Informe Anual 2015 MINISTERIO DE ECONOMÍA Y COMPETITIVIDAD MINISTERIO DE ECONOMÍA Y COMPETITIVIDAD Informe Anual 2015 MINISTERIO DE ECONOMÍA Y COMPETITIVIDAD © 2016 CIBERNED Centro de Investigación Biomédica en Red, Enfermedades Neurodegenerativas C/ Valderrebollo, 5 28031 Madrid www.ciberned.es Coordinación y gestión de contenido: Miguel Medina Padilla José de Arriba-Enríquez Aina Frontera Sánchez Almudena Flores Junquera Soledad Valero Rodríguez Diseño y coordinación editorial: Duomo Comunicación Índice • Carta del director científico ............................................................................................. 1 • Descripción general............................................................................................................ 2 • Objetivos............................................................................................................................... 4 • Directorio de grupos de investigación e instituciones consorciadas............................ 5 • Distribución geográfica de los grupos de investigación CIBERNED.............................. 7 • Estructura organizativa........................................................................................................ 8 • Organigrama........................................................................................................................ 9 • Comité científico asesor externo....................................................................................... 10 • Instituciones consorciadas.................................................................................................. 11 • Memoria científica............................................................................................................... 13 • 15 Programas de investigación................................................................................. • Programa 1: Enfermedad de Alzheimer y otras demencias degenerativas............................................................................................ 17 • Programa 2: Enfermedad de Parkinson y otros trastornos motores neurodegenerativos.................................................................................. 103 • Investigación cooperativa.................................................................................... 235 • Relaciones internacionales.................................................................................. 251 • Productividad científica y otras actividades.................................................................... 267 • Memoria económica.......................................................................................................... 283 • Índice de investigadores principales................................................................................. 303 Carta del Director Científico Querría empezar esta carta agradeciendo la labor de los grupos, integrantes de nuestro Centro, del Comité de Dirección y de la Dirección del Instituto de Salud Carlos III pues, gracias a su trabajo y ayuda, CIBERNED sigue creciendo científicamente de un modo paulatino y ordenado que mantiene, un año más, a nuestra institución a la cabeza de los centros españoles con publicaciones de mayor índice de impacto. La labor de nuestros 54 grupos, agrupados en el programa “Enfermedad de Alzheimer y otras demencias” y en el programa “Enfermedad de Parkinson y otros trastornos motores”, ha dado lugar a que CIBERNED haya publicado 553 trabajos, con un factor de impacto medio de 5.626. Adicionalmente CIBERNED tiene 34 ensayos clínicos activos, habiéndose publicado ya resultados de algunos de estos ensayos. Entre los trabajos realizados, algunos de los resultados han sido publicados en las revistas de mayor índice de impacto como Nature, New England Journal of Medicine, Cell Stem Cell, JAMA, Cell, Science o The Lancet Neurology, siendo alguna de estas publicaciones el resultado de proyectos colaborativos entre dos o más grupos de CIBERNED, a través de nuestro programa intramural. Además, dado nuestro carácter de centro de investigación traslacional, con una proyección social, no solo hemos realizado publicaciones, ensayos clínicos o patentes, sino que también hemos realizado nuestro “Foro Social”, llevando a cabo reuniones con asociaciones de pacientes en Málaga y Barcelona. Adicionalmente, CIBERNED ha organizado varias reuniones científicas y se va consolidando nuestro plan de formación. Acabo como he comenzado, agradeciendo la labor de todos para seguir creciendo científicamente y poder hacer de CIBERNED un centro competitivo y de calidad a nivel internacional. Jesús Ávila de Grado Director Científico Informe Anual CIBERNED 2015 / 1 Descripción general El Centro de Investigación Biomédica en Red sobre Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED) nace en el año 2006 como heredero del Centro de Investigación en Enfermedades Neurológicas (CIEN), que junto con el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), el Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) o el Centro Nacional de Microbiología, Virología e Inmunología Sanitaria (CNMVIS), constituían los cuatro centros cuya misión es combatir los problemas de salud más prevalentes de la sociedad española: cáncer, enfermedades cardiovasculares, enfermedades infecciosas y neurodegeneración. Al igual que para los otros centros, en el año 2003 se creó como órgano de gestión del CIEN una fundación de apoyo denominada Fundación CIEN, aunque a diferencia del resto de centros, se creó como el primer Centro en Red en España (red CIEN), pasando finalmente a denominarse CIBERNED. CIBERNED y la Fundación CIEN colaboran con la Fundación Reina Sofía en la creación del Centro Alzheimer, situado en Vallecas (Madrid) y donde tiene su sede la Fundación CIEN desde el año 2007. CIBERNED nace en 2006 con caracter multidisciplinar y multi-institucional CIBERNED se fundó bajo los auspicios del Instituto de Salud Carlos III, conforme al convenio de colaboración suscrito por las Administraciones Públicas y otras entidades consorciadas, con la idea de generar un centro de investigación para integrar la investigación básica, clínica y poblacional, y desarrollar un único programa común centrado en patologías de gran relevancia para el Sistema Nacional de Salud, por su prevalencia y su repercusión social. Tiene carácter multidisciplinar y multi-institucional y su objetivo es impulsar y potenciar la investigación