Calcio y Función Celular
NucleoRetLa labor del grupo en este campo se inicia en 1984, al asistir uno de sus miembros (Ana Sánchez) al nacimiento del quin2, el primer indicador de Ca2+citosólico, durante una estancia sabática en Cambridge, U.K.. Conscientes del potencial de esta nueva herramienta para estudiar los procesos de activación celular, montamos y mejoramos estas técnicas en Valladolid, lo que atrajo la atención de varios jóvenes y entusiastas científicos que se incorporaron al grupo. En 1988, gracias a una dotación de infraestructura del MEC, pusimos en marcha el primer equipo de microfluorescencia y análisis de imagen de nuestro país, que permitía medidas de Ca2+ en células vivas con resolución a nivel de célula única y que está aún en funcionamiento. Durante los últimos 15 años hemos abordado temas tan diversos como la entrada capacitativa de Ca2+, el control de la secreción en las células beta del páncreas, las células adenohipofisarias o las cromafines, varios aspectos de la fisiología de las células sanguíneas (plaquetas, leucocitos y linfocitos) y la inflamación, la organización de la actividad espontánea en circuitos neuronales, el control de la diferenciación celular o las implicaciones del Ca2+Nature, Nature Cell Biol., FASEB J., Proc. Nat. Acad, Sci. USA) o de las áreas de Fisiología (J. Physiol., Am. J. Physiol., Pflugers Arch., Diabetes), Bioquímica y Biología Molecular (J. Biol. Chem.; Biochem. J.) o Farmacología (Brit. J. Pharmacol.) y a conferencias invitadas en foros tan prestigiosos como la Gordon Research Conference on Calcium Signalling. Entre 1994 y 2000, a través de estancias postdoctorales en otros laboratorios, van incorporándose nuevas técnicas: Biologia Molecular y expresión con vectores víricos (María Teresa Alonso, EMBL, Heidelberg), electrofisiología (Rosalba Fonteriz, Oxford), medida de Ca2+ con ecuorinas dirigidas (Maite Montero, Padova), medidas de quimioluminiscencia y expresión génica en células vivas individuales (Carlos Villalobos y Lucía Nuñez, Charleston, South Carolina, USA). La conjunción de éstas nuevas ideas y técnicas ha resultado muy productiva, permitiendo estudiar la señal de calcio en los orgánulos intracelulares, con hallazgos inesperados que indican la generación de microdominios subcelulares, con un alto grado de organización espacial durante la activación celular. Hemos realizado también un especial esfuerzo por estudiar las consecuencias de la organización de la señal de Ca2+ en las funciones fisiológicas y la fisiopatología del daño celular. Algunos de los investigadores que se incorporaron en la década de los 90’s lideran hoy sus propios grupos de investigación, integrados también en el CMP. Los objetivos actuales del grupo se resumen más abajo, en el resumen del proyecto Calcio y Función Celular. En los últimos años, el grupo ha dirigido su también su atención hacia la investigación traslacional en Terapia Celular, y es nuestra intención aprovechar las ventajas que ofrece la conjunción de estos dos excitantes campos de trabajo. en el daño isquémico neuronal. Estos estudios han dado origen a numerosas publicaciones en revistas multidisciplinarias ( El grupo tiene también experiencia en Actividades Formativas. Es responsable directo de la elaboración de 12 Tesis doctorales, de las cuales 7 han obtenido premio extraordinario del doctorado, que han dado origen a publicaciones en revistas de difusión internacional de primer orden en su campo. El IBGM ofrece un Programa de Doctorado y acceso a numerosos cursos de especialización, tanto a través de la Universidad como del CSIC. Sus becarios tienen buenas posibilidades de interacción con los otros grupos del IBGM, que abordan líneas complementarias y entre los que surgen frecuentes colaboraciones, y un programa de actividades que incluye seminarios periódicos de investigación. Nuestras colaboraciones y contactos con otros grupos de investigación nacionales y extranjeros, facilitan la programación de estancias cortas en otros laboratorios dentro de su periodo de formación. Nuestro grupo tiene también actividades docentes en las áreas de Fisiología y Bioquímica en la Facultad de Medicina, por lo que los becarios tienen también la oportunidad de entrar en contacto y, eventualmente, colaborar en estas actividades.

