Más información del proyecto

AYúDANOS A ENTENDER EL LENGUAJE CELULAR Y SU IMPLICACIóN
EN ENFERMEDADES
Entender los mecanismos de comunicación celular y su implicación en
el desarrollo de enfermedades tales como artrosis, psoriasis, melanoma
o cánceres como el de mama es crucial para poder desarrollar nuevas
terapias eficaces para el tratamiento de estas y otras patologías
relacionadas con alteraciones en la comunicación célula-célula y
célula-matriz extracelular.
OBJETIVO
Mínimo: 3.000 €
Óptimo: 25.000 €
UBICACIÓN
A Coruña
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Descripción
“En este proyecto queremos contribuir al conocimiento de los
mecanismos implicados en el desarrollo de patologías relacionas con
alteraciones en las funciones de las conexinas y panexinas, para
poder prevenirlas y desarrollar tratamientos eficaces”
¿Qué está ocurriendo?
Las conexinas y panexinas forman canales que permiten la
comunicación e intercambio de información directa entre células en
contacto, y por tanto son las responsables de la coordinación y
correcto funcionamiento de un tejido. Los canales de conexinas fueron
primero descubiertos en neuronas y células musculares (miocitos) del
corazón, al ser las responsables de las sinapsis eléctricas en el tejido
nervioso o de la transmisión del impulso eléctrico en el corazón. Hoy
en día se sabe que todas las células de todos los tejidos expresan
algún tipo de conexina o panexina, y sus células son capaces de
comunicarse a través de canales voltaje dependientes formados por
conexinas y denominados “gap junctions” o uniones gap. Las
panexinas fueron descubiertas mas recientemente. Actualmente se
sabe que están implicadas en el desarrollo de diferentes patologías,
pero su estudio todavía es muy reciente. Forman canales que
comunican la célula con la matriz (hemicanales) con propiedades
similares a los hemicanales de conexinas, sin embargo, a día de hoy
existe controversia en el campo porque no se ha confirmado si las
panexinas son capaces de formar uniones gap.
La relevancia actual de estas proteínas se debe al descubrimiento de
varias patologías relacionadas con alteraciones en las funciones de los
canales de conexinas o panexinas, entre las que se incluyen procesos
inflamatorios, degeneración tisular, psoriasis, isquemia, diferentes
tipos de cáncer, invasión tumoral y metástasis, Alzheimer o artrosis
entre otras muchas enfermedades.
Las patologías seleccionas (artrosis, melanoma, psoriasis, carcinoma
basocelular y cáncer de mama) para este estudio constituyen una
importante causa de pérdida de calidad de vida, morbilidad, mortalidad
y gasto sanitario. No se conocen los mecanismos moleculares
responsables del desarrollo de estas enfermedades. En este proyecto
trataremos de discernir si alteraciones en la comunicación celular a
través de canales de conexinas/panexinas podrían explicar la
fisiopatología de alguna de alguna de estas enfermedades.
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Actualmente no existe ningún tipo de fármaco o terapia eficaz que
evite la degeneración del cartílago y pérdida de la función articular en
pacientes que sufren artrosis. El tratamiento consiste en cuidados y
tratamiento paliativo (dolor e inflamación) terminando finalmente en el
reemplazamiento de la articulación por una prótesis. Los tratamientos
paliativos, el reemplazamiento de la articulación y tratamientos
postoperatorios hacen de la artrosis la segunda enfermedad que
ocasiona mayor gasto sanitario en países desarrollados. De hecho la
artrosis afecta a cerca del 10% de la población mundial adulta y se
estima será la cuarta causa de discapacidad en el 2020.
Al igual que el caso de la artrosis, no existe ningún tratamiento eficaz
para combatir la psoriasis, el carcinoma basocelular, melanoma o
cáncer de mama. La psoriasis presenta una incidencia del 2,3 % en
España y suponen un importante impacto económico en el Sistema
Nacional de Salud. Por otra parte el carcinoma basocelular es el
cáncer de piel más frecuente y representa el 75% total de los tumores
malignos cutáneos. El melanoma representa aproximadamente el
1,5% de los tumores diagnosticados a nivel mundial. En España se
diagnostican unos 3.600 casos anuales y es más frecuente entre las
mujeres que entre los hombres. Existen varios estudios que siguieren
que alteraciones en la expresión y función panexinas, de la Cx43 y la
Cx26 entre otras, podrían estar jugando un papel fundamental en el
desarrollo de estas patologías. Al igual que en el melanoma, en el
cáncer de mama, la Cx43 podría estar ejerciendo un papel importante
como factor supresor de tumores, jugando un papel diferente durante
el desarrollo de las metástasis y resistencia a quimioterapia. El cáncer
de mama es el tumor más frecuente en las mujeres occidentales. En
concreto en España se diagnostican alrededor de 22.000 nuevos
cánceres de mama al año.