de excelencia en enfermedades neurodegenerativas mediante una Estructura de Investigación en Red, y así contribuir a fundamentar científicamente los programas y políticas del Sistema Nacional de Salud en las áreas prioritarias del Plan Nacional de I+D+I. CIBERNED es un organismo de investigación dotado de personalidad jurídica propia, según el artículo 6.5 de la Ley 30/1992, de 26 de noviembre de Régimen Jurídico de las Administraciones Públicas y del Procedimiento Administrativo Común. Está integrado por grupos de investigación sin contigüidad física, pertenecientes a diferentes Administraciones, Instituciones y Comunidades Autónomas, del sector público y privado, con líneas y objetivos de investigación centrados en el área específica común de las enfermedades neurodegenerativas, que se coordinan para la consecución de unos objetivos científicos que difícilmente podrían plantearse en un contexto de ejecución más restringido. CIBERNED se rige, en las normas de funcionamiento interno, mediante un reglamento. El vínculo CIBERNED - Fundación CIEN supone en la actualidad el único centro de investigación en España (y uno de los pocos en el mundo) integrado en la Red Internacional de Centros de Excelencia en Neurodegeneración (COEN), una iniciativa surgida a partir del Programa Conjunto de la Unión Europea para la Investigación en Enfermedades Neurodegenerativas (JPND). Este Programa Conjunto es una iniciativa innovadora de investigación colaborativa creada para afrontar los crecientes desafíos que plantea este grupo de enfermedades. Se trata de favorecer la identificación de objetivos comunes y de alinear los programas nacionales de investigación existentes en una acción conjunta de la que todos puedan beneficiarse. El objetivo de CIBERNED es impulsar y potenciar la investigación en Enfermedades Neurodegenerativas Informe Anual CIBERNED 2015 / 2 CIBERNED se rige por sus estatutos y su actividad se ha organizado, desde finales de 2014, alrededor de dos programas científicos principales: • Programa 1: “Enfermedad de Alzheimer y otras demencias degenerativas”. • Programa 2: “Enfermedad de Parkinson y otros trastornos motores neurodegenerativos”. Durante 2015 CIBERNED ha estado formado por 54 grupos de investigación avalados por diferentes universidades, hospitales y el CSIC, cada uno de ellos liderado por un investigador principal o responsable. CIBERNED es un centro de investigación virtual, integrado por grupos de investigación pertenecientes a las diferentes administraciones e instituciones consorciadas: los investigadores miembros trabajan en las instituciones a las que pertenecen, participando activa y simultáneamente en la agenda de investigación cooperativa propia de CIBERNED. 54 grupos de investigación integran CIBERNED Es, por tanto, el resultado de la colaboración, de una asociación de entidades y la suma de los 54 grupos de investigación. En función de los resultados de la evaluación científica de los grupos de investigación, existe la posibilidad de acordar la discontinuación de algún grupo y, en función de la disponibilidad presupuestaria, cabría también considerar la incorporación de algún nuevo grupo de investigación, que estuviese fuera de CIBERNED, pero que cumpliera los requisitos de calidad científica, actividad traslacional y se ajustase a los objetivos prioritarios de CIBERNED. La sede de la Dirección Científica se sitúa en el Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa” del Centro Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad Autónoma de Madrid (UAM). Por su parte, la sede social, donde se encuentra la Gerencia, está situada en la calle Valderrebollo, 5, de Madrid. Informe Anual CIBERNED 2015 / 3 Objetivos El fin primordial de CIBERNED es el fomento de la investigación científica y técnica de excelencia en el ámbito de la salud, con el objetivo general de producir resultados rápidamente trasladables a la práctica clínica, mejorando la salud y el bienestar de los pacientes con enfermedades neurodegenerativas, así como el de sus familias y cuidadores y aportando a su vez beneficios económicos y sociales. Entre sus objetivos específicos se encuentran los siguientes: • Promover y desarrollar la investigación cooperativa traslacional de excelencia en enfermedades neurodegenerativas. • Fomentar la repercusión de los avances científicos sobre el sistema sanitario y sobre el bienestar de los pacientes. • Potenciar la participación en acciones coordinadas y convocatorias promovidas por agencias financiadoras a nivel internacional y nacional. • Favorecer la puesta a punto de nuevas intervenciones terapéuticas o/y preventivas. • Poner en marcha una infraestructura de valor estratégico para el desarrollo de la investigación sobre prevención, diagnóstico y tratamiento. • Desarrollar planes de formación especializados. • Impulsar las plataformas transversales de apoyo (biobancos, neuroimagen, DEGESCO...) • Hacer partícipe a la sociedad del enorme impacto médico y socioeconómico que tienen las enfermedades neurodegenerativas y facilitar su implicación en la lucha contra la neurodegeneración. Informe Anual CIBERNED 2015 / 4 Directorio de grupos de investigación e instituciones consorciadas Institución Investigador principal Grupo 301 Alberch Vié, Jordi Universidad de Barcelona 401 Ávila de Grado, Jesús Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa” CSIC-UAM, Madrid 502 Bermejo Pareja, Félix Hospital Universitario Doce de Octubre, Madrid 510 Bullido Gómez-Heras, Mª Jesús Universidad Autónoma de Madrid 402 Camins Espuny, Antonio Universidad de Barcelona 201 Canela Campos, Enric Isidre Universidad de Barcelona 511 Cantero Lorente, José Luis Universidad Pablo de Olavide, Sevilla 106 Ceña Callejo, Valentín Universidad Castilla-La Mancha, Albacete 601 Instituto de Investigación Marqués de Valdecilla, Santander Combarros Pascual, Onofre 413 Comella Carnicé, Joan Xavier Hospital Universitario Vall d’Hebron, Barcelona 101 Cuadrado Pastor, Antonio Universidad Autónoma de Madrid 403 de Felipe Oroquieta, Javier Cajal Institute CSIC; Universidad Politécnica de Madrid 509 de Pedro Cuesta, Jesús Instituto de Salud Carlos III, Madrid 114 del Río Fernández, José Antonio Instituto de Bioingenieria de Cataluña, Barcelona 102 Fariñas Gómez, Isabel Universidad de Valencia 606 Fernández Chacón, Rafael Universidad de Sevilla 303 Fernández Ruiz, Javier Universidad Complutense de Madrid 503 Ferrer