas en completa oscuridad respecto a plantas que han sido
cultivadas en condiciones lumínicas normales. Para una caracterización fina de su
expresión génica se han realizado RT-qPCR de muestras de tejidos obtenidos mediante
microdisección láser. Este análisis ha mostrado que los transcritos de PpMyb23 se
acumulan especialmente en células pertenecientes al mesófilo del cotiledón lo que se
encuentra en la misma línea que los resultados anteriores. Además se ha estudiado la
variación en los niveles de transcripción de PpMyb23 empleando diferentes niveles de
radiación ultravioleta incidentes sobre la planta.
Cañas et al. (2015) J Exp Bot. doi: 10.1093/jxb/erv118
Este trabajo ha sido financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad (proyecto BIO2012-33797).
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Estudio bioinformático del transcriptoma reproductivo y semillero de
olivo (Olea europaea L.)
Rosario Mª Carmona Muñoz
Trabajo dirigido por Juan de Dios Alché Ramírez, Departamento de Bioquímica, Biología Celular y
Molecular de Plantas, Estación Experimental del Zaidín (CSIC), Granada, y Manuel Gonzalo Claros Díaz,
Departamento de Biología Molecular y Bioquímica, Facultad de Ciencias, Málaga.
El olivo (Olea europaea, L.) es una importante planta de cultivo en España y en la cuenca
mediterránea, no solo en cuanto a producción de fruto y obtención de aceite, sino también
por tratarse de una destacada fuente de alérgenos. Los transcriptomas de olivo publicados
hasta la fecha se basan principalmente en tejido vegetativo; no obstante, las
peculiaridades del tejido reproductivo (estigma y grano de polen) y la presencia
demostrada de transcritos específicos de estos tejidos, han motivado la generación de un
transcriptoma exclusivamente reproductivo. Se han obtenido secuencias Sanger y lecturas
Roche/454 correspondientes a distintos estadios de desarrollo de ambos tejidos. El diseño
de un flujo de trabajo automatizado gracias a la herramienta Autoflow (Seoane et al., en
prensa) ha permitido el preprocesamiento, ensamblaje y anotación de un transcriptoma
reproductivo (72,846 transcritos), así como la creación de una base de datos de libre
acceso llamada ReprOlive (http://reprolive.eez.csic.es) para navegar y descargar
información de cualquier secuencia o conjunto de secuencias. Se recogen descripciones,
términos GO, InterPro, códigos EC, así como la localización gráfica de enzimas en rutas
metabólicas KEGG, ORFs, SSRs y sus correspondientes ortólogos en Arabidopsis
thaliana en las bases de datos TAIR y RefSeq. También contiene datos de expresión, y,
además de búsqueda por BLAST, es posible una búsqueda de carácter semántico (basada
en RDF) para extraer información más actualizada referente a enzimas, interacciones,
alérgenos y estructuras. Igualmente están disponibles para ser explorados y descargados
los transcriptomas parciales de polen y estigma. En el caso particular del transcriptoma
parcial de polen, las anotaciones funcionales no solo han permitido identificar nuevas
variantes de los alérgenos previamente ya descritos, sino también obtener una lista nuevos
candidatos a alérgenos mediante una comparación por BLAST entre los transcritos de
polen de ReprOlive y los incluidos en bases de datos específicas como ALLERGOME
(http://www.allergome.org). Estamos intentando localizar los epítopos relevantes para la
inducción alergénica.
En relación a la semilla de olivo, su interés en la industria agroalimentaria ha ido en
aumento en los últimos años, por ser fuente de valiosos componentes, tales como
proteínas de almacenamiento y triacilglicéridos. Además, puede ser considerada como
modelo para el estudio de la germinación y el crecimiento en plantas dicotiledóneas. Por
ello se ha llevado a cabo un protocolo similar al anterior partiendo de lecturas Roche/454
de diferentes etapas de desarrollo de la semilla, con la obtención de un transcriptoma de
semilla (67,162 transcritos) que será importado a la base de datos. Sus implicaciones y
posibles aplicaciones biológicas están siendo analizadas en este momento.
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Sesión IIIa
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Supervivencia del virus de la enfermedad de linfocistis (LCDV) en agua
Rocío Leiva Rebollo
Directora: Dr. Dolores Castro López. Universidad de Málaga, Facultad de Ciencias, Departamento de
Microbiología.
El virus de la enfermedad de linfocistis (LCDV), género Lymphocystivirus, familia
Iridoviridae, es el agente etiológico de la enfermedad de linfocistis (LCD), patología con
una amplia distribución geográfica que afecta a más de 140 especies de peces, tanto
marinos como dulceacuícolas. En la acuicultura marina mediterránea, ésta es una
enfermedad muy frecuente, siendo la única patología viral descrita en dorada.
El principal síntoma de la LCD es la aparición de pequeños nódulos blanquecinos
localizados en la superficie del cuerpo y aletas, que frecuentemente aparecen agrupados
en racimos con aspecto de tumores y pueden llegar a cubrir todo el cuerpo del animal. La
enfermedad suele presentar una elevada morbilidad en las piscifactorías, ocasionando
pérdidas económicas relacionadas con una desfiguración de los animales que impide su
comercialización. Además, se han descrito episodios de elevada mortalidad, sobre todo en
juveniles de pequeño tamaño, asociados tanto a infecciones bacterianas secundarias
como a la afectación severa que puede ocasionar muerte por asfixia o inanición.
Las vías de transmisión del LCDV no se han dilucidado completamente, pero
generalmente se asume que la transmisión ocurre por contacto directo o por exposición al
virus en el agua, siendo la piel y las branquias las principales vías de entrada. Aunque el
LCDV puede transmitirse por vía hídrica, al menos de forma expermiental, no existen datos
referentes a su capacidad de supervivencia y persistencia en agua de mar, lo que sería
esencial para conocer la importancia del agua como vehículo transmisor del virus en las
piscifactorías marinas.
En este trabajo se pretende determinar la supervivencia del LCDV en agua de mar,
analizando el efecto de factores bióticos y abióticos sobre dicha superviencia.
