Electrofisiología

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En el Laboratorio de electrofisiología investigamos el rol de los canales de calcio activados por voltaje en procesos neuronales.

Los canales de calcio son proteínas ubicadas en la membrana plasmática que controlan la entrada de calcio a la célula. Entre las funciones que regulan estos canales en las neuronas están la velocidad y el tipo de neurotransmisión, la expresión genética y la excitabilidad de la membrana.

Para nuestros estudios utilizamos:

Cultivos celulares: realizamos cultivos primarios de neuronas de diversas áreas cerebrales y además utilizamos líneas celulares para la sobre-expresión de proteínas de interés.

Patch-clamp: esta técnica nos permite medir las corrientes producidas por los canales de calcio activados por voltaje y evaluar cómo las mismas modifican la actividad sináptica y la excitabilidad de las neuronas.

Biología molecular: manejamos diversas herramientas como clonado, amplificación y purificación de DNA y  corte por enzimas de restricción. Todo esto nos permite realizar mutaciones en las proteínas de interés y obtener herramientas para modificar la expresión de determinadas proteínas en neuronas (sistemas de partículas lentivirales).

Líneas de roedores modificados genéticamente: que nos permiten visualizar neuronas de interés o modificar la expresión de ciertos genes.

Técnica de imágenes: para la determinación de los niveles de expresión y sub-localización celular de las proteínas de interés.

El foco de nuestro laboratorio es el estudio del impacto de la actividad de ciertos receptores acoplados a proteína G sobre la actividad de los canales de calcio en particular y sobre la actividad sináptica en general. Actualmente estamos centrados en el estudio de receptores de neuropeptidos que controlan la homeostasis del organismo y tienen la peculiaridad de poseer altos niveles de actividad constitutiva.

A continuación se describen resumidamente los dos proyectos troncales del laboratorio

“Estudio del efecto de la actividad constitutiva y ligando-evocada del receptor de melanocortinas tipo 4 (MC4) sobre canales de calcio neuronales operados por voltaje”

Objetivo general: Estudiar el mecanismo del efecto inhibitorio de la actividad basal constitutiva y evocada por ligando del receptor MC4 sobre canales de calcio operados por voltaje CaV2.1, CaV2.2, CaV1.2 y CaV1.3 y la relevancia de este efecto en neuronas de la amígdala.

La amígdala es un área cerebral que participa de las vías meso-límbicas de señalización, las cuales controlan aspectos relacionados con la sensación de recompensa provocada por diversos estímulos placenteros. Por otro lado el MC4 es el receptor para α-MSH un neuropeptido con diversos roles que a nivel central controla el balance energético del organismo. Sus sitios de expresión son el núcleo Arcuato del hipotálamo donde su rol está ampliamente estudiado y la amígdala.  Este proyecto forma parte de la tesis doctoral de Francina Agosti y ha dado lugar a tesinas de grado relacionadas a esta temática.

“Regulación de canales de calcio presinápticos por la actividad constitutiva del receptor de ghrelina (GHSR1a)”.

La hormona orexigénico ghrelina y su receptor (GHSR1a) son blancos terapéuticos de drogas anti-obesidad y del desarrollo de tratamientos para desordenes alimenticios. GHSR1a, es un receptor acoplado a proteína G que muestra la mayor actividad basal conocida para un recpeotr acoplado a proteína G. GHSR1a se expresa tanto en el soma y las dendritas (localización postsináptica) como en terminales axónicas (localización presináptica) de neuronas hipotalámicas, aunque también se encuentra expresado en otras zonas del sistema nervioso. A diferencia de la función de este receptor a nivel postsináptico, la cual está ampliamente estudiada, la función presináptica no se conoce en detalle. Se sabe que ghrelina regula la liberación de neurotransmisor pero el mecanismo de acción y como la actividad constitutiva modula la presinapsis es desconocido. Los canales de calcio presinápticos tipo CaV2.1 y CaV2.2 controlan la liberación de neurotransmisores y son muy sensibles a la modulación por proteína G. Asi, nostros estudiamos el efecto de ambas formas de actividad del GHSR (Basal y mediada por ligando) sobre la actividad de los canales presinápticos. Para esto utilizamos neuronas hipotalámicas en cultivo de animales reporteros que expresan GFP bajo el control del promotor de GHSR1a y también líneas celulares como sistema de sobre-expresión.

Este trabajo es parte de la tesis doctoral de Javier López Soto y también corresponde al trabajo de tesina de Valentina Martínez Damonte.

“Sistema de expresión de receptores acoplados a proteína G basados en partículas lentivirales”.

En nuestro laboratorio hemos desarrollado un protocolo para la producción de partículas lentivirales de tercera generación para la expresión de los receptores de interés. Este proyecto está a cargo de la Bioq. Silvia Rodríguez y se desarrolla conjuntamente con el área de cultivos del IMBICE.

Integrantes

Dra. Jesica Raingo –  Investigador Adjunto CONICET – Jefe de Laboratorio

Bioq. Silvia S. Rodriguez- Profesional de apoyo CICPBA

Lic. Francina Agosti- Becaria Doctoral CICPBA

Lic. E. Javier Lopez Soto- Becario Doctoral CONICET

Valentina Martinez Damonte- Estudiante de Biotecnología UNLP /Becaria de entrenamiento CICPBA

Roman E. Mustafa- Becario CONICET

Santiago Cordisco Gonzalez- Becario AGENCIA

 

Colaboradores:

Dr. Mario Perelló, (IMBICE)

Dra. Diane Lipscombe, (Brown University)

Dra. Verónica Milesi – Dr. Alejandro Rebolledo, (GINFIV-UNLP)

 

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Nuestro Laboratorio está interesado en incorporar estudiantes altamente motivados, de grado avanzado y de postgrado.