La labor del grupo en este campo se inicia en 1984, al asistir uno de sus miembros (Ana Sánchez) al nacimiento del quin2, el primer indicador de Ca2+ citosólico, durante una estancia sabática en Cambridge, U.K.. Conscientes del potencial de esta nueva herramienta para estudiar los procesos de activación celular, montamos y mejoramos estas técnicas en Valladolid, lo que atrajo la atención de varios jóvenes y entusiastas científicos que se incorporaron al grupo.
En 1988, gracias a una dotación de infraestructura del MEC, pusimos en marcha el primer equipo de microfluorescencia y análisis de imagen de nuestro país, que permitía medidas de Ca2+ en células vivas con resolución a nivel de célula única y que está aún en funcionamiento. Durante los últimos 15 años hemos abordado temas tan diversos como la entrada capacitativa de Ca2+, el control de la secreción en las células beta del páncreas, las células adenohipofisarias o las cromafines, varios aspectos de la fisiología de las células sanguíneas (plaquetas, leucocitos y linfocitos) y la inflamación, la organización de la actividad espontánea en circuitos neuronales, el control de la diferenciación celular o las implicaciones del Ca2+Nature, Nature Cell Biol., FASEB J., Proc. Nat. Acad, Sci. USA) o de las áreas de Fisiología (J. Physiol., Am. J. Physiol., Pflugers Arch., Diabetes), Bioquímica y Biología Molecular (J. Biol. Chem.; Biochem. J.) o Farmacología (Brit. J. Pharmacol.) y a conferencias invitadas en foros tan prestigiosos como la Gordon Research Conference on Calcium Signalling. Entre 1994 y 2000, a través de estancias postdoctorales en otros laboratorios, van incorporándose nuevas técnicas: Biologia Molecular y expresión con vectores víricos (María Teresa Alonso, EMBL, Heidelberg), electrofisiología (Rosalba Fonteriz, Oxford), medida de Ca2+ con ecuorinas dirigidas (Maite Montero, Padova), medidas de quimioluminiscencia y expresión génica en células vivas individuales (Carlos Villalobos y Lucía Nuñez, Charleston, South Carolina, USA).
La conjunción de éstas nuevas ideas y técnicas ha resultado muy productiva, permitiendo estudiar la señal de calcio en los orgánulos intracelulares, con hallazgos inesperados que indican la generación de microdominios subcelulares, con un alto grado de organización espacial durante la activación celular. Hemos realizado también un especial esfuerzo por estudiar las consecuencias de la organización de la señal de Ca2+ en las funciones fisiológicas y la fisiopatología del daño celular. Algunos de los investigadores que se incorporaron en la década de los 90’s lideran hoy sus propios grupos de investigación, integrados también en el CMP. Los objetivos actuales del grupo se resumen más abajo, en el resumen del proyecto Calcio y Función Celular. En los últimos años, el grupo ha dirigido su también su atención hacia la investigación traslacional en Terapia Celular, y es nuestra intención aprovechar las ventajas que ofrece la conjunción de estos dos excitantes campos de trabajo. en el daño isquémico neuronal. Estos estudios han dado origen a numerosas publicaciones en revistas multidisciplinarias.
En 1988, gracias a una dotación de infraestructura del MEC, pusimos en marcha el primer equipo de microfluorescencia y análisis de imagen de nuestro país, que permitía medidas de Ca2+ en células vivas con resolución a nivel de célula única y que está aún en funcionamiento. Durante los últimos 15 años hemos abordado temas tan diversos como la entrada capacitativa de Ca2+, el control de la secreción en las células beta del páncreas, las células adenohipofisarias o las cromafines, varios aspectos de la fisiología de las células sanguíneas (plaquetas, leucocitos y linfocitos) y la inflamación, la organización de la actividad espontánea en circuitos neuronales, el control de la diferenciación celular o las implicaciones del Ca2+Nature, Nature Cell Biol., FASEB J., Proc. Nat. Acad, Sci. USA) o de las áreas de Fisiología (J. Physiol., Am. J. Physiol., Pflugers Arch., Diabetes), Bioquímica y Biología Molecular (J. Biol. Chem.; Biochem. J.) o Farmacología (Brit. J. Pharmacol.) y a conferencias invitadas en foros tan prestigiosos como la Gordon Research Conference on Calcium Signalling. Entre 1994 y 2000, a través de estancias postdoctorales en otros laboratorios, van incorporándose nuevas técnicas: Biologia Molecular y expresión con vectores víricos (María Teresa Alonso, EMBL, Heidelberg), electrofisiología (Rosalba Fonteriz, Oxford), medida de Ca2+ con ecuorinas dirigidas (Maite Montero, Padova), medidas de quimioluminiscencia y expresión génica en células vivas individuales (Carlos Villalobos y Lucía Nuñez, Charleston, South Carolina, USA).