Abizanda, Isidro Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge, Barcelona 103 Fuentes Rodríguez, José Manuel Universidad de Extremadura, Cáceres 113 García Verdugo, José Manuel Instituto Cavanilles, Universidad de Valencia 104 González Castaño, José Universidad Autónoma de Madrid 415 Universidad de Málaga Gutiérrez Pérez, Antonia 305 Guzmán Pastor, Manuel Universidad Complutense de Madrid 111 Instituto de Investigaciones Biomédicas CSIC-UAM, Madrid Iglesias Vacas, Teresa 202 Kulisevsky Bojarski, Jaime Hospital de la Santa Creu i Sant Pau, Barcelona 208 Labandeira García, José Luis Universidad de Santiago de Compostela 203 Lanciego Pérez, José Luis Centro de Investigación Médica Aplicada, Univ. Navarra, Pamplona 504 Lleó Bisa, Alberto Hospital de la Santa Creu i Sant Pau, Barcelona 105 López Barneo, José Hospital Universitario Virgen del Rocío, Universidad de Sevilla 506 López de Ceballos Lafarga, María Instituto Cajal CSIC, Madrid 609 López de Munain Arregui, Adolfo Instituto de Investigación Biodonostia, San Sebastian 306 Lucas Lozano, José Javier Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa” CSIC-UAM, Madrid 404 Matute Almau, Carlos Universidad del País Vasco, Bilbao 304 Mena Gómez, Mª Ángeles* Hospital Universitario Ramón y Cajal, Madrid *Hasta septiembre 2015 Informe Anual CIBERNED 2015 / 5 Grupo Institución Investigador principal 508 Mengod Los Arcos, Guadalupe Instituto de Investigaciones Biomédicas IDIBAPS-CSIC , Barcelona 204 Instituto Cajal CSIC, Madrid Moratalla Villalba, Rosario 604 Muñoz Cánoves, Pura Universidad Pompeu Fabra ICREA, Barcelona 307 Naranjo Orovio, José Ramón Centro Nacional de Biotecnología CSIC, Madrid 607 Navarro Acebes, Xavier Universidad Autónoma de Barcelona 205 Obeso Inchausti, José Ángel Fundacion Hospital Madrid 507 Pastor Muñoz, María Asunción Centro de Investigación Médica Aplicada, Univ. Navarra, Pamplona 110 Pérez Castillo, Ana María Instituto de Investigaciones Biomédicas CSIC-UAM, Madrid 209 Pérez Tur, Jordi Institut de Biomedicina de València CSIC 406 Rodríguez Álvarez, José Universidad Autónoma de Barcelona 206 Rodríguez Díaz, Manuel Universidad de La Laguna, Tenerife 407 Sáez Valero, Javier Universidad Miguel Hernández, Elche 408 Soriano García, Eduardo Universidad de Barcelona 207 Tolosa Sarró, Eduardo Hospital Clinic de Barcelona 409 Torres Alemán, Ignacio Instituto Cajal CSIC, Madrid 410 Trullás Oliva, Ramón Instituto de Investigaciones Biomédicas IDIBAPS-CSIC , Barcelona 108 Vicario Abejón, Carlos Instituto Cajal CSIC, Madrid 109 Vila Bover, Miquel Hospital Universitario Vall d’Hebron, Barcelona 411 Vitorica Ferrández, Fco. Javier Universidad de Sevilla 412 Wandosell Jurado, Francisco Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa” CSIC-UAM, Madrid 22 PROGRAMA 1 32 PROGRAMA 2 54 GRUPOS DE INVESTIGACIÓN Informe Anual CIBERNED 2015 / 6 Distribución geográfica de los grupos de investigación CIBERNED 1 1 2 2 16 20 1 1 4 5 1 Informe Anual CIBERNED 2015 / 7 Estructura organizativa Los órganos rectores del CIBERNED son el Consejo Rector, la Comisión Permanente y el Director Científico. • Consejo Rector: máximo órgano de CIBERNED, está formado por tres representantes del Instituto de Salud Carlos III, entre los que figura el representante legal de la entidad colaboradora, Fundación Centro de Investigación en Enfermedades Neurológicas (Fundación CIEN), y un representante por cada una de las instituciones consorciadas. El Presidente del Consejo Rector es el Director del Instituto de Salud Carlos III. El Secretario del Consejo Rector es el Gerente del Consorcio. Forman parte del Consejo Rector, con voz pero sin voto, el Director Científico y el Gerente del CIBERNED. • Comisión Permanente: está compuesta por el Vicepresidente del Consejo Rector, o persona en quien delegue, y cuatro vocales representantes de las instituciones consorciadas en el Consejo Rector. Forman parte de la Comisión Permanente, con voz pero sin voto, el Director Científico del Consorcio y el Gerente, que actúa como secretario. • Director Científico: designado por el Presidente del Consejo Rector por un período de cuatro años, prorrogables por acuerdo de las partes. En la actualidad el Director Científico de CIBERNED es el Dr. Jesús Ávila de Grado. La Gerencia de CIBERNED está encomendada a la Gerencia de la Fundación CIEN, doña María Ángeles Pérez Muñoz. Órganos de apoyo y asesoramiento, a los órganos de gobierno • El Comité de Dirección • El Comité Científico Asesor Externo El Comité de Dirección, está compuesto por: • Dr. Jesús Ávila de Grado – Director Científico • Dña. Mª Ángeles Pérez Muñoz – Gerente • Dr. Miguel Medina Padilla – Director Científico Adjunto Y los responsables de programas: • • • • • • • • Dr. Eduardo Tolosa Sarró Dr. Albert Lleó Bisa Dr. José Javier Lucas Lozano Dr. Adolfo López de Munain Arregui Dr. Isidro Ferrer Abizanda (hasta septiembre 2015) Dr. Eduardo Soriano García (hasta septiembre 2015) Dra. Teresa Iglesias Vacas (desde septiembre 2015) Dr. Rafael Fernández Chacón (desde septiembre 2015) Informe Anual CIBERNED 2015 / 8 Organigrama Instituto de Salud Carlos III Consejo Rector Instituciones Consorciadas Comisión Permanente Comité de Dirección Director Científico Gerente Director Adjunto Directores de los Programas de Investigación Grupos de investigación Informe Anual CIBERNED 2015 / 9 Comité Científico Asesor Externo Dr. George Perry Universidad de Texas, San Antonio, EE.UU (Presidente) Dr. Vincenzo Bonifati Universidad Erasmus de Rotterdam, Holanda Dr. Angel Cedazo-Mínguez Instituto Karolinska, Estocolmo, Suecia Dra. Mary Reilly Instituto de Neurología, Hospital Nacional de Londres, Reino Unido Informe Anual CIBERNED 2015 / 10 Instituciones consorciadas La Administración General del Estado representada por: • Instituto de Salud Carlos III • Agencia Estatal Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) Las Comunidades Autónomas que se acreditan a continuación: • La Comunidad Autónoma de Andalucía, a través de la Fundación Pública Andaluza para la Gestión de la Investigación en Salud en Sevilla, la Universidad de Sevilla, la Universidad Pablo Olavide y la Universidad de Málaga. • La Comunidad Autónoma de Canarias, a través de la Universidad de La Laguna. • La Comunidad Autónoma de Cantabria, a través de la Fundación Instituto de Investigación Marqués de Valdecilla (IDIVAL). • La Comunidad Autónoma de Castilla-La Mancha, a través de la Universidad de Castilla-La Mancha. • La Comunidad Autónoma de