Regulació Mitocondrial de la Mort Cel·lular

Responsable: 

José Carlos Fernández-Checa

Professor d'Investigació

 

 

 

 

 

 

Fons

El laboratori de “Regulació Mitocondrial de la Mort Cel·lular”, dirigit per Jose Carlos Fernandez-Checa, va ser creat l'any 1992 amb la incorporació de Jose C. Fernández-Checa i Carmen Garcia Ruiz de la Universitat de Los Angeles (UCLA) i la Universitat de Southern California (USC), on van treballar durant gairebé 10 anys com a Facultat, a la Universitat de Barcelona i a la Unitat Hepàtica de l'Hospital Clínic i Provincial de Barcelona. Actualment, el laboratori té la seu a l'Institut d'Investigacions Biomèdiques de Barcelona del Consell d'Investigació Espanyola (IIBB-CSIC) i a l'Institut d'Investigacions Biomèdiques Agustí Pi i Sunyer (IDIBAPS) de Barcelona. Al llarg d'aquests 30 anys, molts científics han contribuït amb gran esforç i dedicació a una producció acadèmica extraordinària tant en magnitud com en qualitat. Són molts els col·laboradors que, amb el seu compromís i dedicació, han contribuït a una producció acadèmica de primer ordre. S'han format un gran nombre d'estudiants pre i postdoctorals, tant nacionals com internacionals, i el laboratori ha dirigit 32 tesis doctorals, algunes reconegudes amb el Premi Extraordinari i altres amb Menció Internacional. Molts d'ells lideren ara els seus propis equips de recerca, fet que demostra la gran tasca educativa que duu a terme el grup.

El treball realitzat al grup al llarg d'aquests anys ha estat molt eficaç, havent contribuït a les més de 70 publicacions conjuntes publicades en revistes d'alt impacte. El nostre grup que participa activament i assisteix a congressos internacionals i nacionals per compartir el nostre treball i establir vincles amb altres investigadors. Es tracta d'un grup altament internacionalitzat, reflectit en les àmplies col·laboracions que manté amb diversos centres i universitats de diferents països: Prof. M Karin (Universitat de Califòrnia, San Diego, EUA), Prof. Neil Kaplowitz (Universitat del Sud de Califòrnia, Los Angeles). , EUA), Prof. M Grompe (Oregon Stem Cell Center, Oregon, EUA), Prof. S Zalungo (Pontifícia Universitat Catòlica de Xile, Xile), Prof. MA Avila (Centre d'Investigació Mèdica Aplicada Universitat de Navarra, Espanya), Prof. JM Mato (CIC bioGUNE, Derio, Espanya), Prof. C Gutiérrez (Universitat Metropolitana de Mèxic), Prof. I. Bergheim (Universitat de Viena), Prof. M Sorice (Universitat Sapienza de Roma, Roma, Itàlia), i un llarg etcètera.

Paral·lelament, el grup participa en diferents activitats de divulgació científica i contribueix activament a la societat participant en activitats de participació ciutadana com ara "Setmana de la Ciència", seminaris o classes magistrals per a estudiants de secundària.

 

Apunta

L'objectiu general del laboratori "Regulació mitocondrial de la mort cel·lular" és ampliar el coneixement dels mecanismes biològics que modulen la funció mitocondrial i de com aquesta modulació contribueix a les malalties hepàtiques i neurodegeneratives amb l'objectiu de millorar la pràctica mèdica actual, des del diagnòstic fins al tractament, d'aquests trastorns.

El grup se centra en l'estudi de l'aportació dels lípids, com el colesterol, en la regulació de la funció dels mitocondris. La funció mitocondrial saludable és essencial per a la supervivència cel·lular. És per això que el laboratori investiga com les variacions en l'activitat mitocondrial contribueixen al desenvolupament de malalties hepàtiques, com l'esteatohepatitis, i la seva progressió cap al càncer de fetge, i malalties neurodegeneratives com l'Alzheimer (AD) o Niemann Pick Tipus C (NPC), amb el objectiu d'identificar noves dianes terapèutiques i dissenyar fàrmacs millors i més específics.

El laboratori utilitza models cel·lulars i de ratolins per investigar les bases cel·lulars i moleculars relacionades amb la progressió de la malaltia hepàtica i la neurodegeneració i aplica intervencions terapèutiques per millorar el resultat final dels trastorns. Està equipat amb ratolins modificats genèticament que permeten l'estudi de diferents proteïnes en tipus cel·lulars específics. A més, al grup s'ha generat un innovador model de ratolí trasplantat amb cèl·lules hepàtiques humanes, que permet la realització d'estudis dins d'un escenari més semblant al del pacient.

Amb aquests enfocaments, un dels descobriments més importants del grup ha estat com el colesterol mitocondrial influeix en el desenvolupament de malalties del fetge i la funció neuronal. Les diferents línies de recerca al laboratori estan enfocades a millorar la nostra comprensió sobre els mecanismes biològics que controlen aquestes condicions en diferents situacions patològiques, per tal de dissenyar nous fàrmacs o reutilitzar els existents per al tractament.

