Grupo de Envejecimiento y Calcio

Miembros del Grupo

Doctores

  • Javier Álvarez Martín, Catedrático de Universidad
  • Mª Teresa Montero Zoccola, Catedrática de Universidad
  • Rosalba Inés Fonteriz García, Profesora Titular de Universidad
  • Pilar Álvarez Illera, Contratada con cargo a Proyecto

Doctorandos

  • Paloma García Casas, Becaria FPI

Líneas de trabajo

La línea de trabajo del grupo se basa en estudiar la relación entre la actividad de las vías de señalización sensibles a nutrientes, la señalización intracelular por calcio y el envejecimiento o la longevidad. Estudiamos los efectos de moduladores de las vías sensibles a nutrientes sobre la señalización por Ca2+ en células de cultivo, tanto en el citosol como en orgánulos: la mitocondria y/o el retículo endoplásmico. Paralelamente estamos realizando estudios in vivo en el nematodo C. elegans de los efectos de compuestos que modifican la señalización por Ca2+, y su interrelación con los de los moduladores de las vías de señalización sensibles a nutrientes. Además de medir los efectos sobre la longevidad, utilizamos varios parámetros funcionales para medir el estado de los gusanos. Uno de ellos es la dinámica de Ca2+ en el pharynx o en la pared muscular del gusano, tanto en el citosol como en la mitocondria. También medimos la despolarización/repolarización eléctrica rítmica del pharynx que genera un electrofaringeograma, en cierto modo similar al electrocardiograma, y finalmente valoramos el grado de movilidad. Estos parámetros también nos sirven para valorar la respuesta a fármacos de distintos modelos de enfermedades neurodegenerativas en C. elegans, entre ellos modelos de Alzheimer, Parkinson, Huntington, etc.

Publicaciones últimos años (2012-2019)