¿Por qué?
Nuestro grupo de investigación ha demostrado por primera vez que las
células del cartílago articular, denominadas condrocitos, presentan
prolongaciones o brazos citoplasmáticos que viajan a través de la
matriz del tejido y conectan físicamente con células distantes.
Mediante ensayos de electrofisiología hemos demostrado que la
comunicación celular ocurre a través de canales formados por Cx43.
Utilizando cartílago de pacientes con artrosis hemos observado un
incremento de la Cx43 y cambios en la localización celular de la
proteína; que podrían explicar el cambio de fenotipo que sufren los
condrocitos de pacientes con artrosis y que desencadena en la
degeneración del cartílago en estos pacientes. Esta línea de
investigación ayudará a entender la fisiopatología de la artrosis y nos
permitirá encontrar una diana terapéutica eficaz tanto para el
tratamiento de la artrosis como para evitar la degeneración del
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cartílago tras sufrir una lesión física en la articulación. Por este trabajo,
hemos recibido dos premios de investigación, dos proyectos, varios
contratos de I+D+i y hemos solicitado dos patentes internacionales
(una actualmente en proceso de registro y otra en proceso de
preparación).
Actualmente queremos ampliar las líneas de investigación del grupo,
con el objetivo de aplicar las herramientas, conocimientos y
experiencia adquirida durante estos últimos años, al estudio de los
mecanismos implicados en el desarrollo de otras enfermedades tales
como psoriasis y algunos tipos de cáncer como melanoma, carcinoma
basocelular y cáncer de mama. Existen estudios preliminares que
siguieren que alteraciones en las funciones de las
conexinas/panexinas podrían ser las desencadenantes de estas
patologías. Por lo que consideramos de relevancia realizar estos
estudios.
No se conocen los mecanismos responsables del desarrollo de las
enfermedades a estudiar en este proyecto. Todas ellas fueron
seleccionadas para este estudio porque existen evidencias sólidas que
alteraciones en las funciones de los diferentes canales de conexinas o
panexinas podrían explicar la fisiopatología de la enfermedad.
Los estudios diseñados para incrementar el conocimiento y desarrollo
de nuevas técnicas de prevención y diagnóstico precoz son esenciales
para incrementar las probabilidades de éxito y eficacia del tratamiento.
Los estudios encaminados a entender la etiología y los mecanismos
responsables del desarrollo de la enfermedad desencadenaran en el
hallazgo de nuevas dianas terapéuticas más específicas y por lo tanto
con menores efectos secundarios a los tratamientos actuales.
Las líneas de investigación a desarrollar serán llevadas a cabo por un
equipo de investigación multidisciplinar formado por investigadores
clínico-asistenciales (Dermatólogos, cirujanos especialistas,
ginecólogos, radiólogos, patólogos y enfermeras) e investigadores en
biología experimental.
¿Y ahora qué podemos hacer?
En este proyecto tratamos de incrementar el conocimiento en cuanto a
las funciones de las conexinas y panexinas en condiciones normales
(sanos) y en situaciones patológicas (pacientes). Los resultados
obtenidos podrían desencadenar en el entendimiento de la
fisiopatología de alguna de estas enfermedades.
Las herramientas y conocimientos generados servirán como
herramientas de diagnóstico, pronóstico y hallazgos de nuevas dianas
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terapéuticas. Realizaremos estudios de cómo la expresión y función de
estas proteínas y sus canales afectan a la resistencia a la
quimioterapia de pacientes con cáncer de mama y melanoma.
Necesitaremos vuestra ayuda para poder seguir investigando. La
investigación es la única herramienta para poder avanzar en la
prevención y tratamiento de las mismas. Por lo que os animamos a
que os unáis y contribuyáis a nuestro trabajo, que al final es el de
todos.
PRECIPITANDO ¿A qué se dedicará tu aportación?
Disponemos de la infraestructura, personal, materiales y reactivos
necesarios para llevar a cabo este proyecto de forma modesta. Tu
ayuda supondría avanzar de forma mas rápida y eficaz, al disponer de
mayor presupuesto para la compra de material y reactivos y poder
destinar parte de la aportación a la cofinanciación de personal.
Con el mínimo de 3.000 Euros podremos comprar materiales y
reactivos para realizar técnicas experimentales en biología molecular,
celular y electrofisiología. Si alcanzamos el objetivo máximo de 25.000
Euros, podremos diseñar experimentos y proyectos más ambiciosos.