Proyecto actual: Calcio y función celular (BFU2004-0265).

El Ca2+ es un segundo mensajero universal y versátil, capaz de regular muchas funciones distintas en una misma célula. Esto último es posible gracias a la compartimentalización de las funciones y a la generación de microdominios subcelulares con diferentes concentraciones de Ca2+ citosólico. El transporte de Ca2+ por los orgánulos intracelulares (retículo endoplásmico, mitocondrias, núcleo) es esencial en la génesis de microdominios. Por otro lado, la concentración de Ca2+ dentro de los orgánulos intracelulares es muy importante para funciones esenciales (síntesis protéica, interacción de chaperonas, apoptosis, control respiratorio, expresión génica). Recientemente hemos desarrollado un sistema basado en la expresión dirigida de la fotoproteína sensible a Ca2+ ecuorina que permite seguir en tiempo real los cambios de [Ca2+] en los orgánulos intracelulares. Utilizando un vector viral (HSV) se consiguen niveles de expresión suficientes para realizar medidas en célula única. En este proyecto se proponen mejoras de las ecuorinas que permiten un mayor rendimiento lumínico o la medida simultánea en dos colores. Se describe también el desarrollo de una sonda adecuada para seguir niveles altos de Ca2+ en las organellas durante periodos prolongados (pericam de baja afinidad). Utilizando estas herramientas se propone estudiar los siguientes aspectos: i)La homeostasis del Ca2+ nuclear, su dependencia de segundos mensajeros y su influencia en varios procesos fisiológicos; ii)Cuantificar el papel del Ca2+2+ mitocondrial en el control de la secreción de insulina en las células B del páncreas; iv) Evolución del Ca2+ mitocondrial, reticular y nuclear durante el latido cardiaco y papel de éste último en la expresión génica en los cardiomiocitos y en los fenómenos asociados a la regeneración cardiaca.  mitocondrial en la muerte celular en sistemas modelo y en cultivos primarios de neuronas y glias; iii)Papel del Ca

COMPOSICIÓN DEL EQUIPO

Nombre: GARCIA SANCHO, JAVIER
Unidad de investigación: Fisiología Celular y Molecular
Línea de investigación: Calcio y Función Celular
Despacho: D7
Teléfono: 983423084
E-mail: jgsancho@ibgm.uva.es
Nombre: SANCHEZ GARCIA, ANA
Unidad de investigación: Inmunidad Innata e Inflamación
Línea de investigación: Receptores Toll y enfermedades inflamatorias
Despacho: D8
Teléfono: 983184121
E-mail: asanchez@ibgm.uva.es
Nombre: ALONSO ALONSO, MARIA TERESA
Unidad de investigación: Fisiología Celular y Molecular
Línea de investigación: Calcio y Función Celular
Despacho: C7
Teléfono: 983184815
E-mail: talonso@ibgm.uva.es
Nombre: FERNANDEZ GUTIERREZ, JESUS
Unidad de investigación: Fisiología Celular y Molecular
Línea de investigación: Calcio y Función Celular
Despacho: D7
Teléfono: 983184824
E-mail: jesusf@bio.uva.es
Nombre: AMIGO BUENO, ANA
Unidad de investigación: Fisiología Celular y Molecular
Línea de investigación: Calcio y Función Celular
Despacho: D7
Teléfono: 983184828
E-mail: anaab@ibgm.uva.es
Nombre: GÜEMES GUTIERREZ, SANDRA
Despacho: D5
Teléfono: 983184823
E-mail: sgugu@ibgm.uva.es

