Diabetes y célula β pancreática

Diabetes y célula beta-pancreática:

  Somos un grupo de investigadores fascinados por la investigación biomédica, en concreto por estudiar las bases moleculares de enfermedades relacionadas con el metabolismo. Encontramos en la investigación una herramienta para mejorar la calidad de vida de las personas y ayudar a la sociedad. El principal interés de nuestro grupo es el estudio a nivel molecular y fisiológico de la diabetes mellitus, una de las enfermedades más devastadoras de nuestra era, 60 millones de personas en  Europa y 347 millones en el mundo sufren esta enfermedad. En España su prevalencia es de 13.8% de la población, y este índice va en aumento debido al sobrepeso, la obesidad, el envejecimiento de la población y los hábitos de vida poco saludables (vida sedentaria y malos hábitos de alimentación).

 

Una de las características comunes a los dos tipos de diabetes más prevalentes en la población (tipo1-insulino dependiente y tipo 2-insulino resistente) es la pérdida de masa beta-pancreática funcional (masa de células productoras de insulina).

 

Se produce una pérdida de aproximadamente 70-100% en diabetes tipo 1 y hasta de un 65% en diabetes tipo 2. Las células beta-pancreáticas adultas, de roedores y humanos, se pueden generar a partir de la proliferación de células beta-pancreáticas diferenciadas. Por lo tanto, la búsqueda de nuevas dianas terapéuticas que preserven y/o induzcan la masa funcional de células beta-pancreáticas es esencial para el tratamiento de la diabetes. Además es importante encontrar nuevas dianas terapéuticas involucradas en la producción y secreción de insulina y glucagón, principales hormonas pancreáticas involucradas en el mantenimiento de la homeostasis de la glucosa. El objetivo principal de nuestro laboratorio es: “Estudio de estrategias para el mantenimiento de la masa beta-pancreática funcional como terapia para la diabetes”. Esto se concreta en tres líneas de actuación:
  1. Búsqueda de pequeñas moléculas que induzcan regeneración/protección de la célula beta-pancreática y mejoren su función.
  2. Estudio de proteínas implicadas en la función de la células beta- y alfa-pancreáticas.
  3. Estudio de la relación de la diabetes mellitus con enfermedades neurodegenerativas.

Figura 1: Inmunofluorescencia en islotes pancreáticos de rata, en la que se detecta proliferación de las células beta-pancreáticas. Núcleo Ki67+ (rojo), insulina citoplasmática (verde) y DAPI (azul).

       

Figura 2: Inmunofluorescencia en páncreas humanos de individuos control y diabéticos tipo 2. Insulina citoplasmática (verde) y DAPI (azul).