Línies de recerca

  • Regulació de l'estrès oxidatiu d'esfingolípids i mitocondris durant la mort cel·lular

El metabolisme dels esfingolípids és important per regular la maquinària de la mort cel·lular i allibera els culpables moleculars implicats en l'execució d'aquest procés en els seus diversos entorns, que inclouen l'apoptosi, la necrosi i la necroapoptosi.

  • Mecanismes responsables del transport del colesterol als mitocondris i el seu paper en l'esteatohepatitis no alcohòlica (NASH), el carcinoma hepatocel·lular i les malalties neurodegeneratives

Com que el colesterol és un factor important que determina les propietats estructurals de les bicapes lipídiques, un dels nostres objectius era entendre els mecanismes subjacents al tràfic intracel·lular de colesterol en els mitocondris i el seu impacte en el fetge i les malalties neurodegeneratives (com l'Alzheimer o la malaltia de Niemann Pick) mitjançant la generació genètica. models que suprimeixen la proteïna StARD1, una proteïna transportadora de colesterol mitocondrial, en cèl·lules específiques.

  • Recerca translacional en esteatohepatitis no alcohòlica (NASH): desenvolupament de NASH en un model de ratolí humanitzat per identificar objectius potencials en NASH humana

Com que la biologia dels ratolins i els humans és diferent, hem desenvolupat un model de ratolí amb fetge humanitzat, que pot augmentar la importància translacional de la investigació experimental ja que permet realitzar estudis en un entorn més semblant al dels pacients.

 

  • Contribució dels esfingolípids i el colesterol a la insuficiència hepàtica aguda

Determinar el paper de la regulació mútua entre els esfingolípids i el colesterol en els lisosomes i el recanvi mitocondrial en la regulació de la lesió hepàtica induïda per fàrmacs.

  • Estudi del paper del colesterol mitocondrial i dels glicoesfingolípids en la fibrosi hepàtica. Regulació recíproca entre HIF1a i StARD1 en esteatohepatitis i carcinoma hepatocel·lular

El nostre objectiu és estudiar l'impacte del colesterol mitocondrial i dels glicoesfingolípids en l'estabilització/activació de HIF1a, el seu impacte en la progressió a esteatohepatitis alcohòlica i no alcohòlica (ASH/NASH) i en la progressió de NASH a carcinoma hepatocel·lular.

  • Estudi de l'eix reticle mitocondrial-estrès colesterol en la resistència a la insulina associada a l'obesitat i les comorbiditats

El nostre propòsit és entendre l'impacte del colesterol mitocondrial en el teixit adipós i el múscul, i la seva interacció amb la resistència a la insulina i l'esteatohepatitis no alcohòlica.

  • Paper de les proteases lisosomals durant la remodelació i regeneració dels teixits en lesions hepàtiques i renals

Aquesta línia de recerca se centra en la identificació de noves dianes terapèutiques per al tractament de les malalties hepàtiques i renals mitjançant l'estudi de les vies cel·lulars i moleculars implicades en la progressió de la malaltia, amb especial èmfasi en la biologia de les proteases.

 

Past lab members:

Albert Morales Muñoz

Merce Miranda

  • Professional development: Medical writer

Anna Colell

Esther Ardite

  • Professional development: Science teacher at “Institut Bonanova”

Monserrat Marí

Raquel Paris:

  • Professional development: Product Manager at Alere Health LLC, Barcelona

Mº del Carmen Blasco

  • Professional development: Clinical Research Project Manager at Grifols, VC Clinical Operations Department

Josep María Lluïs Duquez

  • Professional development: Senior CRA at PRA Health Sciencies, Sweden

Roberto Alejandro Rabinovich

  • Professional development: LAS in Respiratory Medicine at the Royal Infirmary of Edinburgh. Honorary Contract with NHS

Olga Coll

  • Professional development: postdoctoral researcher at the “Gene Regulation, stem cells and cancer group” in the Centre for Genomic Regulation (CRG) in Barcelona

Luis Enrique Gómez-Quiroz

  • Professional development: Principal Investigator at the “Área de Medicina Experimental y Traslacional, Departamento de Ciencias de la Salud, Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa, Mexico City, Mexico”

Francisco Caballero

  • Professional development: Principal Consultant at CamBio LLC

Joan Montero Boronat

  • Professional development: Ramón y Cajal Senior Resarcher at the “Nanobioengineering” group at the Institute for Bioengineering of Catalonia (IBEC)

Laura Llacuna Duran

  • Professional development: Health Coach

Anna Moles

  • Professional development: Científico Titular IIBB-CSIC.