  • García-Casas, P., Arias-Del-Val, J., Alvarez-Illera, P., Wojnicz, A, de los Ríos, C., Fonteriz, R.I., Montero, M. and Alvarez, J. (2019) The neuroprotector benzothiazepine CGP37157 extends lifespan in C. elegans worms. Front. Aging Neurosci. 10:440 (2019)
  • Arias-Del-Val J, Santo-Domingo J, García-Casas P, Alvarez-Illera P, Núñez Galindo A, Wiederkehr A, Fonteriz RI, Montero M, Alvarez J. Regulation of inositol 1,4,5-trisphosphate-induced Ca2+ release from the endoplasmic reticulum by AMP-activated kinase modulators. Cell Calcium 77, 68-76. doi: 10.1016/j.ceca.2018.12.004 (2019)
  • García-Casas P, Arias-Del-Val J, Alvarez-Illera P, Fonteriz RI, Montero M, Alvarez J. Inhibition of Sarco-Endoplasmic Reticulum Ca2+ ATPase Extends the Lifespan in C. elegans Worms. Frontiers in Pharmacology 9:669. doi: 10.3389/fphar.2018.00669. (2018)
  • López-Gil, A, Nanclares, C, Méndez-López, I, Martínez-Ramírez, C, de Los Rios, C, Padín-Nogueira, JF, Montero, M, Gandía, L and García, AG. The quantal catecholamine release from mouse chromaffin cells challenged with repeated ACh pulses is regulated by the mitochondrial Na+ /Ca2+ exchanger. Journal of Physiology 595, 2129-2146. doi: 10.1113/JP273339. (2017)
  • Alvarez-Illera, P., García-Casas, P., Arias-del-Val, J., Fonteriz, R.I., Alvarez, J. and Montero, M. Pharynx mitochondrial [Ca2+] dynamics in live C. elegans worms during aging. Oncotarget , 8, 55889-55900. doi: 10.18632/oncotarget.18600. (2017)
  • Alvarez-Illera, P., Sanchez-Blanco, A., Lopez-Burillo, S., Fonteriz, R.I., Alvarez, J. and Montero, M. Long-term monitoring of Ca2+ dynamics in C. elegans pharynx: an in vivo energy balance sensor. Oncotarget 7, 67732-67747. doi: 10.18632/oncotarget.12177. (2016)
  • Matesanz-Isabel, J., Arias-Del-Val, J., Alvarez-Illera, P., Fonteriz, R.I., Montero, M. and Alvarez, J. Functional roles of MICU1 and MICU2 in mitochondrial Ca2+ uptake. Biochimica et Biophysica Acta 1858, 1110-1117. (2016)
  • Cruz-Bermúdez, A., Vicente-Blanco, R.J., Hernández-Sierra, R., Montero, M., Alvarez, J., González Manrique, M., Blázquez, A., Martín, M.A., Ayuso, C., Garesse, R. and Fernández-Moreno, M.A. Functional Characterization of Three Concomitant MtDNA LHON Mutations Shows No Synergistic Effect on Mitochondrial Activity. PLoS One 11, e0146816. (2016)
  • Fonteriz, R., Matesanz-Isabel, J., Arias-Del-Val, J., Alvarez-Illera, P., Montero, M. and Alvarez J. Modulation of Calcium Entry by Mitochondria. Adv Exp Med Biol. 898, 405-421 (2016)
  • de la Fuente, S., Matesanz-Isabel, J., Fonteriz, R.I., Montero, M. and Alvarez, J. Dynamics of mitochondrial Ca2+ uptake in MICU1-knockdown cells. Biochemical Journal 458, 33-40 (2014)
  • Montero, M., de la Fuente, S., Fonteriz, R.I., Moreno, A. and Alvarez, J. Effects of long-term feeding of the polyphenols resveratrol and kaempferol in obese mice. PLoS One 9, e112825. (2014)
  • Pla-Martín, D., Rueda, C.B., Estela, A., Sánchez-Piris, M., González-Sánchez, P., Traba, J., de la Fuente, S., Scorrano, L., Renau-Piqueras, J., Alvarez, J., Satrústegui, J., Palau, F. Silencing of the Charcot-Marie-Tooth disease-associated gene GDAP1 induces abnormal mitochondrial distribution and affects Ca2+ homeostasis by reducing store-operated Ca2+ entry. Neurobiology of Disease. 55, 140-151 (2013)
  • de la Fuente, S., Fonteriz, R.I., Montero, M. and Alvarez, J. Ca2+ homeostasis in the endoplasmic reticulum measured with a new low-Ca2+-affinity targeted aequorin. Cell Calcium 54, 37-45 (2013)
  • Gajate, C., Matos-da-Silva, M., Dakir, E.L., Fonteriz, R.I., Alvarez, J. and Mollinedo, F. Antitumor alkyl-lysophospholipid analog edelfosine induces apoptosis in pancreatic cancer by targeting endoplasmic reticulum. Oncogene. 31, 2627-2639 (2012)
  • de la Fuente, S., Fonteriz, R.I., Montero, M. and Alvarez J. Dynamics of mitochondrial [Ca2+] measured with the low-Ca2+-affinity dye rhod-5N. Cell Calcium 51, 65-71 (2012)
  • Alvarez J. Calcium dynamics in the secretory granules of neuroendocrine cells. Cell Calcium 51, 331-337 (2012)
  • de la Fuente, S., Fonteriz, R.I., de la Cruz, P.J., Montero, M. and Alvarez, J. Mitochondrial free [Ca2+] dynamics measured with a novel low-Ca2+ affinity aequorin probe. Biochemical Journal 445, 371-376 (2012)