Los ensayos se realizarán con un stock vírico de la cepa de colección ATCC VR-342,
utilizando agua de mar sin tratar y sometida a diferentes tratamientos tendentes a eliminar
microorganismos presentes en el agua (filtración, esterilización en autoclave, etc.). Todos
los ensayos de superviciencia se realizarán a dos temperaturas (18 y 22 ºC). A distintos
tiempos (0, 1, 2, 7, 15 y 30 días) se determinará en paralelo la carga viral total, mediante
cuantificación del número de copias de genoma viral por PCR a tiempo real, y el título
infectivo, mediante ensayo en cultivos celulares utilizando la técnica de ICC-RT-PCR
(Integrated Cell Culture-RT-PCR).
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Análisis de las interacciones del microorganismo Shewanella
putrefaciens Pdp11 con Solea senegalensis
Jesus Miguel Moriñigo Muñoz
Directora: Mª Carmen Balebona Accino. Departamento de Microbiología. Facultad de Ciencias.
Universidad de Málaga.
Solea senegalensis es un pez plano con un elevado interés para la acuicultura por su
elevado valor económico, lo que le convierte en una prometedora especie de cultivo. Sin
embargo, la producción de juveniles de alta calidad es un cuello de botella para el
despegue definitivo de su cultivo.
Hay distintos factores a los que puede achacarse esto y una adecuada nutrición constituye
es una de las fundamentales. En comparación con los adultos, las larvas de los peces
marinos tienen una mayor tasa de crecimiento y una menor capacidad para digerir y/o
absorber nutrientes complejos. Por ello, las larvas tienen mayores requerimientos
energéticos de aminoácidos, fosfolípidos y ácidos grasos altamente saturados. Este hace
que la digestión sea un proceso muy relevante en su nutrición para la biodisponibilidad de
nutrientes. A todo se une el que las larvas de peces están expuestas a desórdenes
asociados con la microbiota intestinal, por comenzar a alimentarse cuando el digestivo y el
sistema inmune no están completamente desarrollados.
En este contexto es donde la aplicación de los probióticos puede contemplarse como una
estrategia más que deseable, facilitando una estabilización de la microbiota intestinal. El
grupo en el que se desarrollará este trabajo aisló y caracterizó una cepa denominada
Shewanella putrefaciens Pdp11 (SPPdp11), que mostró tener características beneficiosas
para el lenguado senegalés. En trabajos previos se ha podido constatar que (1) la
administración de SpPdp11 a larvas de S. senegalensis incrementó las tasas de
crecimiento y de utilización del alimento; y (2) la existencia de diferencias significativas
entre los patrones de ácidos grasos y la microbiota intestinal entre juveniles de S.
senegalensis que recibieron una dieta control y otra suplementada con SpPdp11. Sin
embargo, esta última relación no se ha estudiado aún en el caso de las larvas de esta
especie.
En orden a obtener información sobre este aspecto, y de esta forma ampliar la perspectiva
sobre el conocimiento de la interacción entre SpPdp11 y S. senegalensis, el objetivo de
este trabajo será evaluar el efecto de la administración de SpPd11 sobre la microbiota
intestinal y los niveles de ácidos grasos de las larvas de S. senegalensis.
Para lograr este objetivo se dispondrá de muestras de larvas cultivadas según los
protocolos estándares, empleando dos regímenes de alimentación, uno el control y otro
con el probiótico SpPdp11. Se procederá a tomar muestras en diferentes días del estadio
larvario, analizando la composición de la microbiota intestinal y de los ácidos grasos de las
larvas, empleando para ello la técnica de la DGGE y la cromatografía gaseosa,
respectivamente.
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Caracterización del gen fitD en la rizobacteria Pseudomonas chlororaphis
PCL1606
Francesca R. Aprile Mancha
Trabajo dirigido por Francisco M. Cazorla López. Departamento de Microbiología, Facultad de Ciencias de
la Universidad de Málaga.
La rizobacteria Pseudomonas chlororaphis PCL1606 se caracteriza por presentar
capacidad antagonista frente a diversos hongos fitopatógenos de suelo. Además, P.
chlororaphis PCL1606 es capaz de colonizar tanto las raíces de la planta como las hifas
del hongo fitopatógeno, permitiendo así una actividad de biocontrol (Calderón et al., 2014).
Recientemente la secuenciación del genoma de esta cepa ha permitido localizar una serie
de genes de especial interés en P. chlororaphis PCL1606, destacando entre ellos el cluster
de genes fit que codifican proteínas implicadas en una actividad insecticida (Pechy-Tarr et
al., 2008; Calderón et al., 2015). El objetivo de este trabajo es poder caracterizar la
actividad insecticida del gen biosintético fitD en nuestra cepa de estudio P.chlororaphis
PCL1606. Para ello, se ha construido un mutante por inserción en el gen fitD, defectivo en
una proteína citotóxica, se ha caracterizado molecularmente la inserción y se ha valorado
la actividad insecticida comparando la cepa mutante con la cepa silvestre. Finalmente, la
construcción de un complementante que restaura el fenotipo silvestre permitirá asignar la
funcionalidad de este gen en P. chlororaphis PCL1606.
Este trabajo ha sido financiado por el proyecto AGL2011-30354-C02-01
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Papel del 2-hexil, 5-propil resorcinol en la formación de la biopelícula en
Pseudomonas chlororaphis PCL1606
Manuel Martínez Osorio
Trabajo dirigido por Francisco M. Cazorla López. Departamento de Microbiología, Facultad de Ciencias de
la Universidad de Málaga.
Pseudomonas chlororaphis PCL1606 es una bacteria con actividad de biocontrol frente a
hongos fitopatógenos de suelo. Su actividad antagonista es debida a la producción del
compuesto antifúngico, el 2-hexil, 5-propil resorcinol (HPR), principal metabolito
responsable de la actividad de biocontrol. El uso de mutantes derivados de la cepa
silvestre, afectados en los genes de biosíntesis del HPR, revela que la producción
defectiva de este antibiótico influencia negativamente la colonización de las raíces del
aguacate (Calderón, Claudia E., et al 2014). Por ello en este trabajo se profundizará en la
posible relación de la producción de HPR con la formación de la biopelícula por parte de
PCL1606 y su implicación en la colonización de la raíz del aguacate. Se estudiaran
distintos parámetros relacionados en la formación de la biopelícula, su movilidad,
adhesión, crecimiento en medio sólido específicos o la producción de acil-homoserinas
lactona. Para estos experimentos se ensayaran mutantes en la producción de HPR y se
compararan con la cepa silvestre. Resultados preliminares ya muestran el cambio en la
morfología de las colonias en los mutantes defectivos en la producción de HPR.
