Áreas de trabajo
La investigación llevada a cabo por nuestro grupo se centra en los mecanismos básicos que subyacen a la detección de oxígeno (O2) por las células y las respuestas a la hipoxia (tensión baja de O2). La hipoxia es un factor crítico en la patogénesis de numerosas causas comunes de morbilidad y mortalidad humana. El conocimiento acerca de los mecanismos moleculares involucrados en las respuestas transcripcionales a la hipoxia crónica ha progresado enormemente y los avances en este campo han tenido un impacto destacado en varias áreas de la medicina. Sin embargo, a pesar de su relevancia biomédica, las bases moleculares de la detección aguda de la hipoxia y las adaptaciones sistémicas asociadas han permanecido esquivas durante décadas. Nuestro grupo investiga la naturaleza de los sensores y efectores que median las respuestas agudas a la hipoxia, especialmente en las células quimiorreceptoras del cuerpo carotídeo y el músculo liso arterial. En paralelo a este proyecto principal de investigación, trabajamos sobre el papel de los factores neurotróficos endógenos en la patogénesis de la enfermedad de Parkinson y su uso potencial en el desarrollo de una terapia neuroprotectora. También estamos interesados en el estudio de la contribución del metabolismo mitocondrial y la bioenergética celular en la generación de nuevas neuronas (neurogénesis) y la homeostasis neuronal
La labor científica realizada por nuestro grupo se relaciona con tres áreas fundamentales:
Mecanismos de la sensibilidad celular al oxígeno.
Dentro de este área investigamos la naturaleza de los sensores que median las respuestas agudas a la hipoxia, especialmente en el cuerpo carotídeo y la médula adrenal. Investigamos, además, la regulación de genes (particularmente los que codifican canales iónicos) por la hipóxemia crónica (mantenida o intermitente). Dentro del tema general de la homeostasis del oxígeno, colaboramos con otros grupos del IBiS sobre el posible papel de las acuaporinas como canales de oxígeno. Esta área de trabajo se relaciona con las patologías derivadas de la isquemia cerebral o las que aparecen en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica u otras alteraciones respiratorias.
Neurodegeneración y neuroprotección en la enfermedad de Parkinson.
Estudiamos los mecanismos de la muerte celular en modelos de enfermedad de Parkinson mediante la generación de animales genéticamente modificados (transgénicos y animales "knock outs"). En paralelo se investiga la forma en que los trasplantes intraestriatales de células productoras de dopamina y factores neurotróficos (por ejemplo las células del cuerpo carotídeo) retardan la progresión de la enfermedad de Parkinson. Dentro de este campo se investiga la expansión del cuerpo carotídeo adulto a partir de las células madre descritas en este órgano y la relación entre el crecimiento de las células del cuerpo carotídeo y su transformación tumoral. El objetivo médico de esta área de trabajo es identificar nuevas dianas terapéuticas para la enfermedad de Parkinson y poner a punto técnicas de terapia celular aplicables a esta enfermedad. Igualmente pretendemos comprender mejor la génesis de los paragangliomas. En esta área colaboramos con otros grupos del IBiS.
Mecanismos fisiopatológicos de la hipertensión y el espasmo vascular.
En colaboración con otros grupos del IBiS investigamos el papel del canal de calcio como mediador metabotrópico en la contractilidad vascular. Dentro de esta área se incluye también nuestro trabajo sobre la regulación de la expresión de canales iónicos por el oxígeno, especialmente el canal de calcio tipo T y la subunidad beta1 del canal maxi-K. Se investiga la asociación entre hipoxia intermitente, la expresión de canales iónicos en el músculo liso vascular y el riesgo vascular en pacientes con apnea del sueño.