Cataluña, a través de la Universidad Pompeu Fabra, la Fundació Hospital Universitari Vall d’Hebron – Institut de Recerca, la Fundació Institut d’investigació Biomèdica de Bellvitge (IDIBELL), el Institut de Bioenginyeria de Catalunya, la Universitat de Barcelona y la Universitat Autònoma de Barcelona. • La Comunidad Autónoma de Valencia, a través de la Universidad de Valencia y de la Universidad Miguel Hernández de Elche. • La Comunidad Autónoma de Extremadura, a través de la Fundación para la Formación y la Investigación de los Profesionales Sanitarios en Extremadura (FUNDESALUD). • La Comunidad Autónoma de Madrid, a través del Servicio Madrileño de Salud (Hospital Universitario 12 de Octubre y Hospital Ramón y Cajal), la Universidad Autónoma de Madrid, la Universidad Complutense de Madrid y la Fundación de Investigación HM Hospitales. • La Comunidad Autónoma del País Vasco, a través de la Universidad del País Vasco y de la Asociación Instituto Biodonostia. • La Comunidad Autónoma de Galicia, a través de la Universidad de Santiago de Compostela. Y otros centros e instituciones no adscritos a las administraciones públicas anteriormente citadas: • Fundación Instituto de Investigación del Hospital de la Santa Creu i Sant Pau. • Centro de Investigación Médica Aplicada (CIMA). • Hospital Clínico y Provincial de Barcelona. Informe Anual CIBERNED 2015 / 11 Memoria científica Programas de investigación La estructura de los grupos de investigación de CIBERNED se organiza a través de dos Programas Científicos, cuyos objetivos, composición y estructura se mantienen como en años anteriores, y cuya asignación presupuestaria está basada en los resultados de la evaluación científica interna. Esta distribución en dos programas temáticos pone de manifiesto el compromiso de CIBERNED con el impulso a la investigación traslacional y la generación de conocimiento científico que resulte en la mejora de la prevención, el diagnóstico y el tratamiento de las enfermedades neurodegenerativas. Todo ello, sin menoscabo de la realización de proyectos de investigación transversales de interés para diferentes áreas (ver más adelante). El objetivo de la estructura que se describe es proporcionar un esquema conceptual coherente sobre el que se materialice la actividad científica cooperativa real que realicen los diferentes grupos de investigación. Los programas se detallan en las páginas siguientes: I 54 GRUPOS DE INVESTIGACIÓN z 553 TRABAJOS PUBLICADOS 703 INVESTIGADORES 34 ENSAYOS CLÍNICOS Ñ Informe Anual CIBERNED 2015 / 15 Programa 1 Enfermedad de Alzheimer y otras demencias degenerativas Ávila de Grado, Jesús................................21 Bermejo Pareja, Félix..................................24 Bullido Gómez-Heras, Mª Jesús..................29 Camins Espuny, Antonio............................32 Cantero Lorente, José Luis.........................36 Comella Carnicé, Joan Xavier..................39 de Felipe Oroquieta, Javier......................43 Ferrer Abizanda, Isidro................................47 Gutiérrez Pérez, Antonia............................53 Lleó Bisa, Alberto.........................................56 López de Ceballos Lafarga, María...........61 Matute Almau, Carlos................................64 Mengod Los Arcos, Guadalupe...............68 Pastor Muñoz, María Asunción.................71 de Pedro Cuesta, Jesús.............................75 Rodríguez Álvarez, José.............................81 Sáez Valero, Javier.....................................84 Soriano García, Eduardo...........................87 Torres Alemán, Ignacio..............................90 Trullás Oliva, Ramón...................................93 Vitorica Ferrández, Francisco Javier........96 Wandosell Jurado, Francisco....................99 Programa 1: Enfermedad de Alzheimer y otras demencias degenerativas El envejecimiento poblacional y la mayor esperanza de vida en nuestra sociedad han provocado un aumento importante de los casos de personas con enfermedad de Alzheimer (EA) en las últimas décadas, siendo la causa más frecuente de demencia en edad avanzada y, frente a la cual, no existe ningún tratamiento eficaz hasta la fecha. En la actualidad, más de 500.000 personas padecen la enfermedad en España. Esta cifra podría cuadruplicarse en los próximos 50 años con consecuencias devastadoras, no sólo para los individuos afectos y sus familias, sino también para la propia estabilidad de nuestro sistema sanitario. +500.000 Las características de la EA son: la presencia enfermos de EA en los cerebros de los pacientes de dos estructuras aberrantes, las placas seniles y los ovillos neurofibrilares, así como la pérdida de sinapsis (se considera una sinaptopatía), fundamentalmente entre neuronas hipocampales y corticales, y una considerable neurodegeneración. Algunos aspectos de estas patologías pueden reproducirse en modelos animales o celulares. Laboratorios en todo el mundo trabajan con gran interés en la identificación de nuevos genes causales y de riesgo implicados en esta patología que podrían contribuir a esclarecer las bases fisiopatológicas de la misma y a la identificación de nuevas dianas terapéuticas. Uno de los principales problemas actuales en la EA es que, en el momento que se diagnostica, el cerebro ha sufrido ya un daño demasiado extenso e irreparable. Esto exige encontrar biomarcadores de manera acuciante, que permitan detectar la enfermedad en fases mucho más tempranas, incluso asintomáticas, cuando cualquier estrategia terapéutica tendría mayores posibilidades de éxito. Desde este programa, los 22 grupos de investigadores clínicos y básicos, comprometidos tanto con el diagnóstico y cuidado de pacientes que sufren EA como con la investigación en el laboratorio, seguirán durante el próximo año 2016 aunando experiencias y esfuerzo para trabajar de forma coordinada en la búsqueda de nuevos factores genéticos, biomarcadores de enfermedad y nuevas estrategias terapéuticas en la EA y otras demencias degenerativas. Las líneas de investigación destacadas son: • Epidemiología genética. • Investigación sobre biomarcadores de enfermedad. • Modelos celulares y animales de enfermedad de Alzheimer y otras demencias degenerativas. • Patología molecular en la enfermedad de Alzheimer. • Mecanismos de neurodegeneración, neuroprotección y diseño de nuevas terapias. Informe Anual CIBERNED 2015 / 19 Institución Investigador principal Ávila de