Este trabajo ha sido financiado por el proyecto AGL2011-30354-C02-01
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Sesión IIIb
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Caracterización genómica de genes implicados en la respuesta inmune
frente a linfocistivirus en lenguado
Carlos Carballo Pérez
Trabajo dirigido por Manuel Manchado Campaña, IFAPA centro “el Toruño”, Cádiz, y Juan José Borrego
García, Depto. Microbiología, UMA.
La enfermedad de linfocistis (LCD) es una patología de origen vírico que afecta a más de
140 especies de teleósteos, incluyendo numerosas especies de importancia en la
acuicultura marina de nuestro entorno geográfico como la dorada ( Sparus aurata) o el
lenguado senegalés (Solea senegalensis). Su agente etiológico es el virus de la
enfermedad de linfocistis (LCDV), miembro de la familia Iridoviridae.
Existe escasa información sobre la respuesta inmune del hospedador a las infecciones por
el LCDV, por lo que es necesario determinar y caracterizar genéticamente los mecanismos
implicados en la defensa frente a este virus, con el fin de desarrollar medidas profilácticas
para el control de la LCD en el cultivo del lenguado senegalés.
Durante la realización de la presente tesis doctoral se pretende determinar y caracterizar
genéticamente los genes implicados en la respuesta inmune, tanto innata como adquirida,
del lenguado senegalés frente a la infección por el LCDV, así como evaluar una vacuna
DNA frente a este virus.
En primer lugar, se estudiará el curso de una infección por LCDV en lenguados y su
relación con la expresión de genes de inmunidad. Así, se establecerán modelos
experimentales tanto in vitro (explantes primarios) como in vivo (larvas y juveniles de
distinto tamaño) para analizar la infección por LCDV en lenguado senegalés y determinar
los inmunogenes implicados en la respuesta defensiva frente a este virus. Además, los
modelos in vivo permitirán determinar el curso de la infección y los órganos diana para la
multiplicación y persistencia del virus. La expresión de inmunogenes se analizará mediante
RT-qPCR, utilizando las metodologías de Open Array y qPCR basada en SYBR green,
mientras que la determinación de los órganos diana se realizará mediante detección de
genomas y transcritos virales por qPCR y RT-qPCR, y/o hibridación in situ.
Una vez identificados los inmunogenes diferencialmente expresados en lenguados
infectados por LCDV, se procederá a la caracterización genómica de los mismos,
estudiando su estructura y buscando polimorfismos de nucleótido, asociándolos a los
niveles de expresión.
Finalmente, se evaluará una vacuna DNA contra el LCDV en lenguados, determinándose
la inducción del sistema inmune tras administración intramuscular de la vacuna en
animales juveniles.
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Análisis funcional del transcriptoma haustorial de Podosphaera xanthii
Álvaro A. Polonio Escalona
Trabajo dirigido por Dr. Alejandro Pérez García. Depto. de Microbiología. Facultad de Ciencias.
Universidad de Málaga.
El cultivo de las cucurbitáceas en España se ve afectado, entre otros, por el hongo biotrofo
Podosphaera xanthii, principal agente causal del oídio de las cucurbitáceas. Este
patógeno, que requiere células vegetales vivas para completar su ciclo de vida asexual,
desarrolla unas estructuras especializadas denominadas haustorios. Los haustorios se
desarrollan dentro de las células epidérmicas y son responsable de la relación íntima entre
el patógeno y el huésped a través de la absorción de los nutrientes de la planta y la
liberación de efectores relacionados con la patogénesis.
En este trabajo se pretende proporcionar información sobre las bases moleculares de la
patogénesis de P. xanthii que pueda ser de utilidad para el desarrollo racional de nuevas
herramientas de fitoprotección contra P. xanthii y otros oídios. Para lograr este objetivo, en
primer lugar se obtendrá y analizará el transcriptoma haustorial de P. xanthii y a partir de
éste se definirá el secretoma haustorial. En segundo lugar, a partir del pool de proteínas
secretadas por el haustorio intentaremos identificar proteínas del hongo con un papel clave
en la patogénesis a través del análisis funcional de dichas proteínas mediante
silenciamiento génico inducido por hospedador (HIGS) y sobreexpresión, utilizando para
ello Agrobacterium tumefaciens como vector para la expresión transitoria de ambos tipos
de construcciones en las células vegetales. Por último, se identificarán en melón, las
dianas de las proteínas de P. xanthii que pudieran estar implicadas en la modulación de la
inmunidad del hospedador, con el fin de descubrir genes de susceptibilidad a la
enfermedad (genes S). El objetivo final de este trabajo es identificar proteínas esenciales
para la patogénesis de P. xanthii que pudieran ser dianas para la intervención química o el
desarrollo de cultivares resistentes.
Este trabajo está siendo realizado en el marco del proyecto del Programa Estatal de I+D+I Orientada a los Retos de la
Sociedad del Ministerio de Economía y Competitividad titulado: “Explotación de la genómica para el control del oídio de
las cucurbitáceas” (AGL2013-41939-R). Álvaro Polonio trabaja en este proyecto con un Contrato Predoctoral del mismo
Ministerio.
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Papel del inhibidor de antizima-2 en la biosíntesis y contenido de
histamina y serotonina en mastocitos de ratón
Carlos Acosta Andrade
Directores: Ignacio Fajardo Paredes y José Luis Urdiales Ruiz. Dpto. Biología Molecular y Bioquímica,
Facultad de Ciencias
Las poliaminas (putrescina, espermidina y espermina, PAs) son necesarias para la
supervivencia y desarrollo de la mayoría de células vivas. Las antizimas (AZ) e inhibidores
de antizima (AZINs) son proteínas reguladoras en los niveles intracelulares de PAs,
mediante la acción sobre la ornitina descarboxilasa, la enzima limitante en la biosíntesis y
transporte de PA (Murakami et al, 1992). Además de las PAs, los mastocitos (MC)
sintetizan y acumulan en sus gránulos secretores otras aminas biógenas, como histamina
(Hia) y serotonina (5-HT) (Wernersson & Pejler, 2014) las cuales son de vital importancia
para la función de los mismos. Anteriormente, hemos realizado algunos estudios en este
tipo celular relacionados con la interconexión de los metabolismos de PAs y otras aminas
biógenas. Nuestros resultados mostraron que las PAs afectan a la síntesis de Hia durante
etapas tempranas de la diferenciación de células de la médula ósea hasta mastocitos
derivados de la medula ósea (BMMCs) inducida por IL-3 (García-Faroldi et al., 2009).
