Dianas 5(2) > García-Soriano etal

Dianas | Vol 5 Num 2 | septiembre 2016 | e20160907

Puesta a punto de ensayos de cuantificación de dimerización y actividad de la superóxido dismutasa de hierro A de Leishmania infantum

Juan Carlos García Soriano¹, Héctor Elessar de Lucio Ortega¹, Antonio Jiménez Ruíz^1, a

Unidad de Bioquímica y Biología Molecular, Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, Universidad de Alcalá, 28871 Alcalá de Henares, Madrid, España.

a. antonio.jimenez@uah.es

Palabras clave: Leishmania infantum; superóxido dismutasa; actividad; dimerización; citocromo c; ELISA.

Resumen

Los parásitos del género Leishmania son los agentes causales de la leishmaniasis. Estos parásitos tienen la capacidad de sobrevivir dentro de las vacuolas fagocíticas de los macrófagos a pesar de las condiciones de pH y estrés oxidativo allí generadas. Esta resistencia se debe a diversos mecanismos biológicos que comprenden enzimas de detoxificación de las especies reactivas de oxígeno, entre otras. Estas enzimas son potenciales dianas terapéuticas para el tratamiento de la leishmaniasis. Una de estas enzimas es la superóxido dismutasa que cataliza la dismutación del anión superóxido, una especie reactiva de oxígeno con capacidad de originar otras especies reactivas más tóxicas. Leishmania cuenta con 4 superóxido dismutasas de hierro. La superóxido dismutasa de hierro A (Fe-SODA) se localiza en la mitocondria, lugar de producción endógena de superóxido. Se ha visto que la Fe-SODA se sobrexpresa en las formas parasitarias que infectan los macrófagos y que protege de la muerte celular inducida por el tratamiento con miltefosina. En este trabajo se ha clonado, expresado y purificado la Fe-SODA de Leishmania infantum con dos “etiquetas” (tags) moleculares distintas que permiten generar una versión heterodimérica para la puesta a punto de dos ensayos que permitan evaluar la eficacia de compuestos dirigidos contra la enzima. Uno de los ensayos que se ha optimizado en este trabajo ha sido un ensayo de cuantificación de la dimerización basado en la técnica ELISA usando anticuerpos contra las dos etiquetas del heterodímero, uno para pegar a la placa y el otro para evaluar el porcentaje de enzima dimérica. El segundo ensayo está dirigido a medir la actividad catalítica de la enzima. El ensayo de actividad se basa en la producción de superóxido por el sistema xantina/xantina oxidasa y en la competencia por el superóxido entre la Fe-SODA y el citocromo c, una proteína que cambia de color al reducirse por el superóxido.

Dianas 5(2) > Fernández-García etal

Dianas | Vol 5 Num 2 | septiembre 2016 | e20160908

Puesta a punto y utilización de Leishmania tarentolae como sistema de expresión de proteínas para su posterior purificación y cristalización. Aplicación a la proteína LiEndoG.

Fernando Fernández García, Cristina Oliva Correia, Antonio Jiménez Ruiz

Unidad de Bioquímica y Biología Molecular, Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, Universidad de Alcalá, 28871 Alcalá de Henares, Madrid, España.

a. fernandofdezgar@gmail.com

Palabras clave: Leishmania tarentolae; Endonucleasa G; LiEndoG; purificación de proteínas

Resumen

La leishmaniosis es considerara por la Organización Mundial de la Salud como una enfermedad desatendida al afectar principalmente a personas en situación de pobreza y con unas condiciones higiénico-sanitarias deficientes, ocasionando entre 20000 y 30000 muertes anuales. Los tratamientos disponibles son escasos y pueden presentar graves efectos adversos, a lo que se suma la aparición de resistencias y la ausencia de vacunas eficaces. Es por ello que el descubrimiento de nuevas dianas terapéuticas y compuestos activos es esencial en la lucha contra la enfermedad. Nuestro laboratorio ha identificado que la endonucleasa G de Leishmania infantum (LiEndoG) es vital para el parásito, participando en el proceso de muerte celular programada y jugando un papel dual provida/promuerte. La cristalización de LiEndoG sería muy conveniente para conocer su estructura en detalle y diseñar inhibidores proteicos útiles en terapéutica. Anteriormente se intentó purificar LiEndoG utilizando Escherichia coli como sistema de expresión proteica. Sin embargo, para su obtención se requirieron condiciones desnaturalizantes y una posterior renaturalización, lo que podría ocasionar plegamientos incorrectos y pérdida de actividad enzimática. Es por esto que en este trabajo nos propusimos emplear Leishmania tarentolae como sistema inducible de expresión proteica eucariota por presentar características únicas como introducción de modificaciones postraduccionales o procesamiento de péptidos señal. Con este fin, se diseñaron dos construcciones capaces de integrarse en el genoma de L. tarentolae que, por la adición de tetraciclina al medio, dieran lugar a la expresión de una LiEndoG citoplasmática o secretada, respectivamente. Nuestros resultados demuestran que la utilización de L. tarentolae como sistema de expresión proteica nos permite obtener y purificar una LiEndoG recombinante en condiciones nativas que mantiene su actividad enzimática, mostrando que este método de purificación es mucho más conveniente que el empleado anteriormente en E. coli, si bien aún es necesario más trabajo para optimizar la purificación.