Grado, Jesús Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa” CSIC-UAM, Madrid Bermejo Pareja, Félix Hospital Universitario Doce de Octubre, Madrid Bullido Gómez-Heras, Mª Jesús Universidad Autónoma de Madrid Camins Espuny, Antonio Universidad de Barcelona Cantero Lorente, José Luis Universidad Pablo de Olavide, Sevilla Comella Carnice, Joan Xavier Hospital Universitario Vall d’Hebron, Barcelona De Felipe Oroquieta, Javier Cajal Institute CSIC; Universidad Politécnica de Madrid De Pedro Cuesta, Jesús Instituto de Salud Carlos III, Madrid Ferrer Abizanda, Isidro Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge, Barcelona Gutiérrez Pérez, Antonia Universidad de Málaga Lleó Bisa, Alberto Hospital de la Santa Creu i Sant Pau, Barcelona López de Ceballos Lafarga, María Instituto Cajal CSIC, Madrid Matute Almau, Carlos Universidad del País Vasco, Bilbao Mengod Los Arcos, Guadalupe Instituto de Investigaciones Biomédicas IDIBAPS-CSIC , Barcelona Pastor Muñoz, María Asunción Centro de Investigación Médica Aplicada, Univ. Navarra, Pamplona Rodríguez Álvarez, José Universidad Autónoma de Barcelona Sáez Valero, Javier Universidad Miguel Hernández, Elche Soriano García, Eduardo Universidad de Barcelona Torres Alemán, Ignacio Instituto Cajal CSIC, Madrid Trullás Oliva, Ramón Instituto de Investigaciones Biomédicas IDIBAPS-CSIC , Barcelona Vitorica Ferrández, Fco. Javier Universidad de Sevilla Wandosell Jurado, Francisco Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa” CSIC-UAM, Madrid El Programa 1 está coordinado por los Drs. Isidro Ferrer* (IDIBELL - Hospital de Bellvitge), Alberto Lleó (Hospital de la Santa Creu i Sant Pau) y Eduardo Soriano* (Universidad de Barcelona). *Hasta septiembre de 2015. Informe Anual CIBERNED 2015 / 20 401 GRUPO Jesús Ávila de Grado Jesús Ávila de Grado Profesor de Investigación Investigador Principal Félix Hernández Pérez Profesor UAM – Co-IP Marta Bolos Jurado Investigadora María Llorens-Martín Investigadora Vega García-Escudero Noemí Pallas Bazarra Alberto Gómez Ramos Jesús Merchán Robira Jerónimo Jurado Arjona Raquel Cuadros Catalán Patricia Martín-Maestro Esther García García Investigadora Investigador Investigador Investigadora predoctoral Investigadora predoctoral Investigador predoctoral Técnico Técnico Nuria de la Torre Alonso Secretaria Datos de contacto Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa” C/ Nicolás Cabrera, 1 (Laboratorio 208) Campus de Cantoblanco 28049 Madrid (Spain) Tel.: +34 91 196 45 64 Fax: +34 91 196 44 20 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 21 Resumen Nuestro trabajo ha continuado analizando las posibles conexiones entre la corteza entorrinal y la región CA1 del hipocampo, en la que pueden participar las nuevas neuronas generadas por la neurogénesis adulta, en el giro dentado (GD). Hemos descrito una nueva conexión entre las neuronas generadas en el GD con la región CA2 del hipocampo. Además, hemos seguido estudiando la función de la proteína tau en el desarrollo axonal y, por otra parte, hemos iniciado el análisis de cómo las células de microglía pueden tener un papel en la transmisión y propagación de tau entre diferentes zonas del cerebro. También, hemos analizado en tejido periférico de enfermos de alzhéimer, en donde se expresa el péptido beta amiloide, los defectos a nivel mitocondrial. Adicionalmente, hemos seguido manteniendo las colaboraciones con el Dr. Soriano, en la búsqueda de mutaciones somáticas en pacientes de alzhéimer, y con los Drs. Lucas y De Felipe. Palabras clave Tau, GSK3, enfermedad de Alzheimer, neurogénesis Publicaciones • Avila J., Gomez-Ramos A., Bolos M. Ad genetic risk factors and tau spreading. Frontiers in Aging Neuroscience. 2015;7(MAY). [Epub ahead of print]. • Calero M., Gomez-Ramos A., Calero O., Soriano E., Avila J., Medina M. Additional mechanisms conferring genetic susceptibility to Alzheimer’s disease. Frontiers in Cellular Neuroscience. 2015;9(APR). [Epub ahead of print]. • Avila J., Perry G., Strange B.A., Hernandez F. Alternative neural circuitry that might be impaired in the development of Alzheimer disease. Frontiers in Neuroscience. 2015;9(APR). [Epub ahead of print]. • Fernández-Nogales M, Hernández F, Miguez A, Alberch J, Ginés S, Pérez-Navarro E et al. Decreased glycogen synthase kinase-3 levels and activity contribute to Huntington’s disease. Human molecular genetics. 2015;24(17): 517-24. • Gomez-Ramos A., Podlesniy P., Soriano E., Avila J. Distinct X-chromosome SNVs from some sporadic AD samples. Scientific Reports. 2015;5. [Epub ahead of print]. • Jurado-Arjona J., Goni-Oliver P., Rodriguez-Prada L., Engel T., Henshall D.C., Avila J. et al. Excitotoxicity induced by kainic acid provokes glycogen synthase kinase-3 truncation in the hippocampus. Brain Research. 2015;1611:84-92. • Llorens-Martín M, Jurado-Arjona J, Bolós M, Pallas-Bazarra N, Ávila J. Forced swimming sabotages the morphological and synaptic maturation of newborn granule neurons and triggers a unique pro-inflammatory milieu in the hippocampus.Brain, behavior, and immunity. 2015. [Epub ahead of print]. • Llorens-Martin M., Jurado-Arjona J., Avila J., Hernandez F. Novel connection between newborn granule neurons and the hippocampal CA2 field. Experimental Neurology. 2015;263:285-292. • Martín-Maestro P, Gargini R, Perry G, Avila J, García-Escudero V, Avila J. PARK2 enhancement is able to compensate mitophagy alterations found in sporadic Alzheimer’s disease.Human molecular genetics. 2015. [Epub ahead of print]. • Sayas C.L., Tortosa E., Bollati F., Ramirez-Rios S., Arnal I., Avila J. Tau regulates the localization and function of End-binding proteins 1 and 3 in developing neuronal cells. Journal of Neurochemistry. 2015;133(5):653-667. • Sebastian-Serrano A., De Diego-Garcia L., Martinez-Frailes C., Avila J., Zimmermann H., Millan J.L. et al. Tissue-nonspecific Alkaline Phosphatase Regulates Purinergic Transmission in the Central Nervous System during Development and Disease. Computational and Structural Biotechnology Journal. 2015;13:95-100. Informe Anual CIBERNED 2015 / 22 Programa 1 Grupo: Jesús Ávila de Grado • Diaz-hernandez M., Hernandez F., Miras-portugal M.T., Avila J. TNAP plays a key role in neural differentiation as well as in neurodegenerative disorders. Sub-Cellular Biochemistry. 2015;76:375385. • Bolos M., Llorens-Martin M., Jurado-Arjona J., Hernandez F., Rabano A., Avila J. Direct Evidence of Internalization of Tau by Microglia in Vitro and in Vivo. Journal of Alzheimer’s Disease. 