Además, demostramos que las PAs están presentes en los gránulos de los MC y que son
importante para la homeostasis de dichos gránulos, incluyendo el almacenamiento de Hia
y 5-HT (García-Faroldi et al.,2010). Hace algunos años, se describió un nuevo inhibidor
para antizima (AZIN2) (Pitkänen et al., 2001). Al contrario que su homólogo AZIN1, AZIN2
se expresa únicamente en algunos tejidos y tipos celulares, como cerebro, testículos y MC
(López- García et al., 2013). En este último, se describió recientemente que AZIN2 podía
actuar como un regulador local de la síntesis de PAs asociada al contenido de 5-HT de los
gránulos y su liberación (Kanerva et al, 2009). Actualmente, nuestro objetivo es aumentar
el conocimiento sobre el papel que AZIN2 tiene en la biosíntesis, almacenamiento y
liberación de Hia y 5-HT en los gránulos de MC. En el presente estudio, hemos generado
BMMCs a partir de ratones “wild-type” e hipomórficos para el gen Azin2, y hemos
analizado los contenidos de PAs, Hia y 5-HT, así como algunos elementos de sus
metabolismos. Como resultado, hemos observado que los niveles de PA y 5-HT están
reducidos en los BMMCs hipomórficos para Azin2 comparados con sus controles, así
como un aumento en las concentraciones de Hia. Análogamente, los niveles de triptófano
hidroxilasa (la enzima clave en la biosíntesis de 5-HT) están disminuidos, mientras que la
actividad enzimática histidina descarboxilasa (la enzima responsable de la biosíntesis de
Hia) está aumentada en los BMMCs hipomórficos para Azin2. En resumen, los resultados
obtenidos muestran evidencias de que AZIN2 posee un importante papel en la regulación
de la biosíntesis tanto de Hia como de 5-HT, así como su almacenamiento en Mcs.
Este trabajo ha sido financiado por el SAF2011-26518 (MINECO) y el P10-CVI-6585 y Bio-267 (Junta de Andalucía).
CIBERER es una iniciativa del Instituto de Salud Carlos III.
G. Garcia-Faroldi et al. (2009) J Cell Biochem. 108:261-71.
G. Garcia-Faroldi et al. (2010) PLoS One 5, e15071.
K. Kanerva et al. (2009) PLoS One 4, e6858
C. Lopez-Garcia et al., PLoS One (2013) 12, e69188.
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Sesión IVa
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Neuroplasticidad asociada a la adicción a la cocaína
Pablo Cueto Martín
Trabajo académico dirigido por Alicia Rivera Ramírez. Departamento de Biología Celular, Genética y
Fisiología. Facultad de Ciencias, Universidad de Málaga (UMA).
La cocaína es una droga de abuso que consumen millones de personas en todo el mundo
y que origina serios problemas de salud, sociales y económicos. Durante el desarrollo de
adicción a cocaína se producen cambios celulares y moleculares estables en diversas
áreas del cerebro, entre ellas las regiones límbicas relacionadas con el sistema de
recompensa. Estas alteraciones están relacionadas con el desarrollo de una necesidad
muy fuerte de tipo emocional, psicológica y física para consumir la droga, y que en última
instancia condicionan el comportamiento del sujeto. En definitiva, la adicción a cocaína se
considera un fenómeno de aprendizaje que implica cambios fisiológicos y estructurales en
las neuronas y sus conexiones, de forma que se alteran las sinapsis existentes, se forman
nuevas o desaparecen.
El objetivo del presente trabajo es realizar una revisión bibliográfica sobre la plasticidad
neuronal y sináptica en el cerebro producida por el consumo de cocaína y su relación con
el comportamiento adictivo.
A partir de una serie de artículos científicos y revisiones recomendados por la directora del
trabajo, se comenzó por la adquisición de un conocimiento básico general sobre la
adicción, los mecanismos celulares y moleculares subyacentes y los fenómenos de
plasticidad. Para entender correctamente los circuitos cerebrales sobre los que actúa la
cocaína se utilizó el atlas del cerebro de rata de George Paxinos y Charles Watson (1998).
El segundo paso fue centrar el estudio de la adicción a la cocaína. Debido a la gran
cantidad de artículos publicados sobre este tema, hubo que restringir el trabajo a la teoría
dopaminérgica en el sistema de recompensa, en concreto en el núcleo accumbens, debido
a que es la diana principal donde actúa la cocaína y es una pieza clave en el aprendizaje
de conductas adictivas dentro del circuito de recompensa. Se realizó una búsqueda
bibliográfica usando los motores de búsqueda de artículos PubMed y Google Scholar. Se
utilizaron operadores booleanos como AND o NOT, junto con palabras clave como
cocaine, accumbens, neuroplasticity, behaviour, medium spiny neuron,…
Finalmente, con la información obtenida se ha organizado el trabajo estudiando la
plasticidad neuronal a lo largo del desarrollo de la adicción. Se ha dividido en los
siguientes capítulos: 1) La cocaína induce un aumento de dopamina en el núcleo
accumbens 2) El consumo continuo de cocaína produce neuroadaptaciones en las vías
dopaminérgicas y glutamatérgicas 3) La neuroplasticidad producida por el consumo de
cocaína es responsable de las alteraciones en el comportamiento.
Dado el impacto negativo de la cocaína en los individuos que la consumen y en la
sociedad, es vital continuar investigando la relación existente entre las neuroadaptaciones
inducidas por esta droga en el cerebro y los cambios de conducta característicos de la
adicción, de manera que se puedan desarrollar tratamientos más efectivos.
Paxinos, G., & Watson, C. (1998). The rat brain in stereotaxic coordinates (Fourth Edition). Academic Press.
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Bases Moleculares de la Adicción a Cocaína y Opiáceos
Juan Cristóbal Sánchez García
Trabajo académico dirigido por Alicia Rivera Ramírez. Departamento de Biología Celular, Genética y
Fisiología. Facultad de Ciencias. Universidad de Málaga.