Cuanta más financiación consigamos más probabilidades de éxito. El
alcanzar o superar la cifra óptima de 25.000 Euros sin lugar a duda
permitirá ampliar el número de experimentos, comprar nuevos equipos
esenciales para el desarrollo el proyecto y contratar durante más
tiempo a personal investigador altamente cualificado que aporta valor
al grupo de investigación. La financiación captada nos permitirá
obtener resultados de forma más rápida. Por lo que te animamos a
que nos ayudes.
Ya disponemos de una colección privada de muestras biológicas
humanas aprobada y registrada en el Registro Nacional de Biobancos
del ISCIII. Hemos empezado con los primeros ensayos para (i) poder
determinar que tipo de conexinas/panexinas podrían estar implicadas
en el desarrollo de estas enfermedades y (ii) estamos enfocando los
proyectos preferentemente a la búsqueda de nuevas dianas
terapéuticas, estudios de la resistencia a quimioterapia y mejora de
técnicas de diagnóstico y pronóstico.
¿Quieres saber más?
En esta página web puedes encontrar mas información sobre nuestras
líneas de investigación, proyectos, publicaciones, noticias,
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colaboraciones y actividades de formación que organizamos desde
nuestro grupo de investigación:
http://mayan-lab.com/CellCOM_Research_Group.html
http://mayan-lab.com/Home.html
Formamos parte de la creación de la primera Red Internacional de
Grupos de Investigación en el ámbito de la biomedicina y del estudio
de las conexinas y panexinas y su implicación en el desarrollo de
patologías. La propuesta presentada está en proceso de evaluación
por parte del Programa Europeo COST Actions. Información
relacionada de interés:
http://cordis.europa.eu/project/rcn/111522_en.html
Otros enlaces:
http://www.ebi.ac.uk/interpro/entry/IPR000500
http://www.uniprot.org/uniprot/Q8NFK1
http://www.mf.uni-lj.si/dokumenti/59cd58b0c34f0a88cecb7a8823ea207
a.pdf
http://link.springer.com/book/10.1007%2F3-540-28621-7
http://www.uwo.ca/anatomy/laird/research/pannexins_in_health_and_di
sease.htm
http://www.uniprot.org/uniprot/Q96RD7
http://www.especialistasdermatologia.com
Nuestro grupo cuenta con financiación y proyectos de investigación
que nos permiten continuar con nuestro trabajo a pesar de la situación
actual y dificultades económicas en el ámbito científico. Nuestros
resultados han sido publicados en revistas de alto impacto
internacional. Tenemos 2 patentes internacionales en proceso de
registro y una internacional (USA) registrada. Contamos con la
colaboración de investigadores reconocidos a nivel mundial en el
campo de la comunicación celular. Nuestros trabajos han sido
premiados y seleccionados para impartir charlas en congresos
internacionales y algunos de ellos han tenido repercusión en presa.
Repercusiones del proyecto
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Los resultados obtenidos del estudio de la expresión, localización
celular y funciones de la conexinas/panexinas aplicados a los
mecanismos fisiopatológicos responsables del desarrollo de la artrosis,
psoriasis, carcinoma basocelular, melanoma y cáncer de mama serán
de gran utilidad tanto para el descubrimiento de nuevas dianas
terapéuticas como para su utilidad en técnicas de diagnóstico y
pronóstico de la enfermedad.
Las conexinas son las proteínas responsables de conectar
directamente una célula con su vecina a través de la formación de
canales que conectan directamente el citoplasma de dos células
adyacentes. Este tipo de comunicación directa de célula a célula está
presente en todos los tejidos y en la mayoría de tipos celulares.
Entender la función de las conexinas y el papel que juegan en el
desarrollo de estas patologías es importante para poder entender la
patogénesis de la enfermedad, el desarrollo de terapias específicas y
el desarrollo de nuevos métodos de diagnóstico y pronóstico de la
enfermedad.
Los canales que forman las conexinas y panexinas permiten el paso
de segundos mensajeros y otras moléculas similares, aunque sólo
presenten un 16% de homología en su composición de aminoácidos.
La diferencia en secuencia, probablemente sea la responsable de las
diferencias en las propiedades eléctricas que presentan ambos tipos
de canales de. De hecho, los canales de conexinas y panexinass
responden de forma diferente, a veces opuesta, a diferentes estímulos
y fármacos.
Durante esta última década se han publicado varios artículos de
investigación que sugieren que las panexinas únicamente forman
canales en la membrana que permiten la comunicación entre la célula
y la matriz; a este tipo de canales se les conoce como hemicanales.
