El nostre grup està centrat en els estudis morfològics i dinàmics de l'organització de les zones neurogèniques adultes del sistema nerviós central, i de la seua comparació des de peixos fins a mamífers (incloent l'espècie humana). Hem sigut pioners en la identificació d'àrees amb neurogènesis adulta, com ha sigut el cas dels rèptils i altres vertebrats, i en la identificació de les cèl·lules mare responsables d'aquesta neurogènesi, com ha sigut el cas de peixos, ocells i mamífers. Aquests estudis comparats, han sigut molt útils, permetent descobrir l'existència d'un cili que actua d'antena i que és imprescindible per a activar la neurogènesi. Aquesta troballa ha servit a grups que treballen en càncer, per a emprar-ho com a diana terapèutica.
Una de les nostres principals línies d'investigació es basa en l'estudi de l'activació o modulació d'aquestes zones en malalties neurodegeneratives, així com el potencial efecte per a l'activació de les cèl·lules mare neurals (NSCs), la neurogènesi i la oligodendrogènesi per a la mielinització. D'altra banda, no sols ataquem els problemes amb les cèl·lules endògenes, sinó que hem intentat emprar cèl·lules mare exògenes, de la medul·la òssia i del greix. Per a això, hem posat a punt diverses tècniques, destacant el perfeccionament del immunomarcatge per a microscòpia electrònica per a poder fer un seguiment de les cèl·lules trasplantades.
Entre els models amb possible ús clínic, hem triat l'ictus cerebral i l'esclerosi múltiple (EM). Per a l'ictus hem trasplantat cèl·lules mesenquimals humanes (hMSCs) i progenitors adults multipotents (hMAPCs), observant que el trasplantament cel·lular proporciona neuroprotecció evitant danys cerebrals secundaris. Aquesta funció neuroprotectora està mediada a través de diferents efectes terapèutics com són la inducció de angiogènesi, la disminució d'inflamació i cicatrització i l'augment de proliferació de les NSCs. En l'EM, emprem els models clàssics de lesió amb pèptid MOG i injectem factors per a l'activació de oligodendròcits, envaint aquests les zones adjacents. Dins de la línia de trasplantaments, i en col·laboració amb la Universitat de San Francisco, hem realitzat trasplantaments de l'eminència ganglionar medial, procedents d'embrions de ratolí, a ratolins postnatals en etapes primerenques. Gràcies a que les cèl·lules trasplantades eren fluorescents (GFP) hem pogut analitzar la seua distribució en l'escorça cerebral i sorprenentment i en contra de l'acceptat, almenys per al sistema nerviós central, les poblacions neuronals determinen el seu número intrínsecament, més que a causa de factors externs.
Una altra de les investigacions en curs, és el descobriment de l'existència de migracions neuronals que tenen lloc en el cervell humà des dels ventricles fins a l'escorça prefrontal. Aquestes migracions són rarament observades en una finestra molt curta de la vida i que va, des d'etapes embrionàries fins a 6 mesos de vida. Aquest punt l'interpretem com la capacitat del nostre cervell per a incrementar ràpidament la població cel·lular de l'escorça prefrontal, que és ben coneguda per la seua importància en memòria i aprenentatge.
Finalment hem observat que algunes d'aquestes cadenes semblen dirigir-se també cap a altres regions, la qual cosa afegiria una valuosa informació nova i única en mamífers. Aquesta sèrie de troballes estan incloses dins d'un macroprojecte, que intenta conéixer més de l'organització fina i funcional del cervell humà i que s'emmarca en altres descobriments nostres com l'existència de cèl·lules mare en el nostre cervell, que va ajudar a canviar la idea que després del naixement no es formen noves neurones.
Finalment i no menys important, som una referència nacional i internacional en tècniques de microscòpia electrònica per al diagnostique morfològic i no sols per a cèl·lules nervioses, sinó també per a cèl·lules mare, com confirmen les nostres nombroses col·laboracions.