El objetivo del presente trabajo es realizar una revisión bibliográfica sobre las bases
moleculares subyacentes a la adicción a drogas de abuso, en especial de la cocaína y los
opiáceos.
A pesar de que existe una gran variedad de drogas de abuso, con diferentes estructuras
químicas y dianas moleculares sobre las que actúan, todas generan un mismo efecto en el
Sistema Nervioso Central: un incremento en la liberación de dopamina en las vías
dopaminérgicas del sistema límbico. Dicho incremento se produce principalmente en la vía
mesolimbica, que está involucrada en la motivación y en la recompensa. La cocaína y los
opiáceos inducen el aumento de dopamina por mecanismos distintos. Mientras que la
cocaína actúa bloqueando a los transportadores de dopamina presinápticos, los opiáceos
actúan inhibiendo a las interneuronas GABAérgicas que ejercen un control negativo sobre
las neuronas dopaminérgicas. La dopamina liberada por las drogas se une a receptores
dopaminérgicos localizados en las neuronas del núcleo accumbens. Los receptores
dopaminérgicos son receptores acoplados a proteínas G activadoras (familia D1) o
inhibidoras (familia D2), lo que produce una activación o inhibición de diferentes cascadas
de señalización intracelular que finalmente conduce a la alteración en la expresión de una
gran variedad de genes. Tanto la cocaína como los opiáceos producen un aumento en la
expresión de los factores de transcripción CREB y Fos, produciendo una respuesta celular
transitoria. El consumo repetido de ambas drogas produce la acumulación de estos
factores de transcripción, produciendo cambios estables en la expresión de genes y que se
consideran la base molecular de la adicción.
Para construir una base de conocimiento relacionado con la acción general de las drogas
de abuso en el Sistema Nervioso Central, en primer lugar se consultaron revisiones y
artículos científicos recomendados por la directora. A continuación, para profundizar en los
mecanismos moleculares de la drogadicción, se llevó a cabo una búsqueda bibliográfica
mediante el uso de Google Scholar y PudMed. Debido a la gran diversidad de drogas de
abuso y al gran número de estructuras a las que afectan, se limito la búsqueda a la
cocaína y los opiáceos, como ejemplo de dos mecanismos de acción distintos. El núcleo
accumbens fue la region de estudio elegida. Algunos términos usados en la búsqueda
fueron: drug addiction, molecular mechanisms, nucleus accumbens, cocaine, opioids, DAT,
opioids receptors, cAMP pathway, CREB y ΔFosB . Otras herramientas utilizadas fueron la
base de datos KEGG Drug y el atlas: The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates de George
Paxinos y Charles Watson. Con los datos recopilados se estructuró el trabajo de la
siguiente forma: 1) Introducción; 2) Mecanismos generales de acción de las drogas de
abuso; 3) Mecanismos moleculares; 4) CREB y ΔFosB.
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Estudio de los niveles de expresión de proteínas en la corteza prefrontal y
el bulbo olfatorio del ratón modelo del Síndrome X Frágil
Noelia del Sol Mateo de la Torre
Trabajo dirigido por Salvador Guirado Hidalgo y Mª Ángeles Real Avilés. Dpto. de Biología Celular,
Genética y Fisiología. Facultad de Ciencias. Universidad de Málaga.
El síndrome X frágil (SXF) es la forma más común de retraso mental hereditario. Es una
enfermedad causada por una mutación en la región promotora de gen FMR1, ligado al
cromosoma X, que produce una expansión del trinucleótido CGG (>200 repeticiones)
(Koukoui et al., 2007). Como resultado de la mutación se produce la hipermetilación de la
región promotora y el consiguiente silenciamiento del gen, dando lugar a una expresión
reducida de la proteína FMRP (Fragile X Mental Retardation Protein). FMRP es una
proteína reguladora del transporte y traducción de múltiples ARN mensajeros,
desempeñando un importante papel en la función y maduración sináptica, y cuya falta da
lugar al cuadro clínico de la enfermedad. Además de deficiencia intelectual, el SXF se
caracteriza por alteraciones en el comportamiento y capacidades cognitivas así como por
problemas en el aprendizaje y la memoria (Koukoui et al., 2007; McLennan et al., 2011).
Estudios recientes han demostrado que FMRP puede tener una contribución más general
a las funciones del cerebro, incluyendo la plasticidad y la modulación sináptica dentro de la
corteza prefrontal (Mercaldo et al., 2009), y que modelos animales para la enfermedad han
presentado una disminución significativa en la sensibilidad olfativa en comparación con
controles de tipo silvestre (Schilit Nitenson et al., 2015).
Debido a la posible implicación de estas regiones cerebrales en el SXF, este estudio se
centra en la corteza prefrontal, que es la parte anterior de los lóbulos frontales del cerebro
y está relacionada con funciones como la anticipación, la elección de objetivos o la
planificación, además de una implicación en el comportamiento y expresión de la
personalidad, y en el bulbo olfatorio que es la región más anterior del sistema nervioso y
cuyas células presentan gran cantidad de proteína FMRP.
El objetivo principal de este trabajo es estudiar si existen diferencias en la expresión de
proteínas ligadoras de calcio como calbindina y calretinina, proteínas transportadoras de
glutamato y GABA, y la sintasa del óxido nítrico (nNOS) en la corteza prefrontal y bulbo
olfatorio en el modelo animal de ratón nulo para el gen Fmr1 (Fmr1-KO) en comparación
con el animal silvestre durante el desarrollo postnatal (P0, P7, P14 y P21) hasta el adulto
(2, 4, 6 y 8 meses). Para determinar si existen diferencias de expresión proteica en el ratón
Fmr1-KO se realizaron técnicas de “Western blot” para la cuantificación de proteínas, y
técnicas inmunohistoquímicas para la visualización de las mismas.
Resultados preliminares indican que existen diferencias significativas en la expresión de
ciertas proteínas, como la calbindina y nNOS. En ambos casos se observa una menor
concentración de proteína en el bulbo olfatorio de animales Fmr1-KO adultos mientras que
en la corteza prefrontal no se aprecian diferencias significativas.
Financiado por FC 14-BFU-04. UMA.
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Estudio de proliferación celular y/o neurogénesis en el modelo animal del
síndrome X frágil
Eduardo Frías Anaya
Trabajo dirigido por Mª Ángeles Real Avilés y Margarita Pérez Martín. Departamento de Biología Celular,
Genética y Fisiología; Facultad de Ciencias, Universidad de Málaga.