Historial investigador del grupo

Nuestro equipo investigador posee una larga experiencia de casi 30 años trabajando en el estudio dinámico de la homeostasis del Ca2+ intracelular. De este periodo destacamos algunos hitos como los trabajos pioneros en la entrada capacitativa de Ca2+ (hoy conocida como store-operated Ca2+ entry, SOCE, término propuesto por primera vez por nosotros, Montero et al, 1993), y la puesta en marcha de la técnica de la aequorina recombinante dirigida a orgánulos intracelulares, que permitió realizar por primera vez medidas de la [Ca2+] en el retículo endoplásmico (Montero et al. 1997) y demostrar también por primera vez la presencia de liberación de Ca2+ inducida por Ca2+ (Ca2+-induced Ca2+ release, CICR) desde el retículo endoplásmico en células cromafines (Alonso et al., 1999). La misma técnica, pero aplicada al estudio del Ca2+ mitocondrial, permitió descubrir la capacidad de las mitocondrias de acumular Ca2+ hasta el rango milimolar durante la estimulación de estas mismas células (Montero et al., 2000, 2001).

A partir de ese momento, nuestros trabajos se encaminaron fundamentalmente a estudiar la modulación de la señalización por Ca2+ a nivel de ambos orgánulos, retículo endoplásmico y mitocondria, sin olvidar otros compartimentos importantes como son las vesículas de secreción y el propio citosol. Entre otras cosas, hemos descrito nuevos mecanismos de modulación del receptor de IP3 (Montero et al., 2003) y del uniportador de Ca2+ mitocondrial (Montero et al., 2002, 2004; Lobatón et al., 2005), hemos demostrado que la modulación de los flujos de Ca2+ mitocondriales por diversos compuestos controla la dinámica de Ca2+ citosólica (Hernández-SanMiguel et al., 2006; Vay et al., 2007; SantoDomingo et al., 2007), y que las vesículas de secreción son capaces de liberar Ca2+ y contribuir a su propia secreción (Santo-Domingo et al., 2008; Camacho et al., 2008; Alvarez, 2012). En los años siguientes, nuestro grupo puso en marcha nuevas técnicas de medida de la [Ca2+] en orgánulos subcelulares, tanto con colorantes fluorescentes como con proteínas fluorescentes, y nuevas formas de aequorina de baja afinidad para medir niveles de [Ca2+] más altos en RE y mitocondria (de la Fuente et al, 2010; 2012a; 2012b; 2013; 2014; Fonteriz et al., 2010). Estos trabajos permitieron por un lado resolver discrepancias importantes que habían surgido en el campo en relación con los niveles de [Ca2+] mitocondrial tras la estimulación celular, y por otro nos dotaron de toda una batería de nuevos métodos de medida de [Ca2+] en el citosol, mitocondria y retículo endoplásmico. Con estas técnicas pudimos a continuación abordar el estudio del papel funcional de los distintos componentes recientemente descubiertos del uniportador de calcio mitocondrial, en particular MICU1 y MICU2 (de la Fuente et al., 2014; Matesanz-Isabel et al., 2016; Fonteriz et al., 2016).

En los últimos años nos hemos propuesto abordar un nuevo reto, el estudio de la homeostasis del Ca2+ in vivo en el nematodo C. elegans a lo largo del envejecimiento Además, entre nuestros objetivos está también estudiar los efectos en este proceso de diversos compuestos que modulan la señalización por Ca2+, y también de moduladores de las vías de señalización sensibles a nutrientes, en especial las vías mTOR y AMPK. La elección de este organismo se debe a su facilidad de cultivo y su relativamente corto tiempo de vida, que le han convertido en el modelo de elección para realizar estudios genéticos y farmacológicos sobre envejecimiento y fenotipos asociados a la edad. De hecho, C. elegans no sólo representa un modelo para evaluar los efectos biológicos de los compuestos, sino que gracias al gran número de herramientas genéticas disponibles en este nematodo, también es un potente sistema para determinar el mecanismo de acción de los fármacos empleados. La relativa simplicidad del organismo, la riqueza en el conocimiento de su biología, la gran cantidad de herramientas genéticas disponibles, su relativamente corto tiempo de vida (15-20 días) y el bajo coste económico de su cultivo, hacen que sea un organismo muy atractivo para la investigación genética y farmacológica del envejecimiento.