La conjunción de éstas nuevas ideas y técnicas ha resultado muy productiva, permitiendo estudiar la señal de calcio en los orgánulos intracelulares, con hallazgos inesperados que indican la generación de microdominios subcelulares, con un alto grado de organización espacial durante la activación celular. Hemos realizado también un especial esfuerzo por estudiar las consecuencias de la organización de la señal de Ca2+ en las funciones fisiológicas y la fisiopatología del daño celular. Algunos de los investigadores que se incorporaron en la década de los 90’s lideran hoy sus propios grupos de investigación, integrados también en el CMP. Los objetivos actuales del grupo se resumen más abajo, en el resumen del proyecto Calcio y Función Celular. En los últimos años, el grupo ha dirigido su también su atención hacia la investigación traslacional en Terapia Celular, y es nuestra intención aprovechar las ventajas que ofrece la conjunción de estos dos excitantes campos de trabajo. en el daño isquémico neuronal. Estos estudios han dado origen a numerosas publicaciones en revistas multidisciplinarias.
El grupo tiene también experiencia en Actividades Formativas. Es responsable directo de la elaboración de 12 Tesis doctorales, de las cuales 7 han obtenido premio extraordinario del doctorado, que han dado origen a publicaciones en revistas de difusión internacional de primer orden en su campo. El IBGM ofrece un Programa de Doctorado y acceso a numerosos cursos de especialización, tanto a través de la Universidad como del CSIC. Sus becarios tienen buenas posibilidades de interacción con los otros grupos del IBGM, que abordan líneas complementarias y entre los que surgen frecuentes colaboraciones, y un programa de actividades que incluye seminarios periódicos de investigación. Nuestras colaboraciones y contactos con otros grupos de investigación nacionales y extranjeros, facilitan la programación de estancias cortas en otros laboratorios dentro de su periodo de formación. Nuestro grupo tiene también actividades docentes en las áreas de Fisiología y Bioquímica en la Facultad de Medicina, por lo que los becarios tienen también la oportunidad de entrar en contacto y, eventualmente, colaborar en estas actividades.
Proyecto actual: Calcio y función celular (BFU2004-0265).
El Ca2+ es un segundo mensajero universal y versátil, capaz de regular muchas funciones distintas en una misma célula. Esto último es posible gracias a la compartimentalización de las funciones y a la generación de microdominios subcelulares con diferentes concentraciones de Ca2+ citosólico. El transporte de Ca2+ por los orgánulos intracelulares (retículo endoplásmico, mitocondrias, núcleo) es esencial en la génesis de microdominios. Por otro lado, la concentración de Ca2+ dentro de los orgánulos intracelulares es muy importante para funciones esenciales (síntesis protéica, interacción de chaperonas, apoptosis, control respiratorio, expresión génica). Recientemente hemos desarrollado un sistema basado en la expresión dirigida de la fotoproteína sensible a Ca2+ ecuorina que permite seguir en tiempo real los cambios de [Ca2+] en los orgánulos intracelulares. Utilizando un vector viral (HSV) se consiguen niveles de expresión suficientes para realizar medidas en célula única. En este proyecto se proponen mejoras de las ecuorinas que permiten un mayor rendimiento lumínico o la medida simultánea en dos colores.
Se describe también el desarrollo de una sonda adecuada para seguir niveles altos de Ca2+ en las organellas durante periodos prolongados (pericam de baja afinidad). Utilizando estas herramientas se propone estudiar los siguientes aspectos: i)La homeostasis del Ca2+ nuclear, su dependencia de segundos mensajeros y su influencia en varios procesos fisiológicos; ii)Cuantificar el papel del Ca2+2+ mitocondrial en el control de la secreción de insulina en las células B del páncreas; iv) Evolución del Ca2+ mitocondrial, reticular y nuclear durante el latido cardiaco y papel de éste último en la expresión génica en los cardiomiocitos y en los fenómenos asociados a la regeneración cardiaca. mitocondrial en la muerte celular en sistemas modelo y en cultivos primarios de neuronas y glias; iii)Papel del Ca.