- Neurogènesi adulta en humans.
- Ús de cèl·lules mare en models d'ictus i esclerosi múltiple.
- Oligodendròcits i mielina.
- Tècniques de marcatge.
- Teràpia cel·lular en model animal d'esclerosi múltiple. Modificació genètica dirigida a potenciar la regeneració axonal
El projecte versa sobre l'aplicació de teràpia cel·lular amb cèl·lules mesenquimales modificades genèticament (plasmidi episomal) per a tractar-la evolució i reparar la deterioració neurològica en el model animal d'esclerosi múltiple.
- Estudi dels oligodendròcits i la seua capacitat de mielinitzar durant el desenvolupament i en l'adult
Es pretén l'anàlisi del procés de mielinització durant el desenvolupament, els quals resulten de vital importància per a la inducció de processos de mielinització/remielinització en l'adult. En models de desmielinització s'analitzarà remielinització utilitzant els coneixements adquirits.
- Caracterització morfològica i molecular d'exosomes. Estudi del seu potencial metastàtic en càncer
Els exosomes han interromputs en ciència com una possible via de comunicació a llarga distància, emprant vesícules. Aquestes contenen proteïnes i àcids nucleics. El projecte intenta conéixer més sobre aquestes vesícules en sang, la seua morfologia i contingut molecular procedents de càncer metastàsic.
- Envelliment i malaltia d'Alzheimer. GSK3 com diana terapèutica
El projecte pretén l'anàlisi de les NSCs, nínxols neurogènics i la neurogènesi amb l'edat així com la seua afectació d'en l'EA. D'altra banda s'estudiarà el paper de GSK3 en els processos de proliferació i diferenciació de les NSCs tant in vitro com in vivo així com la seua regulació com a diana.
- Teràpies basades en nanopartícules i biomaterials amb aplicació en isquèmia cerebral i càncer
Desenvolupament de nanopartícules amb capacitat de funcionalització per a la seua aplicació en bioimatge, aplicació com a teràpia anti-tumoral i teràpia regenerativa. (Projecte desenvolupat per Vicente Herranz Pérez, investigador post-doctoral contractat per CIBERNED).
- Teràpia cel·lular amb cèl·lules mare adultes en isquèmia cerebral
S'analitzarà el paper neuroprotector de cèl·lules mare de la medul·la òssia en un model d'isquèmia cerebral. Per a això les cèl·lules seran marcades amb ferro i dirigides al lloc de la lesió mitjançant camps magnètics amb la finalitat d'augmentar el nombre de cèl·lules viables el teixit lesionat.
- Identificació i caracterització dels nínxols neurogènics en el cervell adult de mamífers
El projecte general la identificació i caracterització dels nínxols neurogènics en les diferents zones del sistema nerviós: la ZSV, el GD de l'hipocamp, el tercer ventricle i la medul·la espinal. Aquests nínxols seran analitzats en diferents espècies animals des de ratolí, mico fins a humà.
- Estudi de l'etiologia de l'esclerosis lateral amiotròfica i el desenvolupament de teràpies basades en el paper neuroprotector de les cèl·lules mare
S'analitzaran les afectacions més primerenques que esdevenen en les neurones de la medul·la espinal, així com el paper que juga la glia, amb l'objectiu d'identificar els mecanismes causants i implicats en la malaltia. D'altra banda, s'estudiarà una potencial via de propagació entre neurones.
- GARCIA VERDUGO, JOSE MANUEL
- PDI-Catedratic/a d'Universitat
- DURAN MORENO, MARIA
- Alumn.-Servei de Formacio Permanent
- ExpandirGARCIA VERDUGO, JOSE MANUELPDI-Catedratic/a d'Universitat
Campus Burjassot/Paterna
Parc CientíficC/ Catedrático José Beltrán, 2
46980 Paterna (València)
- GARCIA VERDUGO, JOSE MANUEL
- PDI-Catedratic/a d'Universitat