En estos años hemos puesto a punto todo el sistema de medida de [Ca2+] en el pharynx de gusanos vivos, y hemos conseguido obtener y dar significado funcional a los registros de dinámica de [Ca2+] en citosol y mitocondria del pharynx a lo largo del envejecimiento, tanto en C. elegans wild type como en mutantes nuo-6 con alteraciones en la cadena respiratoria mitocondrial que proporcionan mayor longevidad (Alvarez-Illera et al., 2016; Alvarez-Illera et al., 2017). Pudimos así mostrar que aparecen oscilaciones de Ca2+ a alta frecuencia a lo largo de toda la vida del gusano, pero que se observan también esporádicamente elevaciones prolongadas de la [Ca2+], que atribuimos a la inhibición de las bombas de Ca2+ por depleción energética. Sorprendentemente, este fenómeno ocurre más frecuentemente en gusanos jóvenes, que probablemente son más susceptibles a la depleción energética por su mayor gasto energético. Hemos visto también que el patrón de oscilaciones se altera en mutantes de la cadena respiratoria mitocondrial que tienen mayor longevidad, y que estos mutantes tienen sorprendentemente menos riesgo de sufrir depleción energética que los wild-type, probablemente debido a que están adaptados a un menor gasto energético. La dinámica de Ca2+ por tanto nos da información sobre la disponibilidad energética del pharynx in vivo. Por otro lado, estudiando la dinámica de Ca2+ mitocondrial hemos podido demostrar que la mitocondria es capaz de seguir el mismo patrón de las oscilaciones citosólicas de alta frecuencia. Se observa sin embargo una disminución de la frecuencia y amplitud de las oscilaciones en mutantes con alteraciones en la cadena respiratoria mitocondrial.

Con relación al estudio de los efectos de distintos moduladores de los flujos de Ca2+ sobre la longevidad, hemos estudiado ya el efecto de inhibidores de la SERCA (bomba de Ca2+ del retículo sarcoendoplásmico) thapsigargina y 2,5 benzohidroquinona (2,5-BHQ) (utilizando 2,6 benzohidroquinona, 2,6-BHQ, como análogo inactivo), y los del inhibidor del intercambiador Na+/Ca2+ mitocondrial CGP37157. Hemos podido comprobar que tanto la thapsigargina como la 2,5 benzohidroquinona producen aumentos de la vida media que son significativamente distintos del control y del tratamiento con 2,6 benzohidroquinona. Los efectos máximos se obtienen a dosis intermedias (dosis inferiores y superiores producen menos efectos), lo que sugiere que la inhibición parcial de la bomba SERCA y la consiguiente moderación de la señalización por Ca2+ son beneficiosos para la longevidad. Nuestros datos muestran por lo tanto que la inhibición submáxima de las bombas SERCA tiene un efecto pro-longevidad, lo que sugiere que la señalización por Ca2+ juega un papel importante en el proceso de envejecimiento y que podría ser una novedosa y prometedora vía de actuación sobre el envejecimiento. Igualmente, el compuesto CGP37157 a dosis submáximas produce un importante alargamiento de la vida de los gusanos, y estamos investigando actualmente el mecanismo concreto y las rutas implicadas.