Dianas 5(2) > Carrión-Marchante etal

Dianas | Vol 5 Num 2 | septiembre 2016 | e20160909

Estudio de la estabilidad de aptámeros generados frente a la proteína 4E-BP1.

Rebeca Carrión Marchante, Ana García Sacristán, Celia Pinto Díez, María Elena Martín, Víctor M. González

1. Unidad de Bioquímica y Biología Molecular, Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, Universidad de Alcalá, 28871 Alcalá de Henares, Madrid.  2. Departamento de Bioquímica-Investigación, Hospital Ramón y Cajal-IRYCIS, 28034, Madrid, España.

a. rebecacm93@gmail.com

Palabras clave: aptámero; cáncer; estabilidad; SELEX; terapia; 4E-BP1

Resumen

El control de la síntesis de proteínas juega un papel importante en el crecimiento y proliferación celular. En la mayoría de los organismos eucariotas se lleva a cabo una traducción dependiente de cap en la cual el factor eucariótico de iniciación (eIF) 4E juega un papel muy importante. La actividad de este factor está regulada por la proteína 4E-BP1 (proteína de unión a eIF4E), entre otras, cuya fosforilación permite la liberación del factor y su participación en la traducción. La sobreexpresión del factor eIF4E produce irregularidades en el ciclo celular relacionadas con el cáncer, enfermedad que produce 8.2 millones de muertes anuales en el mundo. La actividad reguladora de la proteína 4E-BP1 la convierte en una posible diana terapéutica, por lo que en el laboratorio se seleccionaron tres aptámeros frente a dicha proteína a través del método SELEX. Los aptámeros se conocen como 1R, 1F y 20F y poseen estructuras secundarias complejas y con posibilidad de formación de G-cuádruplex, lo que les confiere una alta estabilidad. Por ello en el presente trabajo se ha ampliado la caracterización estructural y funcional de estos aptámeros mediante parámetros como susceptibilidad a nucleasas, IC50, niveles intracelulares, efecto sobre la síntesis de proteínas y constante de disociación. Los resultados posicionan a los aptámeros 1R y 20F como los más estables y los principales candidatos como potenciales herramientas terapéuticas. Sin embargo, es necesario realizar nuevos experimentos funcionales así como estudiar la especificidad de los aptámeros frente a otras proteínas y otros aspectos importantes para su aplicación clínica.

dianas 5(1) > Ramírez-Carracedo etal

dianas | Vol 5 Num 1 | marzo 2016 | e20160324

Bisfenol A: riesgos para la salud de un compuesto al que nos exponemos a diario.

Rafael Ramírez Carracedo, Irene Cuadrado Berrocal, Paula Reventún Torralba, Marta Saura Redondo

Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, Universidad de Alcalá, 28871, Madrid.

a. marta.saura@uah.es

I Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2016
Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina, Universidad de Alcalá (UAH). Alcalá de Henares, Madrid (Spain)

