Fisiopatología del calcio intracelular

Grupo de Investigación en

Fisiopatología del Calcio Intracelular

Intracellular Ca2+ Research for Chemoprevention and Neuroprotection
 
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Fisiología del Calcio Intracelular
Unidad de Quimioprevención y Neuroprotección
Unidad de Investigación consolidada 093 (JCyL)
Centro:
Instituto de Biología y Genética Molecular (IBGM)
Centro Mixto Universidad de Valladolid y CSIC
Laboratorio D4. Sanz y Forés 3, 47003 Valladolid
Contacto: Dr. Carlos Villalobos
Teléfonos: 983-184821 /Fax:983 184800
Correo electrónico;>correo electrónico:carlosv@ibgm.uva.es
Página web del laboratorio: www.ibgm.med.uva.es/addon/UCAN/techniques.html
 

Miembros del Equipo

Investigadores

Dr. Carlos Villalobos Investigador Científico CSIC Investigador Principal carlos@ibgm.uva.es
Dra. Lucía Nuñez Profesor Titular Universidad de Valladolid Co-IP nunez@ibgm.uva.es
Becarios Predoctorales
  • Lucía G. Gutiérrez: Becaria Pre-Doctoral Universidad de Valladolid.
  • Daniel Ubierna: Becario Pre-Doctoral Junta de Castilla y León.
  • Mónica García Durillo: Becaria Pre-Doctoral contratada.
  • Enrique Pérez Riesgo: Becario Pre-Doctoral AECC
Ayudantes de Investigación
  • David del Bosque:Ayudante Investigación CSIC
Alumnos Internos y Pregrado
  • Jesús Peña López: Alumno Interno, Grado en Medicina y Cirugía.
  • Juan Piñeiroa Guigosos:Alumno Interno, Grado en Medicina y Cirugía.
  • Elena Hernando Pérez: Alumna en prácticas, Grado en Química.

Principales Lineas de Investigación

Remodelado del calcio intracelular en cáncer

El calcio intracelular controla numerosas funciones como la proliferación, la migración y la supervivencia celulares. La transformación celular puede provocar cambios en la homeóstasis del calcio intracelular que contribuyen a la adquisición de características tumorales. El uso de técnicas de Fisiología Celular y Molecular como la imagen de fluorescencia y bioluminiscencia, la electrofisiología, la immnunofluorescencia y las nuevas metodologías de secuenciación masiva permiten estudiar en detalle el remodelado del calcio intracelular en cáncer y la busqueda de nuevas dianas moleculares para el diagnóstico, el pronóstico, la prevención y el tratamiento del cáncer.

Dishomeostasis del calcio intracelular en el envejecimiento neuronal y la enfermedad de Alzheimer.

El envejecimiento neuronal está asociado con la dishomeostasis del calcio intracelular y la mayor susceptibilidad a la muerte neuronal inducida por excitotoxicidad (como en los procesos isquémicos) o los oligómeros del péptido amiloide (como en la enfermedad de Alzheimer). Mediante el uso de cultivos neuronales envejecidos in vitro y las metodologías de Fisiología Celular y Molecular mencionadas arriba, nuestro grupo de investgación trata de determinar los cambios en la homeostasis del calcio intracelular que contribuyen al daño neuronal asociado al envejecimiento la excitotoxidad y la enfermedad de Alzheimer.

 

Colaboraciones Recientes

  • Prof. James W. Putney (National Institutes of Health, EE.UU)
  • Prof. Markus Hoth (Hombourg University, Alemania)
  • Rafael A. Burgos (Universidad Austral de Chile)
  • Jie Shen (Harvard University, EE.UU)
  • Sara Sanz-Blasco (CONICET, Argentina)
  • Prof. Alberto Muñoz (CSIC, Madrid)
  • Prof. Javier García-Sancho (Universidad de Valladolid)
  • Juan A. Rosado (Universidad de Extremadura, Cáceres)
  • Angel Nadal (Universidad Miguel Hernández, Alicante)
  • Joaquín Jordán (Universidad de Castilla-La Mancha, Albacete)