PUBLICACIONES 2000-2006

  1. MONTERO, M., ALONSO, M.T., CARNICERO, E., CUCHILLO, I., ALBILLOS, A., GARCÍA, A.G., GARCÍA-SANCHO, J. and ALVAREZ, J. (2000) Chromaffin-cell stimulation triggers fast millimolar mitochondrial [Ca2+] transients that modulate secretion. Nature Cell Biol. 2, 57-61
  2. ALARCÓN, P. AND GARCÍA-SANCHO, J. (2000) Differential calcium responses to the pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide (PACAP) in the five main cell types of rat anterior pituitary. Pflügers Arch. 440, 685-691
  3. GARCÍA-SANCHO, J. (2000) Funciones básicas y envejecimiento. En La Ciencia en tus manos, pp. 385-416. García Barreno, P. ed., Espasa Calpe, MadridGARCIA-SANCHO, J. (2000) SOC and unSOC. News Physiol. Sci. 15: 159-160
  4. MONTERO, M., ALONSO, M.T., ALBILLOS, A., GARCÍA-SANCHO, J. and ALVAREZ, J. (2001) Mitochondrial Ca2+-induced Ca2+ release mediated by the Ca2+ uniporter. Mol. Biol. Cell 12, 63-71
  5. MONTERO, M., ALONSO, M.T., ALBILLOS, A., CUCHILLO-IBAÑEZ, I, OLIVARES, R, GARCÍA, A.G., GARCÍA-SANCHO, J. and ALVAREZ, J. (2001) Control of secretion by mitochondria depends on the size of local [Ca2+] after chromaffin cell stimulation. Eur. J. Neurosci. 13, 2247-2254
  6. CARNICERO, E. GARRIDO, J.J., ALONSO, M.T. & T. SCHIMMANG, T. (2001) Roles of FGF-2 During Innervation of the Avian Inner Ear. J. Neurochem. 77, 876-795
  7. ALARCON, P., NUÑEZ, L. and GARCÍA-SANCHO, J. (2001) Direct actions of adrenergic agents on rat anterior pituitary cells. Pflügers Arch. 442, 834-841
  8. VILLALOBOS, C, NUÑEZ, L., CHAMERO, P., ALONSO, M.T. and GARCÍA-SANCHO, J. (2001) Mitochondrial [Ca2+] oscillations driven by local high-[Ca2+] domains generated by spontaneous electric activity. J. Biol. Chem. 276, 40293-40297
  9. GARCÍA-SANCHO, J. (2002) Acciones de los campos electromagnéticos sobre las células vivas. En Informes Sanitarios del siglo XXI-1-, Ondas electromagnéticas y salud. Gil-Loyzaga, P.E. y Ubeda, pp. 143-157. A., A.F.I.T.Y.S., Madrid.
  10. ALONSO, M.T., MONTERO, M., CARNICERO, E., GARCIA-SANCHO, J., & ALVAREZ, J. (2002) Subcellular Ca2+ dynamics measured with targeted aequorin in chromaffin cells. Ann N Y Acad Sci. 971, 634-640
  11. CARNICERO, E. M. KNIPPER, J. TAN, M. T. ALONSO & T. SCHIMMANG. (2002) Herpes Simplex Virus Type 1-Mediated Transfer of Neurorophin-3 Stimulates Survival of Chicken Auditory Sensory Neurons. Neurosci. Lett. 321, 149-152,
  12. PRAETORIUS, M. KNIPPER, B. SCHICK, J. TAN, A. LIMBERGER, E. CARNICERO, M.T. ALONSO AND T. SCHIMMANG. (2002). A Novel Vestibular Approach for Gene Transfer into the Inner Ear. Audiol.&Neurootol., 7., 324-334.
  13. GIL A., GUTIERREZ L.M., CARRASCO-SERRANO C., ALONSO M.T., VINIEGRA S., CRIADO M. (2002) Modifications In The C-Terminus Of The Synaptosome-Associated Protein of 25 Kda (Snap-25) and in the Complementary Region of Synaptobrevin Affect the Final Steps of Exocytosis. J Biol Chem. 277: 9904-10