Palabras clave: bisfenol A; BPA; podocitopenia; proteinuria; hipertensión

Resumen

El Bisfenol-A (BPA por sus siglas en inglés) es un compuesto orgánico utilizado en la fabricación de multitud de productos con los que el ser humano se encuentra en contacto diariamente. Además de en plásticos, se ha detectado su presencia en la resina que recubre las latas de aluminio y en el agua potable. Como consecuencia, es muy habitual su introducción en el organismo, ya sea mediante ingestión, inhalación o incluso a través de la piel. Han sido publicados numerosos estudios que defienden que altos niveles de BPA en el organismo son perjudiciales para la salud, por lo que la conveniencia de su utilización está sumamente cuestionada. En nuestro grupo de investigación se estudia las consecuencias que tiene la presencia de BPA en el sistema cardiovascular y renal, habiendo obtenido resultados significativos de su acción dañina para el organismo. Entre otros, se ha comprobado que su presencia induce patologías renales tales como podocitopatía y proteinuria. En cuanto a su participación en el sistema cardiovascular, se ha podido relacionar con daño endotelial y con hipertensión en forma dosis dependiente. Junto a estos resultados, cabe destacar que existen numerosas líneas de investigación centradas en diversos procesos asociados al BPA. Algunos de estos son varios tipos de cáncer y problemas a nivel endocrino, entre otros. La gran cantidad de evidencias del más que probable perjuicio relacionado con el BPA, no hacen sino recalcar la necesidad existente de replantearse el uso de dicho compuesto. Es necesario buscar alternativas no dañinas y fomentar la investigación y desarrollo de métodos de eliminación de este químico en alimentos o en el agua, con el fin de reducir su presencia final en el organismo.

Dianas 5(1) > Bort-Bueno y Orea-Martínez

Dianas | Vol 5 Num 1 | marzo 2016

Sesión 1 de comunicaciones orales.

Alicia Bort Bueno, María Jesús Orea Martínez

Resumen

Presiden la sesión: Alicia Bort Bueno y María Jesús Orea Martínez

dianas 5(1) > Madrigal-Martínez etal

dianas | Vol 5 Num 1 | marzo 2016 | e20160331

Implicación de la prostaglandina E2 intracelular en el desarrollo de la hiperplasia prostática benigna.

Antonio Madrigal Martínez, Ana Belen Fernández Martínez, Javier de Lucio Cazaña

Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, Universidad de Alcalá, 28871, Madrid.

a. antoniomadrigal22@hotmail.com

I Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2016
Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina, Universidad de Alcalá (UAH). Alcalá de Henares, Madrid (Spain)

Resumen

La hiperplasia prostática benigna (HPB) es una patología común en hombres de edad avanzada, su progresión histológica se caracteriza por una inflamación crónica y por un aumento de la proliferación tanto del epitelio benigno como del compartimento estromal. Prostaglandina E2 (PGE2) es uno de los mediadores de la inflamación que juega un papel importante en el desarrollo del cáncer de próstata. El factor inducible a hipoxia (HIF-1α) participa en la supervivencia y la proliferación de células de próstata, además se ha demostrado que sus niveles de expresión son elevados en pacientes con HBP. El receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR) tiene un papel fundamental en el crecimiento y desarrollo de la próstata, así como en la iniciación y progresión del cáncer de próstata. Estudios previos de nuestro grupo de investigación han demostrado que PGE2 intracelular (iPGE2) aumentaba la proliferación celular, la expresión de EGFR-P y HIF-1α en una línea celular representativa de un estadio andrógeno- independiente de cáncer de próstata (PC3). Nuestro objetivo es estudiar si iPGE2 regula la expresión de EGFR-P y HIF-1α, y si aumenta la proliferación celular a través de EGFR y HIF-1α en células próstata de humana. Para ello, utilizaremos una línea celular epitelial prostática humana (RWPE-1); 16,16 dimetil Prostagladina E-2 (PGE2); Verde de bromocresol (BG): inhibidor del transporte de PGE2 al interior celular; inhibidor de HIF-1α (YC-1); inhibidor del EGFR (AG). Los métodos utilizados son MTT y BrdU para análisis de proliferación celular y Western blot para estudiar la expresión de HIF-1α y EGFR-P. Nuestros resultados muestran que iPGE2 aumenta la proliferación celular y que este efecto es dependiente de la transactivación de EGFR y del aumento de la expresión de HIF-1α en células RWPE-1. Estos resultados apuntan a que PGE2 intracelular, EGFR y HIF-1α juegan un papel fundamental en el desarrollo de HBP.

Dianas 5(1) > García-Pastor y Sánchez-Milla

Dianas | Vol 5 Num 1 | marzo 2016

Sesión 2 de comunicaciones orales.