El síndrome X frágil (SXF) es la causa más común de discapacidad intelectual. Se
caracteriza por la expansión de un triplete CGG en el extremo 5’-UTR del gen FMR1,
provocando su metilación y su consiguiente silenciamiento transcripcional. Esta mutación
lleva a la pérdida funcional de la proteína FMRP (Fragile X Mental Retardation Protein).
FMRP es una proteína de unión a ARNm que regula la traducción de determinadas
proteínas y cuya falta da lugar a los síntomas característicos del SXF. Su función es
importante en la plasticidad sináptica y en el desarrollo dendrítico tanto en etapas
embrionarias como en postnatales. Estudios previos han demostrado que la falta de FMRP
también provoca alteraciones en la neurogénesis hipocampal adulta de ratones nulos para
el gen Fmr1 (Fmr1-KO), generando cambios en los patrones de proliferación y
diferenciación celular, defectos en el desarrollo dendrítico y déficits en el aprendizaje y la
conducta (Luo et al., 2010). La neurogénesis adulta ocurre en determinadas zonas del
sistema nervioso central (SNC) de mamíferos: la capa subgranular del giro dentado y la
zona subventricular de los ventrículos laterales. Las nuevas células generadas en dichas
zonas se integran en los circuitos neuronales preestablecidos y contribuyen a la regulación
de la plasticidad neuronal. Recientemente se han encontrado evidencias de una tercera
zona neurogénica en el parénquima hipotalámico circundante al tercer ventrículo (Pierce
and Xu, 2010; Pérez-Martín et al., 2010). El hipotálamo alberga un conjunto de núcleos
implicados en la regulación endocrina y una amplia gama de procesos homeostáticos
como la ingesta, los ciclos circadianos o el comportamiento reproductivo y parental. A este
respecto, la neurogénesis hipotalámica parece intervenir en la regulación del equilibrio
energético (Pierce and Xu, 2010).
Con este estudio se busca analizar posibles alteraciones en la proliferación celular y/o
neurogénesis hipotalámica en ratones Fmr1-KO. Con el fin de estudiar la implicación de
FMRP en estos procesos se compararán los resultados obtenidos con los animales
silvestres. Para ello, se realizarán ensayos inmunocitoquímicos usando un anticuerpo
contra fosfohistona H3 (anti-Php3), marcando las células en fase de división. Al mismo
tiempo, se realizará un estudio conjunto de proliferación y supervivencia empleando el
marcador bromodeoxiuridina (BrdU), análogo estructural de la timidina, inyectado vía
intraperitoneal en los animales y detectado mediante inmunocitoquímica. Además se
llevarán a cabo dobles marcajes, combinando el marcador BrdU con anticuerpos contra
βIII-tubulina y GFAP, para así determinar si las nuevas células son neuronas o astrocitos.
Para complementar estos estudios, se analizarán igualmente las dos regiones
neurogénicas clásicas, el hipocampo y los ventrículos laterales, empleando una cepa de
ratones diferentes a la de Luo et al., con el fin de comprobar que sus resultados son
independientes de la base genética de la población de ratones.
Este trabajo está financiado por FC 14-BFU-04 UMA.
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Efecto de la estabilización de los microtúbulos en la progresión de la
patología en un modelo transgénico APP/PS1 de la enfermedad de
Alzheimer
Juan José Fernández Valenzuela
Directoras: Dras. Antonia Gutiérrez Pérez y Raquel María Sánchez Varo. Departamento de Biología
Celular, Genética y Fisiología (Área de Biología Celular), Facultad de Ciencias, Universidad de Málaga.
IBIMA. CIBERNED.
La progresiva pérdida de memoria, hasta llegar a la demencia, que tiene lugar en los
pacientes de la enfermedad de Alzheimer (AD) se relaciona con una pérdida sináptica en
las fases iniciales y posteriormente con muerte neuronal masiva, en regiones cerebrales
superiores implicadas en los procesos de memoria y aprendizaje. En los pacientes con AD,
la hiperfosforilación de la proteína tau conlleva la desestabilización de los microtúbulos y
fallos en el transporte axonal. En consecuencia, se da una acumulación de vesículas,
principalmente autofágicas, con formación de axones distróficos, contribuyendo todo ello a
la aparición de fallos a nivel sináptico. Nuestra hipótesis de trabajo establece que una
estabilización de la red microtubular protegería del daño axonal/sináptico induciendo una
mejora cognitiva. El objetivo principal de este estudio ha sido, por tanto, analizar el efecto
de un agente estabilizador de microtúbulos sobre la progresión de la patología a nivel
cognitivo y tisular en un modelo transgénico APP/PS1 de esta enfermedad. Para ello,
ratones APP751SL/PS1M146L de 3 meses de edad (fase pre-patológica) fueron tratados con
inyecciones intraperitoneales de 2 mg/kg de Epotilona D (Epo-D) cada semana durante un
periodo de tres meses. Como controles se emplearon animales PS1/APP inyectados con
la solución vehículo. Al final del tratamiento, se evaluó la capacidad cognitiva de los
animales mediante las pruebas del laberinto acuático de Morris ( MWM), laberinto en Y (Ymaze) y de reconocimiento de objetos. La carga de beta-amiloide (Abeta) extracelular y el
área ocupada por las neuritas distróficas en la región del hipocampo fueron cuantificadas
mediante análisis de imagen tras marcaje inmunohistoquímico con anticuerpos anti-Abeta 42,
anti-proteína precursora amiloide (APP) y anti-ubiquitina. Los animales tratados con Epo-D
mostraron una mejora significativa en la realización de las pruebas conductuales que
evalúan aspectos cognitivos asociados al hipocampo. Además, la recuperación de
memoria espacial y episódica correlacionó con una reducción de la patología amiloidea y
axonal/sináptica en el hipocampo. Los niveles de Abeta, APP y ubiquitina disminuyeron
significativamente en los animales tratados en comparación con los animales controles.
Por tanto, el tratamiento con Epo-D resultó en una sustancial mejora sináptica y cognitiva,
al reducir la acumulación extracelular de Abeta y la formación de distrofias asociadas a las
mismas en el hipocampo de este modelo transgénico APP/PS1. Finalmente, el uso
terapéutico de agentes estabilizadores de microtúbulos podría ser considerado como una
posible terapia para ralentizar la progresión de la enfermedad Alzheimer.