Sin embargo, existe una gran controversia en este campo, ya que
resultados publicados por otros autores sugieren que las panexinas, al
igual que las conexinas, podrían forman tanto hemicanales como
canales que comunican directamente dos células en contacto (uniones
gap). La capacidad de las panexinas para formar uniones gap podría
verse limitada por la glicosilación de residuos de asparagina en sus
dominios extracelulares, lo que supuestamente impediría el
acoplamiento de dos canales (unión gap), pero no impediría la
formación de hemicanales funcionales que permiten la comunicación
célula-matriz. Además de otras patologías, se ha descrito que las
panexinas podrían estar implicadas en procesos inflamatorios y
autoinmunes.
La conexina 43 (Cx43) y Cx26 ejercen funciones esenciales en tejidos
conectivos tales como la piel o el cartílago articular. Por ejemplo, en el
caso de la piel, modelos animales (ratones) con una determinada
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mutación de la Cx43 se mueren a las pocas horas de nacer porque no
son capaces de mantener la función de barrera que ejerce la piel.
Diferentes grupos de investigación han encontrado una correlación
entre la expresión y alteraciones en las funciones de diferentes
conexinas con el desarrollo de la psoriasis, melanoma y cáncer de
mama. Además está ampliamente demostrado que la Cx43 ejerce
funciones esenciales en el desarrollo de procesos inflamatorios,
autoinmunes y degeneración tisular, procesos directamente
relacionados con la aparición de las enfermedades que estamos
estudiando
Nuevos estudios para poder entender las funciones de estas proteínas
en tejido sano y de pacientes con diferentes patologías son esenciales
con el objetivo de desarrollar nuevas dianas terapéuticas y poder
entender el papel que juegan estos canales de comunicación celular y
enfermedades inflamatorias, autoinmunes, degenerativas y cáncer.
Los hemicanales participan en la comunicación intercelular paracrina y
autocrina, por liberación al medio extracelular de moléculas de
señalización celular, tales como ATP, glutamato, citocinas o
prostaglandinas. La nomenclatura de hemicanal no diferencia si estos
canales están formados por conexinas o panexinas, ya que ambos
hemicanales son similares en estructura. A pesar de ello, varios
autores ya han sugerido un cambio en la nomenclatura al ejercer
funciones similares pero no iguales y sobre todo por estar implicados
en el desarrollo de diferentes patologías; lo que claramente indica que
presentan funciones específicas de tejidos y dependientes de la
composición de proteína (conexinas o panexinas). A día de hoy,
todavía estamos empezando a entender las funciones diferenciales de
ambas proteínas y canales en procesos como diferenciación celular,
proliferación, inflamación y reparación tisular. Queda por delante un
gran reto y diseño de nuevas herramientas que permitan diferenciar
correctamente ambos tipos de canales, con el objetivo de estudiar su
implicación en determinadas patologías, entender la fisiopatología de
la enfermedad y poder diseñar fármacos específicos para su
tratamiento. Los resultados obtenidos de este proyecto de
investigación ayudarán a entender la función de los hemicanales y su
implicación en el desarrollo de patologías.
Los resultados obtenidos permitirán la implantación de nuevos
procedimientos diagnósticos/pronóstico y sobre todo el desarrollo de
nuevas estrategias terapéuticas.
El grupo ya ha desarrollado tres patentes de invención. Una de ellas
se ha desarrollado en USA y dos de ellas están pendientes de registrar.
Cabe destacar que el grupo de investigación realiza actividades de
formación de personal clínico e investigador. Estas actividades reciben
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el certificado de interés sanitario de la Consellería de Sanidade del
Servicio Galego de Saúde (SERGAS).
Otros datos
La trayectoria profesional y productividad obtenida durante estos
últimos años avala la experiencia y capacidad del grupo de
investigación.
Ver el siguiente enlace para mas información sobre la
productividad y méritos relacionados con el el personal del grupo
de investigación durante estos últimos 5 años: ENLACE.
Ver publicaciones del grupo en el siguiente enlace:
http://mayan-lab.com/Publications.html
Ubicación
El proyecto se llevará a cabo en el Instituto de Investigación Biomédica
de A Coruña (INIBIC) y en el Complejo Hospitalario Universitario de A
Coruña (CHUAC-XXIAC)
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¿Quién está detrás de este proyecto?