  14. MONTERO M, ALONSO MT, ALBILLOS A, CUCHILLO-IBANEZ I, OLIVARES R, VILLALOBOS C, ALVAREZ J. (2002) Effect Of Inositol 1,4,5-Trisphosphate Receptor Stimulation On Mitochondrial [Ca2+] and Secretion in Chromaffin Cells. Biochem J. 365: 451-9
  15. RIGUAL R, MONTERO M, RICO AJ, PRIETO-LLORET J, ALONSO MT, ALVAREZ J. (2002) Modulation of Secretion by The Endoplasmic Reticulum In Mouse Chromaffin Cells. Eur J Neurosci. 16:1 690-6
  16. FONTERIZ, R.I, VILLALOBOS, C. and GARCÍA-SANCHO, J (2002) An extracellular sulfhydryl group modulates background sodium conductance and cytosolic calcium in pituitary cells. Am. J. Physiol.282, C864-C872
  17. VILLALOBOS, C., NUÑEZ, L., MONTERO, M. GARCÍA, A.G., ALONSO, M.T., CHAMERO, P., ALVAREZ, J. and GARCÍA-SANCHO, J. (2002) Redistribution of Ca2+ among cytosol and organella during stimulation of bovine chromaffin cells. FASEB J., 16, 343-353
  18. CHAMERO, P., VILLALOBOS, C. ALONSO, M.T. and GARCÍA-SANCHO, J. (2002) Dampening of cytosolic Ca2+ oscillations on propagation to nucleus in pituitary cells. J. Biol. Chem. 277, 50226-50229
  19. ALONSO, M.T, CHAMERO, P., VILLALOBOS, C. and GARCÍA-SANCHO, J. (2003) Fura-2 antagonises calcium-induced calcium release. Cell Calcium, 33, 27–35
  20. ALVAREZ, Y., M.T. ALONSO, V. VENDRELL, L. ZELARAYAN, P. CHAMERO, T. THEIL, M. BÖSL, S. KATO, M. MACONOCHIE AND T. SCHIMMANG. (2003) Requirements for Fgf-3 And Fgf-10 During Inner Ear Formation. Development, 130, 6329-6338
  21. NUÑEZ, L, VILLALOBOS, C., SENOVILLA, L. and GARCIA-SANCHO, J. (2003) Multifunctional cells of mouse anterior pituitary reveal a striking sexual dimorphism. J. Physiol (London) 549, 835-843
  22. JAMBRINA E, ALONSO R, ALCALDE M, DEL CARMEN RODRIGUEZ M, SERRANO A, MARTINEZ-A C, GARCIA-SANCHO J, IZQUIERDO M. (2003) Calcium influx through receptor-operated channel induces mitochondria-triggered paraptotic cell death. J Biol Chem. 278, 14134-45.
  23. AVILÉS, F.F., SAN ROMÁN, J.A., GARCÍA FRADE, J., VALDÉS, M., SÁNCHEZ, A., DE LA FUENTE, L., PEÑARRUBIA, M.J., FERNÁNDEZ, M.E., TEJEDOR, P. DURÁN, J.M., HERNÁNDEZ, C., SANZ, R. AND GARCÍA SANCHO, J. (2004) Regeneración miocárdica mediante la implantación intracoronaria de células madre en el infarto agudo de miocardio. Rev. Esp. Cardiol. 57, 201-208
  24. FERNANDEZ-AVILES F, SAN ROMAN JA, GARCIA-FRADE J, FERNANDEZ ME, PENARRUBIA MJ, DE LA FUENTE L, GOMEZ-BUENO M, CANTALAPIEDRA A, FERNANDEZ J, GUTIERREZ O, SANCHEZ PL, HERNANDEZ C, SANZ R, GARCIA-SANCHO J, SANCHEZ A.(2004) Experimental and clinical regenerative capability of human bone marrow cells after myocardial infarction. Circ Res. 95:742-8.
  25. CARNICERO, E., L. C. ZELARAYAN, L. RUTTIGER, M. KNIPPER, M. T. ALONSO AND T. SCHIMMANG. (2004). Differential roles of FGF-2 during maintenance of hair cells. J. Neurosci. Res., 77, 787-797
  26. SENOVILLA L, NUNEZ L, DE CAMPOS JM, DE LUIS DA, ROMERO E, SANCHEZ A, GARCIA-SANCHO J, VILLALOBOS C. (2004) Multifunctional cells in human pituitary adenomas: implications for paradoxical secretion and tumorigenesis. J Clin Endocrinol Metab. 89:4545-52.