Publicaciones más relevantes

Seleccionadas entre más de 40 publicaciones de los últimos 10 años.
  1. Villalobos C, Sobradillo D, Hernández-Morales M, Núñez L (2017) Calcium remodeling in colorectal cancer. Biochim Biophys Acta Mol Cel Res 1864, 843–849.
  2. Pérez-Riesgo E, Gutiérrez LG, Ubierna D, Acedo A, Moyer MP, Núñez L, Villalobos C (2017) Transcriptomic analysis of calcium remodelling in colon cancer. Int J Mol Sci 18(5), E922.
  3. Calvo-Rodríguez M, de la Fuente C, García-Durillo M, García-Rodríguez C, Villalobos C, Núñez L (2017) Aging and amyloid β oligomers enhance TLR4 expression, LPS-induced Ca2+ responses and neuron cell death in cultured rat hippocampal neurons. J Neuroinflammation 14:24.
  4. Calvo-Rodríguez M, García-Durillo M, Villalobos C, Núñez L (2016) In vitro aging promotes endoplasmic reticulum (ER)-mitochondria Ca2+ cross talk and loss of store-operated Ca2+ entry (SOCE) in rat hippocampal neurons. Biochim Biophys Acta Mol Cel Res 1863(11): 2637-2649.
  5. Calvo M, Sanz-Blasco S, Caballero E, Villalobos C, Núñez L (2015) Susceptibility to excitotoxicity in aged hippocampal cultures and neuroprotection by non-steroidal anti-inflammatory drugs: role of mitochondrial calcium. J Neurochem 132 (4), 403-417.
  6. Sobradillo D, Hernández-Morales M, Ubierna D, Moyer MP, Núñez L, Villalobos C (2014) A reciprocal shift in transient receptor potential channel 1 (TRPC1) and stromal interaction molecule 2 (STIM2) contributes to Ca2+ remodeling and cancer hallmarks in colorectal carcinoma cells. J Biol Chem 289, 28765-28782.
  7. Muñoz E, Hernández-Morales M, Sobradillo D, Rocher A, Núñez L, Villalobos C (2013) Intracellular Ca2+ remodeling during the phenotypic journey of human coronary smooth muscle cells. Cell Calcium 54:375-85.
  8. Gautier CA, Giaime E, Caballero E, Núñez L, Song Z, Chan D, Villalobos C, Shen J (2012) Regulation of mitochondrial permeability transition pore by PINK1. Mol Neurodegener May 25; 7(1):22
  9. Quintana A, Pasche M, Junker C, Al-Ansary D, Rieger H, Kummerow C, Nuñez L, Villalobos C, Meraner P, Becherer U, Rettig J, Niemeyer BA, Hoth M (2011) Calcium microdomains at the immunological synapse: how ORAI channels, mitochondria and calcium pumps generate local calcium signals for efficient T-cell activation. EMBO J 30(19):3895-3912
  10. Muñoz E, Valero RA, Quintana A, Hoth M, Núñez L, Villalobos C (2011) Non-steroidal anti-inflammatory drugs inhibit vascular smooth muscle cell proliferation by enabling the Ca2+-dependent inactivation of Ca2+ release-activated Ca2+/Orai channels normally prevented by mitochondria. J Biol Chem 286, 16186-16196.
  11. Ordóñez-Morán P, Palmer HG, Larriba MJ, Valero RA, Barbáchano A, Dunach M, García de Herreros A, Villalobos C, Berciano MT, Lafarga M, Múñoz A (2008) RhoA-ROCK and p38MAPK-MSK1 mediate vitamin D effects on gene expression, phenotype and Wnt pathway in colon cancer cells. J Cell Biol 183, 697-710.
  12. Valero RA, Senovilla L, Núñez L, Villalobos C (2008) The role of mitochondrial potential in control of calcium signals involved in cell proliferation. Cell Calcium 44, 259-269.
  13. Sanz-Blasco S, Valero RA, Rodríguez-Crespo I, Villalobos C, Núñez L (2008) Mitochondrial Ca2+ overload underlies Aβ oligomers neurotoxicity providing an unexpected mechanism of neuroprotection by NSAIDs. PLoS ONE 3(7): e2718.
  14. Núñez L, Senovilla L, Sanz-Blasco SI, Chamero P, Alonso MT, Villalobos C, García-Sancho J (2007) Bioluminescence imaging of mitochondrial calcium in sympathetic neurons from adult rat dorsal root ganglion. J Physiol (Lond) 580, 385-395.
  15. Núñez L, Valero RA, Senovilla L, Sanz-Blasco S, García-Sancho J, Villalobos C (2006) Cell proliferation depends on mitochondrial Ca2+ uptake: inhibition by salicylate. J Physiol (Lond) 571, 57-73.

