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Neuroanatomia funcional


Líneas de investigación:

Papel de las células gliales en la neurodegeneración y la enfermedad de Alzheimer: gliopatología vs neuropatología
Relevancia de la neurogénesis en la patología y progresión de la enfermedad de Alzheimer y su aplicación potencial a través de la psicoestimulación y transplantes de células madre
Uso de derivados de ácidos grasos para el tratamiento potencial de la enfermedad de Alzheimer
Serotonina: el componente ignorado en la enfermedad de Alzheimer y otros procesos neurodegenerativos
Papel y alteración de las células NG-2 en enfermedades priónicas
Papel de los canales GIRK en la neurogénesis y la señalización de la serotonina como objetivo para el estudio de la depresión

 

Actividades del grupo:

El principal objeto de estudio de los proyectos de investigación llevados a cabo en nuestro laboratorio se centra en la neuroanatomía y la conectividad funcional de los circuitos neuronales, relacionados con los procesos de plasticidad asociada a memoria y cognición, bajo condiciones normales y patológicas, como es la neurodegeneración y más específicamente, la enfermedad de Alzheimer (EA), pero también prestando atención a otros procesos neurológicos, como son la demencia fronto-temporal (DFT), depresión, epilepsia y estrés. Además, recientemente hemos iniciado una línea de investigación centrada en enfermedades priónicas.

Todos estos estudios son llevados a cabo tanto in vitro como in vivo. En todos ellos, nuestro propósito es analizar la comunicación neuronal-glial y su plasticidad, el proceso de neurogénesis y los sistemas de neurotransmisión glutamatérgico y serotoninérgico, tanto en condiciones normales como en condiciones patológicas, incluida la EA, mediante el uso de modelos animales transgénicos y material humano procedente de diferentes bancos de cerebros (nacionales e internacionales). El uso de modelos animales nos ofrece la posibilidad única de estudiar la plasticidad cerebral frente a tratamientos ambientales y/o farmacológicos, permitiéndonos analizar los cambios relacionados con la patología en varios sistemas transmisores asociados con las neuronas y la glía. En este sentido, nuestro grupo de investigación desarrolla experimentación in vivo dirigida a la modificación de estos sistemas de transmisión, ya bien sea por medio funcional (entorno enriquecido, actividad física o cambios en la dieta), o bien sea por agentes biológicos moleculares (transfección basada en virus con moléculas relevantes relacionadas con la señal).

Los hallazgos neuroanatómicos y neurofisiológicos obtenidos de la experimentación in vivo de los sistemas de transmisión nos proporcionan la evidencia estructural para comprender la plasticidad patológica en las redes neuronales-gliales, y consecuentemente, la base teórica para conocer la progresión de la enfermedad y así, desarrollar nuevas estrategias terapéuticas.  Para estos fines, utilizamos diferentes técnicas experimentales que incluyen la inmunohistoquímica de microscopía óptica y electrónica, morfometría clásica y estereología. Más recientemente, las técnicas neuroanatómicas mencionadas anteriormente han sido combinadas con la electrofisiología para definir con mayor precisión las bases morfo-funcionales de la plasticidad neuronal, glial y sináptica.

Esta combinación investigadora multifuncional y transnacional ha sido posible gracias a la presencia de colaboradores externos, que realizaron sus Tesis Doctorales en nuestro laboratorio; como la Dra. Emanuela Gardenal, actualmente desarrollando su actividad investigadora en el Reino Unido.

    Coordinador/a del grupo

  •   José Julio Rodríguez Arellano
      Coordinador de grupo
      844653


Publicaciones del grupo:

Vanzulli I,Papanikolaou M,De IC,Pieropan F,Rivera AD,Gomez D,Verkhratsky A,Rodriguez JJ,Butt AM. Disruption of oligodendrocyte progenitor cells is an early sign of pathology in the triple transgenic mouse model of Alzheimer's disease. Neurobiol. Aging. 2020. 94. p. 130-139. IF:4,673. (2).

Verkhratsky A, Parpura V, Rodriguez-Arellano JJ, Zorec R. Astroglia in Alzheimer's Disease.. Adv Exp Med Biol. 2019; 1175: 273 - 324. FI: 2,126(Q2). DOI: 10.1007/978-981-13-9913-8_11.