2015;50(1):77-87. • Llorens-Martin M., Rabano A., Avila J. The ever-changing morphology of hippocampal granule neurons in physiology and pathology. Frontiers in Neuroscience. 2016;9(JAN). Epub 2015. Proyectos de investigación • Código: 2013/07A. Título: Papel de GSK-3 β en las alteraciones de los circuitos corticales que ocurren en la enfermedad de Alzheimer. Investigador Principal: Teresa Iglesias Vacas. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G504, G401, G403, G111, G307. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: CIBERNED. Financiación: 316.000 €. Duración: 2013-2015 • Código: S2010_BMD. Título: Redes de señalización y vías efectoras en modelos celulares y animales de enfermedades neurodegenerativas. Investigador Principal: José González Castaño. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G111, G401, G104, G307, G409, G412. Colaboración otros CIBERs/Centros: Si (CIBERER). Tipo: CC.AA. Agencia financiadora: Comunidad de Madrid. Financiación: 483.000 €. Duración: 2012-2016 Informe Anual CIBERNED 2015 / 23 502 GRUPO Félix Bermejo Pareja Félix Bermejo Pareja José Antonio Molina Arjona Personal científico de plantilla Alberto Villarejo Galende Investigador Principal David Andrés Pérez Martínez Eva María Carro Díaz Julián Benito León Co-Investigadora Principal Personal científico de plantilla Desireé Antequera Tienda Jesús Hernández Gallego Técnico de apoyo a la investigación Fernando Bartolomé Robledo Personal científico de plantilla Rocío Trincado Soriano Técnico estadística Investigador postdoctoral Personal científico de plantilla Personal científico de plantilla Alejandro Herrero San Martín Personal científico de plantilla Sara Llamas Velasco Personal científico contratado Marta González Sánchez Personal científico contratado Datos de contacto Instituto de Investigación Hospital Doce de Octubre Avda. de Córdoba s/n 28041 Madrid (Spain) Tel.: +34 913 908 765 Fax: +34 913 908 544 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 24 Resumen La actividad científica se ha centrado en el estudio de los mecanismos fisiopatológicos de las enfermedades neurodegenerativas, principalmente alzhéimer y demencias asociadas, y a la identificación de nuevas dianas terapéuticas. Como actividades específicas destacan: 1) Estudios sobre nuevos factores de riesgo, biomarcadores de la enfermedad y nuevas estrategias terapéuticas en la enfermedad de Alzheimer y otras demencias degenerativas. • Investigación sobre biomarcadores en muestras biológicas poco invasivas. • Modelos celulares y animales de enfermedad de Alzheimer y otras demencias degenerativas. • Patología molecular en la enfermedad de Alzheimer. • Mecanismos de neurodegeneración, neuroprotección, diseño de nuevas terapias y ensayo de drogas en modelos experimentales. 2) Investigación epidemiológica en el campo de las enfermedades neurodegenerativas, con especial atención a los factores de riesgo. • Publicación de resultados de la cohorte NEDICES-I. • Puesta en marcha de la cohorte NEDICESII. 3) Investigación clínica en demencias. • Determinación de la utilidad clínica de los biomarcadores de reciente introducción. • Desarrollo de nuevos biomarcadores moleculares y de imagen. Palabras clave Enfermedad de Alzheimer, demencia, biomarcadores, ratones transgénicos, plexo coroideo, drogas terapéuticas, amiloide, deterioro cognitivo leve Publicaciones • Olazaran J., Gil-De-Gomez L., Rodriguez-Martin A., Valenti-Soler M., Frades-Payo B., MarinMunoz J. et al. A blood-based, 7-metabolite signature for the early diagnosis of Alzheimer’s disease. Journal of Alzheimer’s Disease. 2015;45(4):1157-1173. • Labiano-Fontcuberta A., Martinez-Gines M.L., Aladro Y., Ayuso L., Mitchell A.J., Puertas-Martin V. et al. A comparison study of cognitive deficits in radiologically and clinically isolated syndromes. Multiple Sclerosis. 2016;22(2):250-253. Epub 2015. • Lovestone S, Boada M, Dubois B, Hüll M, Rinne JO, Huppertz HJ et al. A phase II trial of tideglusib in Alzheimer’s disease.Journal of Alzheimer’s disease : JAD. 2015;45(1): 75-88. • Serna A., Contador I., Bermejo-Pareja F., Mitchell A.J., Fernandez-Calvo B., Ramos F. et al. Accuracy of a brief neuropsychological battery for the diagnosis of dementia and mild cognitive impairment: An analysis of the nedices cohort. Journal of Alzheimer’s Disease. 2015;48(1):163173. • Höftberger R, Sepulveda M, Armangue T, Blanco Y, Rostásy K, Cobo Calvo A et al. Antibodies to MOG and AQP4 in adults with neuromyelitis optica and suspected limited forms of the disease. Multiple sclerosis (Houndmills, Basingstoke, England). 2015;21(7): 866-74. • Leon Ruiz M., Izquierdo Esteban L., Parra Santiago A., Benito-Leon J., Nieto Altuzarra A.E., GarciaAlbea Ristol E. Binocular vertical diplopia following chemical labyrinthectomy with gentamicin: A case report and review of literature. Neurologia. 2015. [Epub ahead of print]. Informe Anual CIBERNED 2015 / 25 • Rivera-Navarro J, Benito-León J. Characteristics of informal caregivers of patients with dementia in Alicante province.Neurologia (Barcelona, Spain). 2015;30(3): 183-4. • Contador I., Bermejo-Pareja F., Puertas-Martin V., Benito-Leon J. Childhood and adulthood rural residence increases the risk of dementia: NEDICES study. Current Alzheimer Research. 2015;12(4):350-357. • Gartziandia O., Herran E., Pedraz J.L., Carro E., Igartua M., Hernandez R.M. Chitosan coated nanostructured lipid carriers for brain delivery of proteins by intranasal administration. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 2015;134:304-313. • Benito-Leon J., Domingo-Santos A. Comments on “Role of intestinal microbiota in the development of multiple sclerosis”. Neurologia. 2016. Epub 2015. • Contador I., Bermejo-Pareja F., Del Ser T., Benito-Leon J. Effects of education and word reading on cognitive scores in a community-based sample of Spanish elders with diverse socioeconomic status. Journal of Clinical and Experimental Neuropsychology. 2015;37(1):92-101. • Louis E.D., Benito-Leon J., Faust P.L. Essential tremor is a risk factor for Parkinson’s disease. Parkinsonism and Related Disorders. 2015. [Epub ahead of print]. • Leon-Ruiz M., Benito-Leon J., Sierra-Hidalgo F., Garcia-Soldevilla M.A., Izquierdo-Esteban L., Tejeiro-Martinez J. et al. First case described of isolated, complete and fluctuating cranial nerve III palsy heralding multiple myeloma. Revista de Neurologia. 