Coral García-Pastor, María Sánchez-Milla

Resumen

Presiden la sesión: Coral García-Pastor y María Sánchez-Milla

dianas 5(1) > Martín-Sánchez etal

dianas | Vol 5 Num 1 | marzo 2016 | e20160332

La delección del gen H-ras en ratones 129-svj confiere protección frente a la enfermedad renal crónica inducida por adenina

Paloma Martín Sánchez, Alicia Luengo Rodríguez, Andrea García Jerez, Marco Hatem Vaquero, Mercedes Griera, Marta Barrionuevo González, Sergio De Frutos, Diego Rodríguez-Puyol, Laura Calleros Basilio

1. Departamento de Biología de Sistemas. Unidad de Fisiología. Universidad de Alcalá. Alcalá de Henares, Madrid.  2. Fundación de Investigación Biomédica y Servicio Análisis Clínicos. Hospital Universitario Príncipe de Asturias, Alcalá de Henares. Madrid.

a. paloma.martins@uah.es

I Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2016
Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina, Universidad de Alcalá (UAH). Alcalá de Henares, Madrid (Spain)

Palabras clave: H-ras; enfermedad renal crónica; adenina; fibrosis; Proteína Quinasa G

Resumen

Introducción: Según los últimos estudios científicos, la enfermedad renal crónica (ERC) es ya una epidemia mundial con una prevalencia de entre el 8 y 16% de la población. La incidencia aumenta con la edad, siendo de un 20% en personas mayores de 60 años y de un 35% en mayores de 70 años [1]. La lesión renal que aparece en la ERC está definida por la presencia de anormalidades estructurales o funcionales del riñón, que puedan provocar potencialmente un descenso del filtrado glomerular. Dicha lesión se pone de manifiesto directamente a partir de alteraciones histológicas en la biopsia renal o indirectamente por la presencia de albuminuria, proteinuria o alteraciones hidroelectrolíticas en el sedimento urinario [2]. Entre otras causas, el fracaso renal puede aparecer como consecuencia de la hipertensión y de la insuficiencia cardiaca [3]. Estudios previos de nuestro grupo demostraron que la delección del gen H-ras producía hipotensión en ratones 129-svj [4]. Objetivo: En este trabajo nos planteamos comprobar si esta delección protege frente al desarrollo de ERC. Métodos: se utilizaron ratones de la cepa svj-129, salvajes (H-ras^+/+) y deleccionados en el gen H-ras (H-ras^-/-) a los que se les administró una dieta rica en adenina (0,2%) durante 6 semanas, para inducir la ERC. La adenina, después de su absorción intestinal, es metabolizada a 2-8 dihidroxiadenina (DHOA), un compuesto insoluble que precipita en los túbulos renales formando cristales, lo que causa un daño físico en el epitelio tubular provocando inflamación y fibrosis túbulo-intersticial [3]. Al terminar el tratamiento se recogió el plasma y la orina para analizar la creatinemia, creatinuria y nitrógeno ureico y se extrajeron los riñones para ver la expresión de marcadores fibróticos e inflamatorios y de proteínas implicadas en la ruta de Ras tales como Guanilato ciclasa soluble (GCs) y Proteína quinasa G (PKG) [6]. También se analizó el daño tubular en cortes histológicos teñidos con Hematoxilina y Eosina. Resultados: Se observó un mayor daño renal en los ratones H-ras^+/+ tratados con adenina que en los H-ras^-/-, al analizar tanto los cortes histológicos como los niveles de ARNm de Colágeno, Fibronectina, MCP-1, IL-1B e IL-6. El aumento de la expresión de GCs y PKG en ausencia de H-ras, se demostró tanto a nivel basal como en los ratones tratados con adenina, sugiriendo la participación de la vía de señalización GMPc/PKG. Conclusiones: Estos hallazgos sugieren que la manipulación del gen H-ras podría tener un gran valor clínico en el tratamiento de la ERC.

1. Fundación Renal Iñigo Álvarez de Toledo (FRIAT). 2013.


2. Keith, D. S., G. A. Nichols, C. M. Gullion, J. Brown and D. H. Smith. 2004. Longitudinal follow-up and outcomes among a population with chronic kidney disease in a large managed care organization. Archives of Internal Medicine 164(6): 659-663.


3. Messerli, F. H., B. Williams and E. Ritz. 2007. Essential hypertension. The Lancet 370(9587): 591-603.


4. Chamorro-Jorganes, A., M. T. Grande, B. Herranz, M. Jerkic, M. Griera, M. Gonzalez-Nuñez, E. Santos, D. Rodriguez-Puyol, J. M. Lopez-Novoa and M. Rodriguez-Puyol. Targeted genomic disruption of H-ras induces hypotension through a NO-cGMP-PKG pathway–dependent mechanism. Hypertension 56(3): 484-489.

Dianas 5(1) > Hatem-Vaquero y Madrigal-Martínez

Dianas | Vol 5 Num 1 | marzo 2016

Sesión 3 de comunicaciones orales.