Se describe también el desarrollo de una sonda adecuada para seguir niveles altos de Ca2+ en las organellas durante periodos prolongados (pericam de baja afinidad). Utilizando estas herramientas se propone estudiar los siguientes aspectos: i)La homeostasis del Ca2+ nuclear, su dependencia de segundos mensajeros y su influencia en varios procesos fisiológicos; ii)Cuantificar el papel del Ca2+2+ mitocondrial en el control de la secreción de insulina en las células B del páncreas; iv) Evolución del Ca2+ mitocondrial, reticular y nuclear durante el latido cardiaco y papel de éste último en la expresión génica en los cardiomiocitos y en los fenómenos asociados a la regeneración cardiaca. mitocondrial en la muerte celular en sistemas modelo y en cultivos primarios de neuronas y glias; iii)Papel del Ca.
También es bueno resaltar que la concentración excesiva del mismo en el cuerpo trae consecuencias tales como hiperparatiroidismo (mal funcionamiento de la paratiroideas, Exceso del vitamina D, cáncer, entre otras.
ResponderEliminarLaura L. Almanzar M.
Seccion: 02
aparte de todo lo mencionado anteriormente el ion calcio es utilizado por las células para regular múltiples actividades. Al inicio de la vida, un incremento rápido de Ca+2 intracelular durante la fertilización desencadena el desarrollo de un nuevo organismo.Una vez diferenciadas las células, el Ca2+ es utilizado como una señal intracelular para el control de diferentes procesos, entre los cuales se encuentran la contracción muscular, la secreción, el metabolismo, la excitabilidad y la proliferación celular. El Ca2+ no puede ser degradado como ocurre con otras moléculas que actúan como segundos mensajeros, por lo tanto, las células regulan estrictamente las concentraciones intracelulares de este ion. En el agua de mar, donde se originó la vida, la concentración del otro catión divalente más común, el Mg2+, es mayor que la del Ca2+, sin embargo, este no es excluido del citoplasma en la magnitud que ocurre con el Ca2+. Una explicación para esta singularidad es la capacidad que posee el Ca2+, en mayor grado que el Mg2+, de precipitar al fosfato, el cual es empleado por las células para almacenar y utilizar la energía. Las principales fuentes de Ca2+ son el medio extracelular y algunos organelos intracelulares: el retículo endoplasmático (RE) o el retículo sarcoplasmático (RS) en las células musculares.
ResponderEliminarGlori M. Reyes Morillo
Sec:05
El calcio es un mineral que el cuerpo necesita,incluyendo la construcción y mantenimiento de huesos y dientes, coagulación de la sangre, la transmisión de los impulsos nerviosos, etc. El Noventa y nueve por ciento del calcio en el cuerpo humano se almacena en los huesos y los dientes. El 1 por ciento restante se encuentra en la sangre y otros tejidos.Esto se pueden encontrar en los lácteos y alimentos con calcio.
ResponderEliminarLa producción de calcio por parte del hueso excede la destrucción del calcio del hueso hasta aproximadamente los 30 años. Después de eso, la destrucción normalmente supera la producción.
El ion calcio es utilizado por numerosas hormonas y neurotransmisores para activar múltiples funciones celulares, desde la contracción o la secreción hasta la expresión de genes. Sus implicaciones fisiológicas son por tanto diversas, desde su papel en tejidos secretores o el músculo hasta la transmisión sináptica. El desarrollo de este campo se ha acelerado mucho durante la década de los ochenta y noventa, con la caracterización de los sistemas de transporte de calcio que dan forma a las señales producidas por hormonas y neurotransmisores. Actualmente es evidente que las señales de calcio son un código heterogéneo que se adapta a las funciones de cada tipo celular. Este código puede considerarse como un idioma o lenguaje celular, cuyos componentes comienzan ahora a desvelarse.
Esto es un aporte espero que les sirva de ayuda.!
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Jennifer Acosta Garcia
Sec:05