Tesis Doctorales Dirigidas y Situación Egresados

  • Diego Sobradillo Luengo (2015) Remodelado del calcio intracelular en cancer colorectal. Actualmente Diego es investigador Postdoctoral en la multinacional farmacéutica CELGENE (Sevilla, España).
  • María Calvo Rodríguez (2015) Remodelado del calcio y susceptibilidad a la muerte neuronal en el envejecimiento y la enfermedad de Alzheimer. Actualmente María es investigadora postdoctoral en la Universidad de Harvard, EE.UU.
  • Erica Caballero Ortega (2013) Entrada de calcio inducida por oligómeros del péptido amiloide en la enfermedad de Alzheimer. Actualmente Erica es empresaria.
  • Eva Muñoz Conejero (2012). Papel de la mitochondria y los canals de calcio en la proliferación de las células de músculo liso vascular. Actualmente Eva es profesora ayudante doctor en la Universidad de Valladolid.
  • Sara Sanz Blasco (2009) Papel de la mitochondria en la neurotoxicidad del péptido amiloide y en la neuroprotección inducida por anti-inflamatorios no esteroideos. Actualmente es Científico Titular del CONICET, Buenos Aires, Argentina.
  • Ruth A. Valero López (2008). Control mitochondrial de la entrada capacitativa de calcio y la proliferación celular. Actualmente Ruth es especialista de laboratorio en clínica diagnóstica de Madrid.
  • Laura Senovilla González (2006) Caracterización fenotípica y funcional de las células multifuncionales de la hipófisis anterior. Actualmente es Científico Titular en el INSERM (París, Francia).

Otros egresados

  • Dr. Miriam Hernández-Morales (Investigador Postdoctoral 2012 - 2014). Actualmente es senior Post-doctoral Research Associate, Berkeley University (Berkeley, EE.UU).
Grupo de Fisiopatología del Calcio Intracelular en 2014
María Calvo,Carlos Villalobos,Diego Sobradillo,Miriam Hernández-Morales(Mexico) y Jorge Hidalgo (Chile)
 

Tesis Doctorales en Curso

Remodelado del calcio intracelular y quimioprevención en cáncer colorrectal.


Lucía G. Gutiérrez (Beca Predoctoral de la Universidad de Valladolid) Licenciada en Biología (Universidad de Oviedo) Máster en Investigación Biomédica (Universidad de Valladolid) Colorectal cancer is one of the most frequent types of cancer in modern societies and the most prevalent in Spain. Recent data from our lab indicate that calcium remodelling contributes to cancer hallmarks. Changes in molecular players involved in store-operated calcium entry and calcium store content at the endoplasmic reticulum play important roles in enhanced cell proliferation, cell migration and resistance to cell death. Several compounds involved in colon cancer chemoprevention including aspirin and other non-steroidal anti-inflammatory drugs as well as inhibitor of polyamine biosynthesis may prevent colorectal cancer by acting on remodelled calcium. The main goal of this project is to investigate in detail the role of intracellular calcium in cancer chemoprevention by selected compounds.
 