Marco Hatem Vaquero, Antonio Madrigal Martínez

Resumen

Presiden la sesión: Marco Hatem Vaquero y Antonio Madrigal Martínez

dianas 5(1) > Hatem-Vaquero etal

dianas | Vol 5 Num 1 | marzo 2016 | e20160333

Integrin linked kinase (ILK) modify blood glucose homeostasis by regulating striated muscle GLUT4 expression.

Marco Hatem Vaquero, Mercedes Griera, Alicia Luengo, Andrea García Jerez, Patricia Sosa Callejas, Manuel Rodríguez Puyol, Laura Calleros, Sergio De Frutos

Departamento de Biología de Sistemas, Unidad de Fisiología, Universidad de Alcalá, Alcalá de Henares, Madrid, España. Fundación Renal de Investigación Biomédica, Instituto Reina Sofía de Investigación Renal y REDinREN del Instituto de Salud Carlos III, Madrid, España.

a. marco.hatem@edu.uah.es

I Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2016
Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina, Universidad de Alcalá (UAH). Alcalá de Henares, Madrid (Spain)

Palabras clave: GLUT4; DM2; ILK; striated muscle; insulin resistance; metabolic syndrome

Resumen

Introduction: diabetes mellitus type 2 (DM2) and metabolic syndrome are defined by insulin resistance and hyperglycemia. In this context, the membrane glucose transporter type 4 (GLUT4) is the only insulin-sensitive member of their family that finally maintain the euglycemia after the nutrients have being absorbed. Thus, the decrease in GLUT4 functionality drives to cardiovascular and metabolic malfunctions. Insulin binds to its receptor (IR) and initiates a cascade where several kinases, as AKT (aka PKB) and GSK-3β, participate in the expression and intracellular location of GLUT4. However, the role of the extracellular matrix (ECM) in the mediation of insulin resistance is still unknown. ECM regulates the cellular phenotype via AKT and GSK-3β through upstream kinases such as Integrin Linked Kinase (ILK). Objective: to study the role of ILK in blood glucose homeostasis by analyzing GLUT4 protein levels in striated muscle, in vivo and in vitro. Methods: Adult male mice with a transgenic depletion of ILK protein (cKD-ILK) and Wild-Type (WT) [1,2] were fed with a chow diet for 1 month after ILK depletion. All the measurements were performed in randomly fed conditions ("ad libitum"). Blood glucose levels were measured via tail bleeding using a glucometer. To determinate the levels of insulinaemia, the blood was collected from submandibular vein and was analyzed by a ELISA kit. In cardiac tissue, the protein total levels of ILK and GLUT4 and the phosphorylation rates of GSK-3β (ser9) and AKT(ser473) were determinated by inmunoblot. Same proteins were analyzed in cultured C2C12 cell line differentiated in myotubes (an in vitro model of skeletal muscle), which were transfected with small interfering RNA to deplete ILK (siRNA-ILK) or scrambled siRNA as control (CT). Results: cKD-ILK have basal hyperglycemia (200 mg/dl) compared with WT, but not differences were observed in insulin blood levels between groups. We confirmed ILK depletion in the cardiac tissue in cKD-ILK. The ILK downstream pathway was diminished in cKD-ILK hearts, since phosphorylation of ILK substrates and GLUT4 regulators AKT (Ser473) and GSK-3β (Ser9) were reduced as well as protein levels of cardiac GLUT4. Similar expression pattern behaviour was observed in siRNA-ILK myotubes compared with CT. Conclusions These results suggest for the first time the importance of the ECM intracellular mediator ILK in the regulation of insulin sensitivity in the striated muscle. The ILK-dependent GLUT4 expression modification alters the blood glucose homeostasis.

1. Cano-Peñalver J. L, Griera M, García-Jerez A, Hatem-Vaquero M, Ruiz-Torres M. P, Rodríguez-Puyol D, Rodríguez-Puyol M. 2015. Renal integrin-linked kinase depletion induces kidney cGMP axis upregulation: Consequences on basal and acutely damaged renal function. Molecular Medicine 21:873-88


2. Cano-Peñalver J.L, Griera M, Serrano I, Rodríguez-Puyol D, Dedhar S, de Frutos S, Rodríguez-Puyol M. 2014. Integrin-linked kinase regulates tubular aquaporin-2 content and intracellular location: a link between the extracellular matrix and water reabsorption. The FASEB Journal 28(8): 3645-3659.