Referencias

  1. Alonso, M.T. et al. (1999) J. Cell Biol. 144, 241-254
  2. Alvarez, J. (2012) Cell Calcium 51, 331-337
  3. Alvarez-Illera, P. et al. (2016) Oncotarget 7, 67732-67747.
  4. Alvarez-Illera, P. et al., (2017) Oncotarget, 8, 55889-55900.
  5. Camacho, C. et al. (2008) J. Biol. Chem. 283, 22383-22389
  6. de la Fuente, S. et al. (2010) Biochim. Biophys. Acta 1797, 1727-1735
  7. de la Fuente, S. et al. (2012a) Cell Calcium 51, 65-71
  8. de la Fuente, S. et al. (2012b) Biochem. J. 445, 371-6
  9. de la Fuente, S. et al. (2013) Cell Calcium 54, 37-45
  10. de la Fuente, S. et al. (2014) Biochem. J. 458, 33-40
  11. Fonteriz, R.I. et al. (2010) Cell Calcium 48, 61-9
  12. Fonteriz, R.I. et al. (2016) Adv. Exp. Med. Biol. 898, 405-421
  13. Hernández-SanMiguel, E. et al. (2006) Cell Calcium 40, 53-61
  14. Lobatón, C.D. et al. (2005) Br. J. Pharmacol. 145, 862-871
  15. Matesanz-Isabel, J. et al. (2016) Biochim. Biophys. Acta 1858, 1110-1117.
  16. Montero, M. et al. (1993) J. Biol. Chem. 268, 13055-13061
  17. Montero, M. et al. (1997) FASEB J. 11, 881-885
  18. Montero, M. et al. (2000) Nature Cell Biology 2, 57-61
  19. Montero, M. et al. (2001) Mol. Biol. Cell 12, 63-71
  20. Montero, M. et al. (2002) FASEB J. 16, 1955-1957
  21. Montero, M. et al. (2003) J. Biol. Chem. 278, 49972-49979
  22. Montero, M. et al. (2004) Biochem. J. 384, 19-24
  23. SantoDomingo, J. et al. (2007) Br. J. Pharmacol. 151, 647-654
  24. SantoDomingo, J. et al. (2008) Eur. J. Neurosci. 28, 1265–1274
  25. Vay, L. et al. (2007) J Physiol (London) 580, 39-49

Proyectos de investigación nacionales financiados en los últimos años

Referencia BFU2011-25763
Título Papel de la Dinámica de Calcio en Compartimentos Intracelulares en la Función Celular
Investigador principal Javier Álvarez Martín
Entidad Universidad de Valladolid
Centro Instituto de Biología y Genética Molecular
Fecha de inicio 01-01-2012
Fecha final 30-06-2015 (concedida prórroga de 6 meses)
Duración 3 años
Total concedido 197.230 €

Resumen del Proyecto BFU2011-25763

El calcio es un segundo mensajero universal capaz de cumplir papeles muy variados en la regulación y el control de múltiples funciones celulares, incluyendo la secreción de neurotransmisores, la contracción muscular, la proliferación, el desarrollo y otras. Esta versatilidad solo puede conseguirse gracias a un control muy preciso de su concentración a nivel subcelular. Nuestro grupo tiene una larga experiencia en este tema y este proyecto trata de desarrollar y poner en marcha varias aproximaciones nuevas con vistas a obtener información novedosa sobre la dinámica de la [Ca2+] en tres compartimentos intracelulares: mitocondria, retículo endoplásmico y gránulos de secreción.
1. Pretendemos utilizar pericam dirigido para investigar a nivel de célula única la dinámica de Ca2+ mitocondrial en líneas celulares clásicas (HeLa), células cromafines (tanto la línea PC12 como primarias de origen bovino) y cardiacas (tanto la línea HL1 como primarias de rata neonatal).
2. En 2010 se han propuesto nuevas identidades moleculares para el uniportador de Ca2+ mitocondrial (o una subunidad reguladora crítica) y para el intercambiador Na+/Ca2+ mitocondrial. Queremos investigar el efecto de la sobreexpresión y el silenciamiento de estas proteínas sobre la dinámica de Ca2+ mitocondrial y sobre la dinámica global de Ca2+ celular en las líneas celulares arriba mencionadas.
3. Hemos generado recientemente en nuestro grupo nuevas formas mutadas de aequorina con afinidad por Ca2+ reducida, que son ideales para investigar la dinámica de la [Ca2+] en el retículo endoplásmico y en la mitocondria. Pretendemos usarlas inicialmente para un estudio básico de homeostasis del Ca2+ en células HeLa intactas y permeabilizadas, antes de generar vectores virales que permitan su expresión en cultivos primarios. Podremos así realizar por primera vez medidas a largo plazo de niveles altos de Ca2+ en ambos orgánulos.
4. Queremos estudiar también la utilidad de derivados de baja afinidad de rhod-2 para medir [Ca2+] mitocondrial bajo ciertas condiciones. Hemos obtenido datos preliminares positivos con el rhod-5N, que permite medir niveles de Ca2+ próximos al rango milimolar.
5. Queremos también proseguir nuestros estudios previos sobre la dinámica de la [Ca2+] en los gránulos de secreción de células cromafines y PC12. Estamos ahora desarrollando nuevos constructos para generar y expresar quimeras de cromogranina-pericam y cromogranina-aequorina. Cuando estén listas, esperamos ser capaces de medir la [Ca2+] granular con mucha más precisión, especialmente mediante el nuevo microscopio confocal disponible.
6. Además de usar técnicas de microfluorimetría convencional, realizaremos también estudios más detallados de ratio imaging tanto de pericam dirigido a la mitocondria (objetivo 1) como de la quimera chromogranina-pericam (objetivo 5) mediante el nuevo microscopio confocal de alto rendimiento Leica SP5 disponible en el IBGM.