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  1. Jimenez-Palomares M, Lopez-Acosta JF, Villa-Perez P, Moreno-Amador JL, Muñoz-Barrera J, Heras-Pozas B, Fernández-Luis S, Perdomo G, Bernal-Mizrachi E, Cozar-Castellano I. Cyclin C stimulates beta-cell proliferation in rat and human pancreatic beta-cells. AM J PHYSIOL ENDOCRINOL METAB. Mar 15;308(6):E450-9
  2. Ramos-Rodriguez JJ, Jimenez-Palomares M, Murillo-Carretero MI, Infante-Garcia C, Berrocoso E, Hernandez-Pacho F, Lechuga-Sancho AM, Cozar-Castellano I, Garcia-Alloza M. Central vascular disease and exacerbated pathology in a mixed model of type 2 diabetes and Alzheimer's disease. PSYCHONEUROENDOCRINOLOGY. 2015 Dec;62:69-79
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  5. Sanchez-Encinales V, Cozar-Castellano I, Garcia-Ocaña A, Perdomo G. Targeted delivery of HGF to the skeletal muscle improves glucose homeostasis in diet-induced obese mice. J Physiol Biochem  Dec;71(4):795-805. 2015
  6. JF Lopez-Acosta; JL Moreno-Amador; M Jimenez-Palomares; AR Diaz-Marrero; M Cueto; G Perdomo; I Cozar-Castellano. Epoxypukalide Induces Proliferation and Protects against Cytokine-Mediated Apoptosis in Primary Cultures of Pancreatic beta-Cells .PLOS ONE 8(1): e52862 (2013)
  7. M Jimenez-Palomares; JJ Ramos-Rodriguez; JF Lopez-Acosta; M Pacheco-Herrero; AM Lechuga-Sancho; G Perdomo; M Garcia-Alloza; I Cozar-Castellano. Increased A beta production prompts the onset of glucose intolerance and insulin resistance.AMERICAN JOURNAL OF PHYSIOLOGY-ENDOCRINOLOGY AND METABOLISM Jun; 302(11): E1373-80. (2012).
  8. M Jimenez-Palomares; I Cozar-Castellano; MD Ganfornina; D Sanchez; G Perdomo. Genetic deficiency of apolipoprotein D in the mouse is associated with nonfasting hypertriglyceridemia and hyperinsulinemia. METABOLISM-CLINICAL AND EXPERIMENTAL 60(12):1767-74 (2011) 
  9. NM Fiaschi-Taesch; F Salim; J Kleinberger; R Troxell; I Cozar-Castellano; K Selk; E Cherok; KK Takane; DK Scott; AF Stewart. Induction of Human beta-Cell Proliferation and Engraftment Using a Single G1/S Regulatory Molecule, cdk6. DIABETES 59(8):1926-36 (2010)
  10. N Fiaschi-Taesch; TA Bigatel; B Sicari; KK Takane; F Salim; S Velazquez-Garcia; G Harb; K Selk; I Cozar-Castellano; AF Stewart. Survey of the Human Pancreatic beta-Cell G1/S Proteome Reveals a Potential Therapeutic Role for Cdk-6 and Cyclin D-1 in Enhancing Human beta-Cell Replication and Function In Vivo. DIABETES 58:882-93 (2009)
  11. I Cozar-Castellano; G Harb; K Selk; K Takane; R Vasavada; B Sicari; B Law; P Zhang; DK Scott; N Fiaschi-Taesch; AF Stewart. Lessons From the First Comprehensive Molecular Characterization of Cell Cycle Control in Rodent Insulinoma Cell Lines. DIABETES 57(11):3056-68 (2008)
  12. RC Vasavada; I Cozar-Castellano; D Sipula; AF Stewart. Tissue-specific deletion of the retinoblastoma protein in the pancreatic beta-cell has limited effects on beta-cell replication, mass, and function. DIABETES 56(1):57-64 (2007)
  13. I Cozar-Castellano; M Haught; AF. Stewart. The cell cycle inhibitory protein p21(cip) is not-essential for maintaining beta-cell cycle arrest or beta-cell function in vivo. DIABETES 55: 3271-3278 (2006)
  14. I Cozar-Castellano; N Fiaschi-Taesch; TA Bigatel; KK Takane; A Garcia-Ocana; R Vasavada; AF Stewart. Molecular control of cell cycle progression in the pancreatic beta-cell. ENDOCRINE REVIEWS 27(4):356-370 (2006)
  15. I Cozar-Castellano; M Weinstock; M Haught; S Velazquez-Garcia; D Sipula; AF Stewart. Evaluation of beta-cell replication in mice transgenic for hepatocyte growth factor and placental lactogen – Comprehensive characterization of the G(1)/S regulatory proteins reveals unique involvement of p21(cip). DIABETES 55(1):70-7 (2006)
  16. RC Vasavada; JA Gonzalez-Pertusa; Y Fujinaka; N Fiaschi-Taesch; I Cozar-Castellano; A Garcia-Ocana. Growth factors and beta cell replication. INTERNATIONAL JOURNAL OF BIOCHEMISTRY & CELL BIOLOGY. 38(5-6):931-50 (2006) 
  17. P Rao; I Cozar-Castellano; J Roccisana; RC Vasavada; A Garcia-Ocana. Hepatocyte growth factor gene therapy for islet transplantation. EXPERT OPINION ON BIOLOGICAL THERAPY 4:507-518 (2005)
  18. JC Lopez-Talavera; A Garcia-Ocana; I Sipula; KK Takane; I Cozar-Castellano; AF Stewart. Hepatocyte growth factor gene therapy for pancreatic islets in diabetes: Reducing the minimal islet transplant mass required in a glucocorticoid-free rat model of allogeneic portal vein islet transplantation. ENDOCRINOLOGY 145:467-474 (2004) 
  19.  I Cozar-Castellano; KK Takane; R Bottino; AN Balamurugan; AF Stewart. Induction of beta-cell proliferation and retinoblastoma protein phosphorylation in rat and human islets using adenovirus-mediated transfer of cyclin-dependent kinase-4 and cyclin D-1. DIABETES 53:149-159 (2004).

COLABORACIONES INTERNACIONALES:

Consideramos fundamentales las colaboraciones con otros grupos de investigación, para enriquecer nuestra ciencia y la formación de nuestros estudiantes. Por ello colaboramos con varios investigadores, algunos de ellos antiguos compañeros de laboratorio. Nuestros estudiantes realizan estancias internacionales en laboratorios de grupos con los que mantenemos colaboración, y algunos de nuestros colaboradores también hacen labores de tutorización con nuestros estudiantes de doctorado. Ente nuestros colaboradores internacionales se encuentran:
  • Andrew F. Stewart (Mount Sinai School of Medicine, NY, EEUU)
  • Adolfo García-Ocaña (Mount Sinai School of Medicine, NY, EEUU)
  • Rupangi Vasavada (Mount Sinai School of Medicine, NY, EEUU)
  • Klaus Kaestner (University of Pennsylvania, EEUU)
  • Ernesto Bernal-Mizrachi (University of Miami, Florida, EEUU)
  • Malcolm Leissring (University of California, Irvine, EEUU)

 

INFORMACIÓN DE CONTACTO:

  Nuestro laboratorio se encuentra ubicado en la 5ª planta del a Facultad de Medicina (Dpto. Bioquímica y Fisiología)

irene.cozar@uva.es
irene.cozar@ibgm.uva.es

Tfno: 983184005
IBGM

Instituto De Biología Y Genética Molecular.
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