Verkhratsky A, Rodrigues JJ, Pivoriunas A, Zorec R, Semyanov A. Astroglial atrophy in Alzheimer's disease.. Pflugers Arch. 2019; 471(10): 1247 - 1261. FI: 3,377(Q2). DOI: 10.1007/s00424-019-02310-2.

 

Verkhratsky A, Rodríguez JJ. Cell-autonomous astrocytopathy in Alzheimer´s disease. Acta Physiol (Oxf). 2018 Jun; 223(2):e13010. Doi:10.1111/apha. 13070. Epub 2018 Apr 19.

Zallo F, Gardenal E, Verkhratsky A, Rodríguez JJ. Loss of calretinin and parvalbumin positive interneurones in the hippocampal CA1 of aged Alzheimer´s disease mice. Neurosci Lett. 2018 Aug 10;681:19-25. Doi:10.1016/jneulet.2018.05.027. Epub 2018 May 18.

 

Verkhratsky A, Zorec R, Rodríguez JJ, Parpura V. Neuroglia: Functional parálisis and reactivity in Alzheimer´s disease and other neurodegenerative pathologies. Adv neurobiol. 2017;15:427-449. Doi:10.1007/978-3-319-57193-5_17.

Gardenal E, Chiarini A, Armato U, Dal Prá I, Verkhratsky A, Rodríguez JJ. Increased Calcium-Sensing Receptor immunoreactivity in the hippocampus of a triple transgenic mouse model of Alzheimer´s disease. Front Neurosci. 2017 feb 16;11:81. Doi:10.3389/fnins.2017.00081. eCollection 2017.

Verkhratsky A, Rodríguez-Arellano JJ, Parpura V, Zorec R. Astroglial calcium signalling in Alzheimer´s disease. Biochem Biophys res Commun. 2017 Feb 19;483(4):1005-1012. Doi:10.1016/j.bbrc.2016.08.088. Epub 2016 Aug 18.

 

Toledano Gasca A, Álvarez MI, Toledano-Díaz A, Rodríguez JJ. New concepts on the functionality of the nervous system: The revolution of glial cells. II. Glial responses Keys in the patogénesis and treatment of diseases of SN. Anales de la Real Academia Nacional de Farmacia 82:51-67 (2016).

Verkhratsky A, Zorec R, Rodríguez JJ, Parpura V. Pathobiology of neurodegeneration: The role for astroglia. Opera med Physiol. 2016 Jan;1:13-22. Epub 2016 Mar 4.

Toledano A, Merino JJ, Rodríguez JJ. Neuroglia in Alzheimer´s disease: From cohorte to contestant in the disease progresión and its therapy. Curr Alzheimer Res. 2016;13(4):318-20.

Rodríguez JJ, Butt AM, Gardenal E, Parpura V, Verkhratsky A. Complex and differential glial responses in Alzheimer´s disease and ageing: from animal models to humans. Curr Alzheimer Res. 2016;13(4):343-58.

Stenovec M, Trkov S, Lasic E, Terzieva S, Kreft M, Rodríguez Arellano JJ, Parpura V, Verkhratsky A, Zorec R. Expression of familial Alzheimer disease presenilin 1 gene attenuates Vehicle traffic and reduces peptide secretion in cultured astrocytes devoid of pathologic tissue enviroment. Glia. 2016 feb;64(2):317-29. Doi:10.1002/glia.22931. Epub 2015 Oct 14.

Toledano A, Álvarez MI, Toledano-Díaz A, Merino JJ, Rodríguez JJ. Brain local and regional neuroglial alterations in Alzheimer´s disease: Cell types, responses and implications. Curr Alzheimer Res. 2016;13(4):321-42.

Rivera A, Vanzuli I, Arellano JJ, Butt A. Decreased regenerative capacity of oligodendrocyte progenitor cells (NG2-Glia) in the ageing brain: A vicious cycle of synaptic dysfunction, myelin loss and neuronal disruption? Curr Alzheimer Res. 2016;13(4):413-8.

Lim D, Rodríguez-Arellano JJ, Parpura V, Zorec R, Zeidán-Chuliá F, Genazzani AA, Verkhratsky A. Calcium signalling toolkits in astrocytes and spatio-temporal progression of Alzheimer´s disease. Curr Alzheimer Res. 2016;13(4):359-69.