Este trabajo ha sido financiado por el proyecto FIS PI12/01431 y CIBERNED.
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Sesión IVb
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
El gen supresor del tumor de Wilms (Wt1) en el desarrollo neural y en la
retina adulta
Laura Ma Ariza Medina
Director, Ramón Muñoz-Chápuli Oriol. Departamento de Biología Animal. Facultad de Ciencias.
El tumor de Wilms es una variedad de nefroblastoma causada por un fallo en la
diferenciación de progenitores renales, y representa la segunda causa de cáncer
abdominal más frecuente en niños. El gen supresor del tumor de Wilms ( Wt1) es un
regulador clave en el desarrollo del riñón y codifica para un factor de transcripción del tipo
dedos de zinc C 2H2, que se presenta en múltiples isoformas, aunque las principales se
distinguen por la presencia o ausencia del exón 5 y del motivo KTS, entre los dedos de
zinc 3 y 4. Las isoformas –KTS son reguladores transcripcionales, mientras que las +KTS
intervienen en splicing e interacciones proteína-proteína. Mutaciones en el locus Wt1 están
relacionadas también con los síndromes WAGR, Denys-Drash y Frasier, que incluyen
defectos genitourinarios. La falta de función de Wt1 en ratones causa anomalías en el
desarrollo de diferentes órganos, en concreto riñones, gónadas, corazón, bazo y retina.
A pesar de que el gen Wt1 se expresa en el sistema nervioso central durante el desarrollo,
son muy pocos los estudios que se han hecho acerca de su función en dicho sistema. Sólo
se ha descrito, en mutantes sistémicos de Wt1, una menor supervivencia de las neuronas
ganglionares de la retina (1), pero la letalidad temprana de este modelo impide ver si hay
funciones en etapas posteriores y/o en adultos.
El objetivo de nuestro trabajo será analizar la expresión de la proteína WT1 en ratones,
concretamente en neuronas del sistema nervioso central durante el desarrollo, y en la
retina tanto de embriones como de adultos. Para ello se emplearán ratones derivados del
cruce de la línea transgénica Wt1 loxP cruzados con ratones Nestin CreERT2, con los que
induciremos la represión condicional de Wt1 en progenitores neuronales y neuronas
embrionarias, y Wt1 CreERT2, que nos permitirá silenciar Wt1 de forma sistémica en ratones
adultos mediante tratamiento con tamoxifeno. También se utilizarán ratones
Wt1Cre;RosaYFP, en los que las células del linaje Wt1 expresan de manera constitutiva la
proteína fluorescente YFP y Wt1 GFP/+ que informa de la expresión de Wt1 en tiempo real a
través de la proteína verde fluorescente GFP. Mediante ambos modelos trazaremos no
sólo la expresión real de Wt1 en el sistema nervioso central y retina sino también el destino
del linaje celular que expresa este factor durante el desarrollo.
(1) Wagner et al., 2002. The Wilm´s tumor gene Wt1 is required for normal development of the retina. EMBO J 21,
1398-1402.
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Estudio de la toxicidad de las placas amiloides y su impacto en la
progresión de la enfermedad de Alzheimer: identificación de nuevas
dianas de interés terapéutico
Cristina Núñez Díaz
Directores: Antonia Gutiérrez Pérez, Departamento de Biología Celular, Genética y Fisiología, Facultad de
Ciencias, Universidad de Málaga. IBIMA CIBERNED, y Javier Vitorica Ferrández, Departamento de
Bioquímica y Biología Molecular, Facultad de Farmacia, Universidad de Sevilla. IBIS. CIBERNED.
La enfermedad de Alzheimer es un proceso neurodegenerativo progresivo que se
manifiesta con un severo deterioro cognitivo y que afecta a más de 35 millones de
personas en todo el mundo. Actualmente es incurable y los escasos fármacos disponibles
sólo afectan marginalmente a los síntomas. Las principales lesiones histopatológicas son:
i) acumulación de proteínas agregadas en forma de placas extracelulares de péptido betaamiloide (Aβ) y de ovillos neurofibrilares intraneuronales compuestos por la proteína tau
hiperfosforilada, ii) activación microglial y astroglial con producción de citoquinas, y iii)
pérdida de sinapsis y muerte neuronal selectiva. Los péptidos Aβ tienden a agregarse
dando lugar a oligómeros solubles altamente tóxicos y a estructuras fibrilares insolubles,
que a su vez dan lugar a las placas amiloides. La gravedad del deterioro cognitivo en los
pacientes se correlaciona con los niveles de oligómeros solubles cerebrales y no con la
carga total de Aβ. Nuestra hipótesis de trabajo propone que las placas amiloides actúan
como reservorio de formas oligoméricas solubles de Aβ y que la glía regula la liberación de
oligómeros desde las placas. De comprobarse esta hipótesis, las placas (hasta ahora
consideradas como estructuras inertes) tendrían una participación activa importante en la
progresión de la enfermedad. Los objetivos y la metodología son: 1) caracterizar la
heterogeneidad de las placas amiloides durante la progresión de la patología en el
hipocampo y la corteza entorrinal de animales transgénicos APP/PS1 de distintas edades y
de muestras postmortem de pacientes en estadios Braak II-VI (técnicas histológicas e
inmunohistoquímicas, microscopía óptica convencional, microscopía láser confocal,
estereología y análisis de imagen); 2) determinar el papel tóxico de placas aisladas
(microdisección láser) de ratones transgénicos y de muestras postmortem de pacientes en
diversos estadios, así como de las fracciones solubles S1, tanto in vivo, mediante
inyección estereotáxica en el cerebro de ratones silvestres (estudios conductuales,
inmunohistoquímica, estereología, RT-PCR y western blots), como in vitro utilizando
cultivos de neuroblastoma N2a, cultivos primarios de neuronas y de microglía (RT-PCR,
western blots, citometría de flujo, inmunocitoquímica); y 3) analizar el perfil funcional de la
glía que se encuentra alrededor de las placas amiloides de modelos y de pacientes
durante la progresión de la patología (citometría de flujo, microdisección láser, RT-PCR,
inmunohistoquímica y análisis morfométrico). Los resultados obtenidos en este trabajo
podrán ser utilizados en futuros estudios preclínicos destinados a ver el efecto de nuevas
terapias sobre la toxicidad de las placas y que permitan prevenir estos cambios y el daño
neurotóxico.