Anna Fernández Fernández

  • Professional development: Bioassay Scientist in Analytical Development Department at mAbxience (León)

 

     

      Nuria Tarrats Font

      • Professional development: Researcher at “DEBRA Butterfly Children charity (NGO DEBRA, Spain) research team

      Raquel Fucho

      • Professional development: Senior Biotech Coordinator at BCNatal Fetal Research Center. Hospital Sant Joan de Déu, Barcelona

        Milica Stefanovic

        • Professional development: Radiation oncologist at the Catalan Institute of Oncology (ICO)

        Cristina Bárcena

        • Professional development: Collaborator at National Institute of Physical Education (INEFC), Department of Physiology, Barcelona

        Laura Martínez Gili

        • Professional development: Postdoctoral Research Fellow at the “BRC Gut Healt Theme” at the Imperial College London

        Elisabet Barbero Camps

        • Professional development: science teacher at l'Institut de Santa Coloma de Farners, Girona (Catalunya)

        Anna Baulies Domenech

        • Professional development: 2015-current: Postdoctoral Researcher at the “Stem cell and Cancer biology” laboratory at the Francis Crick Institute London, United Kingdom

        Natalia Nuño Lambarri

        • Professional development: Basic Researcher of the Translational Research Unit at the Medica Sur Clinic & Foundation (México)

        Sandra Torres Núñez

        • Professional development: 2019-current: Postdoctoral Scientist at University Clinic Frankfurt, in the Group of “Translational Hepatology” established by Prof. Dr. MD. Jonel Trebicka within the Department of Internal Medicine I.

        Mª Carmen Vallejo

        • Professional development: science teacher at I.E.S. Santo Domingo High School (Almería, Spain).

        Cristina Alarcón

        • Professional development: postdoctoral research scientist (H2020 project) at the Immulogy service of Hospital Universitario Virgen de la Arrixaca (Murcia, Spain).

        David Robles

        • Professional development: 2020-2021: science teacher at the departament d'educació (Catalunya, Spain).

        Estel Solsona i Vilarrasa

        • Professional development: 2021-current: Postdoctoral Researcher at The Francis Crick Institute at “p53 and Metabolism” laboratory (Prof. Karen Vousden).

        Naroa Insausti

        • Professional development: Scientific staff at Viralgen CDMO in the Basque Country, Spain

         

        Colaborations:

        Prof. N Kaplowitz; University of Southern California, Los Angeles. USA

        Link: https://keck.usc.edu/faculty-search/neil-kaplowitz/

        Prof. H Tsukamoto; University of Southern California, Los Angeles. USA

        Link: https://keck.usc.edu/faculty-search/hidekazu-tsukamoto/

        Prof. MA Avila; Centro de Investigación Médica Aplicada de la Universidad de Navarra, España

        Link: https://cima.cun.es/investigacion/personal-investigacion/matias-avila-zaragoza

        Prof. JM Mato;  CIC bioGUNE, Derio, España

        Link: https://www.cicbiogune.es/people/jmmato

        Prof. M Grompe; Oregon Stem Cell Centre, Oregon. USA

        Link: https://www.ohsu.edu/stem-cell-center/markus-grompe-md

        Prof. R Bataller; Pittsburg Liver Research Centre

        Link: https://livercenter.pitt.edu/people/ramon-bataller-md-phd/

        Dr. J Caballeria; Hospital Clinic, Barcelona, España

        Link: https://www.clinicbarcelona.org/profesionales/joan-caballeria

        Link: https://profiles.ucsd.edu/michael.karin

        Prof. M Sorice; Sapienza University of Rome, Roma, Italia

        Link: https://phd.uniroma1.it/web/MAURIZIO-SORICE_nC585_EN.aspx

        Prof. S Zalungo; Pontifical Catholic University of Chile, Chile

        Link: https://medicina.uc.cl/persona/dra-silvana-zanlungo/

        Prof. C Gutierrez; Universidad Metropolitana de México

        Link: https://cbsuami.org/index.php/home/profesores-distinguidos-y-emeritos?id=46

        Link: http://www.icp.ucr.ac.cr/en/investigadores/alberto-alape-giron

        Prof. I. Bergheim; University of Vienna

        Link: https://nutrition.univie.ac.at/en/research/professorship-molecular-nutritional-sciences-univ-prof-dr-ina-bergheim/

         

        Financiación/Funding

        The research of the group is funded through competitive public and private calls hold by entities like:

        NIAAA - National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism

        Together Strong NPC Foundation-USA

        Fundació La Marató de TV3

        BBVA - Banco Bilbao Vizcaya Argentaria

        CIBEREHD – Centro de Investigación Biomédica en Red-Enfermedades Hepáticas y Digestivas

        AGAUR - Agencia de Gestión de Ayudas Universitarias y de Investigación

        Spanish Ministry of Economy and Competitiveness – Ministerio de Economía y Competitividad

        Spanish Ministry of Health – Ministerio de Sanidad

        Spanish Ministry of Science and Innovation – Ministerio de Ciencia e Innovación

        COST Action (European Cooperation in Science and Technology)

        National Insititute of Health (USA)