Referencia BFU2014-55731-R
Título Envejecimiento, longevidad y señalización por calcio en el modelo Caenorhabditis elegans
Investigador principal 1 Javier Álvarez Martín
IP1 Researcher ID: K-8210-2014 Código Orcid: 0000-0003-0636-5521
Investigador principal 2 Mª Teresa Montero Zoccola
IP2 Researcher ID: K-8212-2014 Código Orcid: 0000-0001-7702-6653
Entidad Universidad de Valladolid
Centro Instituto de Biología y Genética Molecular
Fecha de inicio 01-01-2015
Fecha final 31/06/2018 (concedida prórroga de 6 meses)
Duración 3 años
Total concedido 193.600 €

Resumen del Proyecto BFU2014-55731-R

El envejecimiento de la pirámide poblacional en Europa y más especialmente en nuestro país es un hecho demográfico patente y que se ha acrecentado en las últimas décadas. Las acciones destinadas a conseguir un envejecimiento saludable son por tanto prioritarias tanto desde el punto de vista social como de la I+D+I. Los mecanismos moleculares del envejecimiento aún no se conocen con detalle, pero en los últimos años han aparecido nuevas hipótesis bien fundamentadas que apuntan a un papel clave de las vías de señalización sensibles a nutrientes: la vía de la insulina y el IGF-1, la vía de la AMP quinasa (AMPK), la vía de la quinasa mTOR y la de las sirtuinas. Tanto la restricción dietética como compuestos como la rapamicina, inhibidor de mTOR, han mostrado su capacidad para aumentar la longevidad en gran número de especies, incluyendo mamíferos. Además, es importante destacar que tanto el mecanismo de activación como algunos de los efectores de estas vías están en muchos casos mediados por Ca2+ intracelular, un segundo mensajero clave en la activación celular. El objetivo principal de este proyecto es investigar la relación entre la actividad de las vías de señalización sensibles a nutrientes, la señalización intracelular por calcio y el envejecimiento o la longevidad. Proponemos realizar un doble estudio. Por un lado, investigar los efectos de moduladores de las vías sensibles a nutrientes (rapamicina, metformina, resveratrol, entre otros) sobre la señalización por Ca2+ en cultivos celulares, tanto en el citosol como en orgánulos como la mitocondria o el retículo endoplásmico, ambos directamente implicados en la energética celular. Por otro lado, proponemos también realizar un estudio in vivo a nivel del nematodo C. elegans de los efectos de compuestos que modifican la señalización por Ca2+, y su interrelación con los de los moduladores de las vías de señalización sensibles a nutrientes. Estudiaremos cómo afectan a la longevidad de los gusanos y usaremos además un novedoso parámetro funcional que sabemos está relacionado con el envejecimiento del gusano: la dinámica de Ca2+ en el pharynx del gusano, tanto en el citosol como en la mitocondria. Creemos que los resultados de este proyecto pueden proporcionar claves importantes para entender mejor el proceso de envejecimiento, y también nuevos compuestos capaces de actuar sobre él y hacerlo más lento y sobre todo más saludable.