Financiación: Proyecto FIS PI12/01431 y CIBERNED.
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Caracterización y administración de células madre mesenquimales en un
modelo animal de hidrocefalia congénita
María García Bonilla
Trabajo dirigido por Antonio Jesús Jiménez y tutorizado por Alicia Rivera. Departamento de Biología
Celular, Genética y Fisiología. Facultad de Ciencias. Universidad de Málaga.
Las células madre mesenquimales de la médula ósea se consideran una herramienta
terapéutica factible para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas. Sus
mecanismos de reparación implican, al menos, su habilidad de migrar hacia los tejidos
degenerados o dañados y la producción de factores neuroprotectores. La hidrocefalia es
una enfermedad caracterizada por una acumulación neta de líquido cefalorraquídeo que
provoca una dilatación de las cavidades ventriculares. En su desarrollo tiene lugar una
degeneración del parénquima cerebral periventricular y de la sustancia blanca. En el
presente trabajo, llevado a cabo en un modelo animal de hidrocefalia congénita, el ratón
hyh, se ha estudiado la capacidad de dichas células madre de alcanzar las regiones
degeneradas donde aparecen reacciones gliales y su probable efecto neuroprotector.
Las células madre mesenquimales se aislaron de la médula ósea a partir de dos fuentes
diferentes: a) ratones transgénicos que expresan la proteína monomérica roja fluorescente
(mRFP1); b) ratones silvestres. Antes de su aplicación, las células se analizaron por
citometría de flujo y microscopia óptica y confocal. Una vez caracterizadas, las células
madre mesenquimales se inyectaron en el ventrículo lateral de los ratones hyh de 20 días
de edad. Después de 24 o 96 horas tras la administración, se detectaron bajo microscopia
confocal y electrónica. Como controles se usaron ratones hyh de la misma edad
inyectados solo con la solución vehículo.
Las células madre mesenquimales inyectadas alcanzaron las regiones periventriculares
degeneradas. Se detectaron cubriendo las superficies ventriculares en contacto con los
astrocitos reactivos periventriculares y las células ependimarias. También se observaron
células madre mesenquimales profundamente en el parénquima nervioso, alrededor de
los vasos sanguíneos y en las meninges ventrales. Se encontró que la mayoría de las
células aplicadas expresaban el factor neurotrófico derivado de la glía (GDNF) al igual que
los astrocitos reactivos. Estos resultados muestran la capacidad de las células madre
mesenquimales de migrar hacia zonas degeneradas, donde pueden tener un posible
efecto neuroprotector y sobre la reacción astrocitaria.
Financiado por FIS PI12/0631-FEDER a AJJ.
XVII Jornadas de Biología Celular y Molecular
Estudio de la existencia y función del hetroreceptor d4r-mor en los
estriosomas del caudado putamen y su implicación en el tratamiento con
morfina
Kirill Shumilov
Directora y Tutora: Alicia Rivera Ramírez. Departamento de Biología Celular, Genética y Fisiología Animal.
(Área de Biología Celular).
La morfina es un potente analgésico que se utiliza en el ámbito clínico para el tratamiento
paliativo del dolor. Se prescribe de forma rutinaria y efectiva para el tratamiento del dolor agudo
y severo. Sin embargo, la administración prolongada de morfina debe estar estrictamente
controlada por producir importantes efectos adversos, como el desarrollo de tolerancia a los
efectos analgésicos y dependencia. Al igual que otras drogas de abuso, la morfina activa las
vías dopaminérgicas mesolímbica y nigroestriada. La activación de la vía mesolímbica o circuito
de recompensa provoca un incremento de liberación de dopamina en el núcleo accumbens y
es responsable de las propiedades de refuerzo de la droga. La activación de la vía
nigroestriada, que produce un incremento de dopamina en el caudado putamen (CPu),
promueve el aprendizaje de hábitos de conducta relacionados con la adicción. En el CPu la
morfina incrementa la liberación de dopamina al interaccionar con receptores m opioides (MOR)
localizados en las interneuronas GABA de la sustancia negra reticular (SNr), lo que provoca el
cese de la inhibición tónica que ejercen sobre las neuronas dopaminérgicas de sustancia negra
compacta (SNc). La actividad de las neuronas dopaminérgicas de SNc también está regulada
por proyecciones GABA directas procedentes de los estriosomas del CPu. Recientemente se
ha descrito que el MOR de los estriosomas tiene una función relevante en la recompensa
asociada al consumo de morfina1.
Los estudios previos del grupo de investigación han demostrado que los receptores de
dopamina D4 (D4R) y MOR interaccionan funcionalmente de forma antagónica, de manera que
la administración de un agonista D4R durante el tratamiento agudo y crónico de morfina evita
las cambios adaptativos a nivel molecular, celular y de comportamiento inducidos por esta
droga, sin afectar la analgesia2,3,4. Se ha propuesto que esta interacción entre D4R y MOR se
produce por la formación de heterodímeros en los estriosomas, donde ambos receptores
colocalizan5. El primer objetivo de este trabajo es determinar la existencia de heterodímeros
D4R-MOR en los estriosomas del CPu mediante ensayos de PLA (in situ proximity ligation). En
segundo lugar se estudiará si la interacción funcional entre D4R y MOR en los estriosomas
regula la actividad de las neuronas dopaminérgicas y su efecto durante la adicción a morfina.
Se utilizarán diferentes estrategias con el fin de bloquear o activar la interacción D4R-MOR
específicamente en los estriosomas: 1) ablación selectiva de los estriosomas; 2) inhibición de la
expresión de MOR o D4R en los estriosomas mediante siRNA (knockdown); 3) estimulación
local de D4R y MOR del CPu. Se emplearán técnicas farmacológicas, bioquímicas y
neuroanatómicas, así como diferentes pruebas de comportamiento para estudiar la repercusión
de la interacción D4R–MOR en los estriosomas en las conductas adictivas.
1. Cui et al. (2014) Nature Neuroscience.
2. Gago et al. (2011) Brain Research.
3. Suárez-Boomgaard et al. (2014) International Journal of Molecular Science.
4. Rivera et al. (2015) International Journal of Neuropsychopharmacology.
5. Rivera et al. (2002) Journal of Neurochemestry.