Dishomeostasis del calcio intracelular en cáncer de páncreas


Daniel Ubierna (Beca pre-doctoral de la Junta de Castilla y León) Licenciado en Biotecnología (Universidad Francisco de Vitoria) Máster en Investigación Biomédica (Universidad de Valladolid). Pancreatic ductal adenocarcinoma , the predominant form of pancreatic cáncer, is one of the leading causes of cancer related deaths in the world with a five year survival rate of 4-6%. Numerous studies have described the key role of calcium and calcium-permeable ion channels in the regulation of important tumoral processes such as: proliferation, migration and resistance to apoptosis. The main objectives of this research is to understand which calcium signaling changes occur in Pancreatic Adenocarcioma cells compared with Normal Pancreatic Ductal cells, discover the molecular basis involved in calcium signaling remodeling and study the effect of certain chemopreventive drugs in Pancreatic Adenocarcinoma cells.
 

Remodelado de la homeostasis del calcio intracelular en el envejecimiento neuronal in vitro


Mónica García Durillo (Investigador Contratado CSIC). Licenciada en Química (Universidad de Valladolid) Licenciada en Bioquímica (Universidad de Zaragoza) Máster en Investigación Biomédica (Universidad de Valladolid) The progressive increase in life expectancy in our society has raised the concern about age related diseases. Even though a lot discoveries have been published, further studies are required in order to have a deeper understanding regarding aging process and how age associated diseases, such as neurodegenerative diseases, work. There is no doubt that Ca2+ signaling is dramatically important for a large number of processes in neurons such as neurotransmitter secretion, gene transcription or long-term potentiation. Recent data suggest that changes in intracellular Ca2+ homeostasis (Ca2+ remodelling) in aging neurons contributes to susceptibility to excitotoxicity and neurodegeneration. Noteworthy, understanding of Ca2+ homeostasis in aging neurons and its molecular basis may provide novel opportunities for brain neuroprotection. Regarding this strategy, the main goal of this current PhD Thesis is to investigate the remodeling of subcellular Ca2+ homeostasis in long term cultures of rat hippocampal neurons, a model of neuronal aging in vitro.
 

Transcriptómica del remodelado del calcio intracelular en cáncer colorrectal


Enrique Pérez Riesgo (Beca pre-doctoral de la Asociación Española contra el Cancer, AECC) Licenciado en Química (Universidad de Valladolid) Máster en Investigación Biomédica (Universidad de Valladolid) Máster en Estadística (UNED) The more advance the society, the larger amount of data is generated. Thus, an interesting point of view in order to find out how the cellular mechanisms work on, or how they change in any kind of pathologies, is analyzing both data previously generated by several scientists and new data generated on one’s own. And that’s my job, my passion, torturing the data up to get as large amount of information as possible. Currently, the focus of my studies is on the association between cancer phenotype and calcium homeostasis remodeling, for what I use data from New Generation Sequencing, both obtained on our own and obtained from public repositories. This research is supported by the ASOCIACION ESPAÑOLA CONTRA EL CANCER (AECC), the Spanish association against cancer.

Financiación

Desde 2005 hemos recibido financiación en forma de proyectos de investigación competitivos de la Secretaría de Estado de Universidades e Investigación, actualmente dependiente del Ministerio de Economía, Industria y Competitividad (Gobierno de España), así como de la Junta de Castilla y León y la Confederación de Cajas de Ahorro de Castilla y León. Nuestros investigadores pre-doctorales han disfrutado de becas y contratos de investigación otorgados de modo competitivo por el Ministerio de Educación, la Universidad de Valladolid, la Junta de Castilla y León, el programa JAE del CSIC y la Asociación Española Contra el Cáncer (AECC) Hemos disfrutado de un contrato de investigación con la empresa farmacéutica PharmaMar S.L.

Prensa

 
IBGM

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