  27. VILLALOBOS C, NUNEZ L, GARCIA-SANCHO J. (2004) Anterior pituitary thyrotropes are multifunctional cells. Am J Physiol Endocrinol Metab. 287:E1166-70
  28. VILLALOBOS C, NUNEZ L, GARCIA-SANCHO J. (2004) Phenotypic characterization of multi-functional somatotropes, mammotropes and gonadotropes of the mouse anterior pituitary. Pflugers Arch. 449:257 .264
  29. SENOVILLA L, GARCIA-SANCHO J, VILLALOBOS C. (2005) Changes in expression of hypothalamic releasing hormone receptors in individual rat anterior pituitary cells during maturation, puberty and senescence. Endocrinology146: 4627-4634.
  30. VILLALOBOS C, NADAL A, NUNEZ L, QUESADA I, CHAMERO P, ALONSO MT, and GARCIA-SANCHO J. (2005) Bioluminescence imaging of nuclear calcium oscillations in intact pancreatic islets of Langerhans from the mouse. Cell Calcium 38:131-139
  31. SANCHEZ, A. and GARCIA-SANCHO J. (2005) Progenitor cells for cardiac regeneration. In “Stem Cell Therapy and Tissue Engineering for Cardiovascular Repair. N. Dib, D.A. Taylor and E.B. Diethrich, Eds. Pp. 121-134. Springer ISBN: 0-387-25788-8
  32. SANCHEZ, A., FERNÁNDEZ, M.E., RODRÍGUEZ, A., FERNANDEZ, J., TORRE-PEREZ, N, HURLE, J.M. and GARCIA-SANCHO J. (2006) Experimental models for cardiac regeneration. Nature Clin. Pract.Cardiovasc. Med, Suppl 1: S29-32
  33. LIOUBINSKI O, ALONSO MT, ALVAREZ Y, VENDRELL V, GARROSA M, MURPHY P, SCHIMMANG T. (2006) FGF signalling controls expression of vomeronasal receptors during embryogenesis. Mech Dev. 123:17-23.
  34. ALONSO J, RODRIGUEZ JM, BAENA-LOPEZ LA, ALONSO MT, SANTAREN JF. (2005) Constitutive expression of heat shock protein p23 correlates with proneural territories in imaginal discs of Drosophila melanogaster. Proteomics. 5: 3604-13
  35. NÚÑEZ, L., VALERO, R.A., SENOVILLA, L., SANZ-BLASCO, S., GARCIA-SANCHO, J. and VILLALOBOS, C. (2006) Cell proliferation depends on mitochondrial Ca2+ uptake: inhibition by salicylate. J Physiol. 571::57-73
  36. GARCIA, A.G. ANTONIO M. GARCIA-DE-DIEGO, LUIS GANDIA, RICARDO BORGES & JAVIER GARCIA-SANCHO (2006) Calcium Signaling and Exocytosis in Adrenal Chromaffin Cells. Physiol. Rev. 86: 1093-1131.
  37. ALONSO, MT., VILLALOBOS, C., CHAMERO, P., ALVAREZ, J and GARCIA-SANCHO, J. (2006) Calcium microdomains in mitochondria and nucleus. Cell Calcium, in press

PROYECTOS DE INVESTIGACION EN CURSO

  • Titulo: Calcio y Función Celular Entidad financiadora: MEC (BFU2004-02765/BFI). I.P.: J. García-Sancho. Importe: 260.000 Duración: 2005-2007
  • Título: Dinámica subcelular del Ca2+ en las células ciliadas del oído interno Entidad: Junta de Castilla y León (VA078/04) I.P: M. Teresa Alonso Importe: 26.900
  • Título: Regeneracion cardiaca post-isquemica a partir de celulas hematopoyeticas y mesenquimales Entidad Financiadora: FIS PI04/1468 I.P.: Ana Sánchez (+coordinadora de 4 proyectos) Importe: 141.000 euros
  • Título: Red de Terapia Celular Entidad: Instituto de Salud Carlos III (G03/21) I.P: J. García-Sancho (Coordinador de la Red)
IBGM

Instituto De Biología Y Genética Molecular.
Calle Sanz y Forés, 3, 47003 Valladolid. Ver mapa