EQUIPO DE INVESTIGACIÓN
http://mayan-lab.com/CellCOM_Research_Group.html
El grupo de Investigación Traslacional en Comunicación y
Señalización Celular (CellCOM) es un grupo mixto y multidisciplinar
compuesto por investigadores clínico-asistenciales integrados en el
Complejo Hospitalario Universitario de A Coruña (CHUAC) e
investigadores en biología experimental pertenecientes al INIBIC. El
grupo desarrolla su actividad clínica y traslacional en el estudio de la
fisiopatología de enfermedades relacionadas con alteraciones en la
comunicación célula-célula y célula-matriz entre las que se incluyen el
cáncer de mama, artrosis, psoriasis, melanoma o carcinoma
basocelular. Se utilizan modelos celulares y animales apropiados para
su estudio. El objetivo de nuestro grupo de investigación es la
búsqueda de nuevas dianas terapéuticas, desarrollo de técnicas de
diagnóstico y pronóstico y su aplicación en el desarrollo de terapias
personalizadas.
Jefe de Grupo: María D. Mayán Santos (PhD)
Investigadora Predoctoral: Raquel Gago Fuentes
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Investigadora Predoctoral: Marta Varela Eirín
Investigadora Postdoctoral: Paula Carpintero Fernández
Investigador Predoctoral: Adrián Varela Vázquez
Coordinador de la Línea de Investigación, enfermedades de la
piel: Dr. Eduardo Fonseca Capdevila (M.D., PhD). Jefe del Servicio
de Dermatología (CHUAC - XXIAC)
Enfermera contratada: Eva Blanco Castro
Doctora en Biología contratada: Raquel Iglesias Reinoso (PhD)
Dermatóloga: Sabela Paradela de la Morena (M.D., PhD)
Dermatóloga: Rosa M. Fernández Torres (M.D., PhD)
Coordinador de la Línea de Investigación, cáncer de mama: Dr.
Benigno Acea Nebril (M.D., PhD). Responsable de la Unidad de
Mama. Cirujano (CHUAC - XXIAC)
Predoctoral: Carlota Czestokowa Díaz Carballa (Ginecóloga)
Patóloga: Paz Santiago Freijanes
Radiólogo: Joaquín Mosquera Oses
La Dra.María D. Mayán se licenció en Farmacia por la Universidad de
Santiago de Compostela y es Doctora en Biología por la Universidad
Complutense de Madrid (Centro de Investigaciones Biológicas, CIB,
CSIC). Realizó dos estancias postdoctorales en Londres; en el
Imperial College London y en el Clinical Sciences Centre perteneciente
al Medical Research Council (MRC). En el año 2010 se incorporó al
INIBIC en A Coruña donde está trabajando en el campo de la
comunicación y señalización celular aplicado a la búsqueda de nuevas
dianas terapéuticas y su aplicación a técnicas de diagnóstico,
pronóstico y tratamiento personalizado de patologías relacionadas con
alteraciones en las funciones de conexinas, panexinas y otros
receptores de membrana.
El Dr. Eduardo Fonseca Capdevila, Jefe de Servicio de Dermatología
(CHUAC – XXIAC) es el coordinador de la línea de investigación
enfocada en el estudio de enfermedades de la piel. Durante toda su
carrera profesional ha participado y colaborado en tareas y trabajos de
investigación. Se le han concedido 21 premios por trabajos de
investigación, es miembro experto del Comité Científico de
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Orphanet-España para el Área de Dermatología y dirige el Portal de
Especialistas en Dermatología www.especialistasdermatologia.com
desde el año 2001.
El Dr. Benigno Acea Nebril, cirujano responsable de la Unidad de
Mama del CHUAC – XXIAC, es el coordinador de la línea de
investigación enfocada en cáncer de mama. El Dr. Benigno Acea
Nebril es experto en Cirugía Oncoplástica y Reconstructiva de la
mama por la Universidad de A Coruña y durante su trayectoria
profesional ha participado en la organización de cursos y congresos a
nivel internacional para la formación de personal clínico e investigador.
Contamos con la colaboración de la Dra. María Ángeles Freire Pico y
Ana Rodríguez, profesoras e investigadoras de la Universidad de A
Coruña, para la realización de experimentos como por ejemplo la
preparación de vectores de clonación y otras técnicas utilizando como
modelo experimental bacterias y levaduras. Para mas información ver
el siguiente enlace:
http://mayan-lab.com/Research_Unit_COMCELEX.html
Además de los tres investigadores principales (Dra. Mayán, Dr.
Fonseca y Dr. Acea), el grupo está formado por cuatro estudiantes
predoctorales, dos postdoctorales, una técnico de apoyo (enfermera),
dos dermatólogas, una ginecóloga, una patóloga y un radiólogo. Para
mas información ver el siguiente enlace:
http://mayan-lab.com/CellCOM_Research_Group.html
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