Referencia BFU2017-83509-R
Título Papel de la señalización por calcio Ca2+ en longevidad y neuroprotección en el modelo Caenorhabditis elegans
Investigador principal 1 Javier Álvarez Martín
IP1 Researcher ID: K-8210-2014 Código Orcid: 0000-0003-0636-5521
Investigador principal 2 Mª Teresa Montero Zoccola
IP2 Researcher ID: K-8212-2014 Código Orcid: 0000-0001-7702-6653
Entidad Universidad de Valladolid
Centro Instituto de Biología y Genética Molecular
Fecha de inicio 01-01-2018
Fecha final 31/12/2021
Duración 4 años
Total concedido 217.800 €

Resumen del Proyecto BFU2017-83509-R

El envejecimiento saludable es uno de los objetivos clave del Reto “Salud, cambio demográfico y bienestar”. Se trata no solo de aumentar la longevidad, sino sobre todo de reducir la incidencia de enfermedades propias de la edad avanzada, entre ellas especialmente las enfermedades neurodegenerativas. Los mecanismos moleculares responsables del envejecimiento no se conocen aún con detalle, pero en los últimos años se ha acumulado evidencia que sugiere un papel clave para las denominadas vías de señalización sensibles a nutrientes, la vía de la insulina y el IGF-1, la vía de la AMP quinasa (AMPK), la vía de la quinasa mTOR y la de las sirtuinas. Estas vías interaccionan entre ellas a varios niveles y uno de ellos es la señalización por Ca2+, un mensajero clave en la activación celular. En nuestro último proyecto pusimos en marcha un modelo para la medida a lo largo del envejecimiento de la dinámica de [Ca2+] en citosol y mitocondria del pharynx del nematodo C. elegans in vivo, tanto en el gusano wild-type como en diversos mutantes, y en gusanos tratados o no con diversos compuestos. En ese proyecto planteamos también la hipótesis de que moduladores de la homeostasis del Ca2+ podrían actuar sobre el envejecimiento, y decidimos estudiarlo en el modelo C. elegans. Los datos que hemos obtenido muestran que el tratamiento de los nematodos con compuestos que alteran los flujos de Ca2+ en el retículo endoplásmico o en la mitocondria (inhibidores de la bomba de Ca2+ SERCA o del intercambiador Na+/Ca2+ mitocondrial) produce aumentos significativos de la longevidad de los gusanos. Creemos por tanto que la homeostasis del Ca2+ puede constituir una nueva diana para actuar sobre el envejecimiento. En este proyecto pretendemos profundizar en esta idea estudiando el mecanismo del efecto pro-longevidad de estos compuestos y otros análogos. Para ello estudiaremos sus efectos en nematodos mutantes con longevidad aumentada por alteración de alguna de las vías sensibles a nutrientes, tanto a nivel de supervivencia como de dinámica de [Ca2+] in vivo en el pharynx del gusano. Además, utilizaremos varios modelos disponibles de enfermedades neurodegenerativas en C. elegans, en concreto modelos de enfermedad de Alzheimer y de Parkinson, para investigar si estos compuestos u otros similares mejoran la supervivencia y la movilidad de los gusanos, a la vez que alteran la dinámica de [Ca2+]. Finalmente, para entender mejor la interacción entre las vías sensibles a nutrientes y la señalización por Ca2+, pretendemos también completar los estudios que estamos ya realizando sobre los efectos de la activación de las vías mTOR y AMPK en la dinámica de Ca2+ subcelular en modelos de líneas celulares.

IBGM

Instituto De Biología Y Genética Molecular.
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