Verkhratsky A, Zorec R, Rodríguez JJ, Parpura V. Astrogliopathology in neurodegeneration. Eur. J. Neurodeg. Dis. 2016.

Zorec R, Verkhratsky A, Rodríguez JJ, Parpura V. Astrocytic vesicles and gliotransmitters: Slowness of vesicular release and synaptobrevin2-laden Vehicle nanoarchitecture. Neuroscience. 2016 May 26;323:67-75. Doi: 10.1016/j.neuroscience.2015.02.033. Epub 2015 Feb 26.

Rodríguez-Arellano JJ, Parpura V, Zorec R, Verkhratsky A. Astrocytes in physiological aging and Alzheimer´s disease. Neuroscience. 2016 May 26;323:170-82. Doi:10.1016/j.neuroscience.2015.01.007. Epub 2015 Jan 14.

 

Llamosas N, bruzos-Cidón C, Rodríguez JJ, Ugedo L, Torrecilla M. Deletion of GIRK2 subunit of GIRK channels alters the 5-HT1A receptor-mediated signaling and results in a depresión-resistant behavior. Int. J Neuropsychopharmacol. 2015 May 8;18(11):pyv051. Doi:10.1093/jnp/pyv051.

Verkhratsky A, Marutle A, Rodríguez-Arellano JJ, Nordberg A. Glial asthenia and functional parálisis: A new perspective on neurodegeneration and Alzheimer´s disease. Neuroscientist. 2015 Oct;21(5):552-568. Epub 2014 Aug 14.

 

Bruzos-Cidón C, Miguelez C, Rodríguez JJ, Gutiérrez-Lanza R, Ugedo L, Torrecilla M. Altered neuronal activity and differential sensitivity to acute antidepressants of locus coeruleus and dorsal raphe nucleus in Wistar Kyoto rats: A comparative study with Sprague Dawley and Wistar rats. Eur Neuropsychopharmacol. 2014 Jul;24(7):1112-22. Doi: 10.1016/j.euroneuro.2014.02.007. Epub 2014 Feb 19.

Verkhratsky A, Rodríguez JJ, Steardo L. Astrogliopathology: A central elemento f neuropsychiatric diseases? Neuroscientist. 2014 Dec;20(6):576-88. Doi:10.1177/1073858413510208. Epub 2013 Dec 3.

Verkhratsky A, Rodríguez JJ, Parpura V. Neuroglia in ageing and disease. Cell Tissue res. 2014 Aug;357(2):493-503. Doi:10.1007/s00441-014-1814-z. Epub 2014 Mar 21.

Edwards MM, Rodríguez JJ, Gutierrez-Lanza R, Yates J, Verkhratsky A, Lutty GA. Retinal macroglia changes in a triple transgenic Mouse modelo f Alzheimer´s disease. Exp Eye res. 2014 Oct;127:252-60. Doi:10.1016/j.exer.2014.08.006. Epub 2014 Aug 19.

Rodríguez JJ, Yeh CY, Terzieva S, Olabarria M, Kulijewicz-Nawrot M, Verkhratsky A. Complex and region-specific changes in astroglial markers in the aging brain. Neurobiol Aging. 2014 Jan;35(1):15-23. Doi:10.1016/j.neurobiolaging.2013.07.002. Epub 2013 Aug 19.

 

Tesis del grupo:

Autor/a: Emanuela Gardenal. Título: Calcium sensing receptor, Calcium binding proteins and astrocytic changes in Alzheimer´s disease. Director/a: Prof. José Julio Rodríguez Arellano (University of Manchester y Universidad del País Vasco). Co-director/a: Dr. Anna Chiarini (Universita degli Studi di Verona).

Autor/a: Chia-Yu Yeh. Título: Cortical astroglial atrophy in ageing and Alzheimer´s disease. Director/a: Prof. José Julio Rodríguez Arellano (University of Manchester y Universidad del País Vasco). Co-director: Prof. Alexei Verkhratsky (University of Manchester).

Autor/a: Magdalena Kulijewicz-Nawrot. Título: Astrocytic changes during the progression of Alzheimer´s disease in the mouse prefrontal cortex. Director/a: Prof. José Julio Rodríguez Arellano (University of Manchester, Universidad del País Vasco y Prague Charles University).

 

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