Harasztosi, C; Wolter, S; Gutsche, K; Duran-Alonso, MB; Lopez-Hernandez, I; Pascual, A; Lopez-Barneo, J; Knipper, M; Ruttiger, L; Schimmang, T
Differential deletion of GDNF in the auditory system leads to altered sound responsiveness
JOURNAL OF NEUROSCIENCE RESEARCH
Enterria-Morales, D; Lopez-Lopez, I; Lopez-Barneo, J; de Tassigny, XD
Role of Glial Cell Line-Derived Neurotrophic Factor in the Maintenance of Adult Mesencephalic Catecholaminergic Neurons
MOVEMENT DISORDERS
Sanchez-Lopez, V; Gao, L; Ferrer-Galvan, M; Arellano-Orden, E; Elias-Hernandez, T; Jara-Palomares, L; Asensio-Cruz, MI; Castro-Perez, MJ; Rodriguez-Martorell, FJ; Lobo-Beristain, JL; Ballaz-Quincoces, A; Lopez-Campos, JL; Vila-Liante, V; Otero-Candelera, R
Differential biomarker profiles between unprovoked venous thromboembolism and cancer
ANNALS OF MEDICINE
Al Khazal, F; Kang, S; Holte, MN; Choi, DS; Singh, R; Ortega-Saenz, P; Lopez-Barneo, J; Maher, LJ
Unexpected obesity, rather than tumorigenesis, in a conditional mouse model of mitochondrial complex II deficiency
FASEB JOURNAL
Moreno-Dominguez, A; Ortega-Saenz, P; Gao, L; Colinas, O; Garcia-Flores, P; Bonilla-Henao, V; Aragones, J; Huttemann, M; Grossman, LI; Weissmann, N; Sommer, N; Lopez-Barneo, J
Acute O-2 sensing through HIF2 alpha-dependent expression of atypical cytochrome oxidase subunits in arterial chemoreceptors
SCIENCE SIGNALING
Ortega-Saenz, P; Lopez-Barneo, J
Physiology of the Carotid Body: From Molecules to Disease
ANNUAL REVIEW OF PHYSIOLOGY, VOL 82
Ortega-Saenz, P; Moreno-Dominguez, A; Gao, L; Lopez-Barneo, J
Molecular Mechanisms of Acute Oxygen Sensing by Arterial Chemoreceptor Cells. Role of Hif2 alpha
FRONTIERS IN PHYSIOLOGY
Sobrino, V; Platero-Luengo, A; Annese, V; Navarro-Guerrero, E; Gonzalez-Rodriguez, P; Lopez-Barneo, J; Pardal, R
Neurotransmitter Modulation of Carotid Body Germinal Niche
INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES
Enterria-Morales, D; Del Rey, NLG; Blesa, J; Lopez-Lopez, I; Gallet, S; Prevot, V; Lopez-Barneo, J; de Tassigny, XD
Molecular targets for endogenous glial cell line-derived neurotrophic factor modulation in striatal parvalbumin interneurons
BRAIN COMMUNICATIONS
Harasztosi C, Wolter S, Gutsche K, Durán-Alonso MB, López-Hernández I, Pascual A, López-Barneo J, Knipper M, Rüttiger L, Schimmang T
Differential deletion of GDNF in the auditory system leads to altered sound responsiveness.
J Neurosci Res.
Cabello-Rivera D, Sarmiento-Soto H, López-Barneo J, Muñoz-Cabello AM
Mitochondrial Complex I Function Is Essential for Neural Stem/Progenitor Cells Proliferation and Differentiation.
Front Neurosci.
Gao L, Ortega-Sáenz P, López-Barneo J
Acute oxygen sensing-Role of metabolic specifications in peripheral chemoreceptor cells.
Respir Physiol Neurobiol.
Arias-Mayenco I, González-Rodríguez P, Torres-Torrelo H, Gao L, Fernández-Agüera MC, Bonilla-Henao V, Ortega-Sáenz P, López-Barneo J.
Acute O2 Sensing: Role of Coenzyme QH2/Q Ratio and Mitochondrial ROS Compartmentalization
Cell Metab.
Dong C, Helton ES, Zhou P, Ouyang X, d'Anglemont de Tassigny X, Pascual A, López-Barneo J, Ubogu EE. .
Glial-derived neurotrophic factor is essential for blood-nerve barrier functional recovery in an experimental murine model of traumatic peripheral neuropathy.
Tissue Barriers
Gao L, Ortega-Sáenz P, López-Barneo J.
Acute oxygen sensing-Role of metabolic specifications in peripheral chemoreceptor cells.
Respir Physiol Neurobiol.
López-Barneo J.
All for one - O2 -sensitive K+ channels that mediate carotid body activation
J Physiol
López-Barneo J.
Oxygen sensing and stem cell activation in the hypoxic carotid body.
Cell Tissue Res.
Macías D, Cowburn AS, Torres-Torrelo H, Ortega-Sáenz P, López-Barneo J,
HIF-2α is essential for carotid body development and function.
Johnson RS Elife
Sobrino V, González-Rodríguez P, Annese V, López-Barneo J, Pardal R.
Fast neurogenesis from carotid body quiescent neuroblasts accelerates adaptation to hypoxia.
EMBO Rep.
Torres-Torrelo H, Ortega-Sáenz P, Macías D, Omura M, Zhou T, Matsunami H, Johnson RS, Mombaerts P, López-Barneo J.
The role of Olfr78 in the breathing circuit of mice.
Nature
. Barrientos-Moreno M, Murillo-Pineda M, Muñoz-Cabello AM, Prado F.
Histone depletion prevents telomere fusions in pre-senescent cells
PLoS Genet