2015;60(3):115-119. • Esteras N, Alquézar C, Bartolomé F, de la Encarnación A, Bermejo-Pareja F, Molina JA et al. G1/S Cell Cycle Checkpoint Dysfunction in Lymphoblasts from Sporadic Parkinson’s Disease Patients.Molecular neurobiology. 2015;52(1): 386-98 . • Petrov D., Pedros I., Artiach G., Sureda F.X., Barroso E., Pallas M. et al. High-fat diet-induced deregulation of hippocampal insulin signaling and mitochondrial homeostasis deficiences contribute to Alzheimer disease pathology in rodents. Biochimica et Biophysica Acta - Molecular Basis of Disease. 2015;1852(9):1687-1699. • Benito-Leon J., Vega-Quiroga S., Villarejo-Galende A., Bermejo-Pareja F. Hypercholesterolemia in elders is associated with slower cognitive decline: A prospective, population-based study (NEDICES). Journal of the Neurological Sciences. 2015;350(1-2):69-74. • Labiano-Fontcuberta A, Mitchell AJ, Moreno-García S, Puertas-Martín V, Benito-León J. Impact of anger on the health-related quality of life of multiple sclerosis patients.Multiple sclerosis (Houndmills, Basingstoke, England). 2015;21(5): 630-41. • Sánchez-Ferro Á, Rábano A, Catalán MJ, Rodríguez-Valcárcel FC, Fernández Díez S, HerrerosRodríguez J et al. In vivo gastric detection of α-synuclein inclusions in Parkinson’s disease. Movement disorders : official journal of the Movement Disorder Society. 2015;30(4): 517-24. • Anitua E., Pascual C., Perez-Gonzalez R., Orive G., Carro E. Intranasal PRGF-Endoret enhances neuronal survival and attenuates NF-κB-dependent inflammation process in a mouse model of Parkinson’s disease. Journal of Controlled Release. 2015;203:170-180. • Benito-Leon J., Labiano-Fontcuberta A. Linking Essential Tremor to the Cerebellum: Clinical Evidence. Cerebellum. 2015. [Epub ahead of print]. • Llamas-Velasco S., Contador I., Villarejo-Galende A., Lora-Pablos D., Bermejo-Pareja F. Physical Activity as Protective Factor against Dementia: A Prospective Population-Based Study (NEDICES). Journal of the International Neuropsychological Society. 2015;21(10):861-867. • Labiano-Fontcuberta A., Aladro Y., Martinez-Gines M.L., Ayuso L., Mitchell A.J., Puertas Vero. et al. Psychiatric disturbances in radiologically isolated syndrome. Journal of Psychiatric Research. 2015;68:309-315. • Benito-León J, Louis ED, Villarejo-Galende A, Labiano-Fontcuberta A, Bermejo-Pareja F. Selfrated health and risk of incident essential tremor: A prospective, population-based study (NEDICES).Parkinsonism & related disorders. 2015;21(6): 622-8. • Spuch C., Antequera D., Pascual C., Abilleira S., Blanco M., Moreno-Carretero M.J. et al. Soluble megalin is reduced in cerebrospinal fluid samples of alzheimer’s disease patients. Frontiers in Cellular Neuroscience. 2015;9(APR). [Epub ahead of print]. Informe Anual CIBERNED 2015 / 26 Programa 1 Grupo: Félix Bermejo Pareja • Benito-Leon J., De La Aleja J.G., Martinez-Salio A., Louis E.D., Lichtman J.H., Bermejo-Pareja F. et al. Symptomatic atherosclerotic disease and decreased risk of cancer-specific mortality: A prospective, population-based study (NEDICES). Medicine (United States). 2015;94(32). [Epub ahead of print]. • Alquezar C., Barrio E., Esteras N., De La Encarnacion A., Bartolome F., Molina J.A. et al. Targeting cyclin D3/CDK6 activity for treatment of Parkinson’s disease. Journal of Neurochemistry. 2015;133(6):886-897. • Agúndez JA, García-Martín E, Martínez C, Benito-León J, Millán-Pascual J, Díaz-Sánchez M et al. The GSTP1 gene variant rs1695 is not associated with an increased risk of multiple sclerosis. Cellular & molecular immunology. 2015;12(6): 777-9. • Olazaran Rodriguez J., Bermejo Pareja F. There is no scientific basis for retiring the MMSE. Neurologia. 2015;30(9):589-591. • Benito-León J, Louis ED, Puertas-Martín V, Romero JP, Matarazzo M, Molina-Arjona JA et al. Cognitive and neuropsychiatric features of orthostatic tremor: A case-control comparison. Journal of the neurological sciences. 2016;361. Epub 2015. • Krzyzanowska A., Garcia-Consuegra I., Pascual C., Antequera D., Ferrer I., Carro E. Expression of regulatory proteins in choroid plexus changes in early stages of alzheimer disease. Journal of Neuropathology and Experimental Neurology. 2015;74(4):359-369. • Ayuso P., Agundez J.A., Alonso-Navarro H., Martinez C., Benito-Leon J., Ortega-Cubero S. et al. Heme Oxygenase 1 and 2 Common Genetic Variants and Risk for Essential Tremor. Medicine. 2015;94(24):e968-. [Epub ahead of print]. • Bermejo-Pareja F., Contador I., Trincado R., Lora D., Sanchez-Ferro A., Mitchell A.J. et al. Prognostic Significance of Mild Cognitive Impairment Subtypes for Dementia and Mortality: Data from the NEDICES Cohort. Journal of Alzheimer’s Disease. 2016;50(3):719-731. Epub 2015. • Benito-León J, Louis ED, Labiano-Fontcuberta A, Bermejo-Pareja F, De Pedro Cuesta Jesús. Serious head trauma preceding essential tremor: A population-based study (NEDICES).Journal of the neurological sciences. ;353(1-2): 116-21. Proyectos de investigación • Código: 2014-0059. Título: Analysis of changes in the pattern typed in a sample of patients with Parkinson vs. controls. Investigador Principal: Félix Bermejo Pareja. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Madrid-MIT M+Visión Consortium. Financiación: No disponible (ND). Duración: 2014-2015 • Código: Madrid-MIT M+Visión Fellow. Título: Motor Response to Dopaminergic Therapy in a Population of De Novo Parkinson’s Disease Cases Quantified via Typing Analyses-NeuroQWERTY. Investigador Principal: Félix Bermejo-pareja. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Madrid-MIT M+Visión Consortium. Financiación: ND. Duración: 2014-2015 • Código: PI12/01602. Título: Cohorte biomédica, cerrada y de origen comunitario integrada con participantes del centro de España. Estudio observacional del temblor esencial y la enfermedad de Parkinson (NEDICES-2). Investigador Principal: Julián Benito León. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Instituto de Salud Carlos III. Financiación: ND. Duración: 2013-2015 • Código: RTC-2015-3967-1. Título: Plataforma para el seguimiento de trastornos del movimiento (NETMD). Investigador Principal: Julián Benito León. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: ND. Duración: 2015-2017 Informe Anual CIBERNED 2015 / 27 • Código: MUTUA 2012. Título: Estudio de las propiedades terapéuticas de fármacos basados en melatonina como tratamiento innovador para enfermedades neurodegenerativas. Investigador Principal: Mª Isabel RodríguezFranco. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Fundación Investigación Biomédica de la MUTUA. Financiación: 20.000 €. Duración: 2012-2015 • Código: Fundación Ramón Areces 2012. Título: Estudio de la capacidad neuroprotectora de las células epiteliales de los plexos coroideos como potencial terapia regenerativa de la enfermedad de Alzheimer. Investigador Principal: Eva Carro. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G502, G509. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Financiación: 30.000 €. Duración: 2012-2015 • Código: FIS PO 11-1508. Título: Estudio basal de la cohorte NEDICES-2. Cohorte comunitaria en el centro de España con información clínica y biobanco. Investigador Principal: Félix Bermejo Pareja. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: FIS. Financiación: 104.665 €. Duración: 2012-2015 • Código: Cod. Título: NeuroTREMOR. Investigador Principal: Julián Benito León. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Unión Europea. Financiación: 300.000 €. Duración: 2012-2015 Tesis doctorales • Autor: Verónica Puertas Martín. Título: Estudio del rendimiento cognitivo en pacientes con temblor esencial. Comparación con controles y enfermedad de Parkinson. Fecha: 16 de diciembre de 2015. Director: Alberto Villarejo Galende. Informe Anual CIBERNED 2015 / 28 • Autor: Andrés Labiano Fontcuberta. Título: Cognición y emoción: su impacto en la esclerosis múltiple. Fecha: 4 de mayo de 2015. Director: Jesús Hernández Gallego. 510 GRUPO María Jesús Bullido Gómez María Jesús Bullido María Recuero Vicente Patricia Llorente Ginés Ana Frank García Isabel Sastre Merlín Julia Terreros Roncal Investigadora Principal Profesora titular. UAM-Hospital Universitario La Paz, IdiPaz Jesús Aldudo Soto Investigador contratado Investigadora contratada Titulada Superior CSIC Tesis doctoral Tesis fin de máster Henrike Kristen Tesis doctoral. Beca Campus Excelencia UAM Datos de contacto Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa” (CSIC-UAM) Universidad Autónoma de Madrid Edificio CBM Tel.: +34 911 964 45 67 Fax: +34 911 96 44 20 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 29 Resumen Para identificar genes y mecanismos involucrados en la neurodegeneración característica de la enfermedad de Alzheimer (EA), contamos con modelos celulares de estrés oxidativo (EO) y de infección por el virus herpes simplex 1 (HSV 1) que presentan marcadores característicos de la EA. Entre ellas destacan alteraciones en el tráfico, metabolismo y proteolisis de la proteína precursora de amiloide (APP) que favorecen la vía amiolidogénica, así como alteraciones en la fosforilación de la proteína tau. El estudio de la vía autofagia lisosoma, en la que previamente habíamos descrito alteraciones del flujo autofágico, nos ha mostrado durante este período que la infección por HSV 1 y el EO afectan profundamente a las etapas finales de la ruta, concretamente a la función lisosomal, provocando un aumento del contenido celular de lisosomas acompañado de una reducción significativa de la actividad de diferentes catepsinas y de una disminución de la degradación de sustratos lisosomales (como el receptor de EGF). Los resultados de los estudios funcionales, de expresión génica y de asociación genética refuerzan la hipótesis de que un fallo de la función lisosomal podría constituir uno de los mecanismos responsables de la neurodegeneración inducida por el virus y el EO, y señalan a la proteína de membrana lisosomal LAMP2 como un participante relevante en la disfunción lisosomal observada en el modelo. Por otra parte, hemos comprobado que otro miembro de la familia de los alfa-herpesvirus con propiedades neurotrópicas, el HSV 2, también es capaz de inducir los marcadores de neurodegeneración previamente observados para HSV 1, apoyando la potencialidad de diversos agentes infecciosos como participantes en la neurodegeneración asociada a la enfermedad de Alzheimer. En cuanto a los estudios en pacientes, continuamos participando en proyectos de asociación genética en el marco del Consorcio Español de Genética de las Demencias (DEGESCO), así como de los consorcios EADI e IGAP, que siguen mostrando nuevos factores y funciones potencialmente relevantes en la patogénesis de la EA. Durante el año 2015, trabajos de DEGESCO y de IGAP han coincidido en señalar la presencia de marcadores de asociación genética en o cerca del gen que codifica para la proteína tau (MAPT), y en que la susceptibilidad conferida por estos marcadores podría estar modulada por el genotipo APOE. Entre los proyectos colaborativos, en este año se ha finalizado una exploración en chips de exoma completo coordinada por la Dra J Williams (manuscrito en preparación), así como un estudio de epistasis coordinado por el Dr D Lehman cuyos resultados se están analizando en la actualidad. Palabras clave Alzheimer, herpesvirus, estrés oxidativo, neurodegeneración, función lisosomal, genómica funcional, asociación genética Publicaciones • Lovestone S, Boada M, Dubois B, Hüll M, Rinne JO, Huppertz HJ et al. A phase II trial of tideglusib in Alzheimer’s disease.Journal of Alzheimer’s disease : JAD. 2015;45(1):-. • International Genomics of Alzheimer’s Disease Consortium (IGAP), Lleó Bisa Alberto, Combarros Pascual Onofre, Bullido M. Convergent genetic and expression data implicate immunity in Alzheimer’s disease.Alzheimer’s & dementia : the journal of the Alzheimer’s Association. 2015;11(6):-. • Klionsky DJ, Abdelmohsen K, Abe A, Abedin MJ, Abeliovich H, Acevedo Arozena A et al. Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy (3rd edition). Autophagy. 2016;12(1). Epub 2015. • Kristen H, Santana S, Sastre I, Recuero M, Bullido MJ, Aldudo J. Herpes simplex virus type 2 infection induces AD-like neurodegeneration markers in human neuroblastoma cells.Neurobiology of aging. 2015;36(10):-. Informe Anual CIBERNED 2015 / 30 Programa 1 Grupo: María Jesús Bullido Gómez • Pastor P, Moreno F, Clarimón J, Ruiz A, Combarros O, Calero M et al. MAPT H1 Haplotype is Associated with Late-Onset Alzheimer’s Disease Risk in APOEɛ4 Noncarriers: Results from the Dementia Genetics Spanish Consortium.Journal of Alzheimer’s disease : JAD. 2015;49(2):-. • Olazaran J., Gil-De-Gomez L., Rodriguez-Martin A., Valenti-Soler M., Frades-Payo B., MarinMunoz J. et al. A blood-based, 7-metabolite signature for the early diagnosis of Alzheimer’s disease. Journal of Alzheimer’s Disease. 2015;45(4):1157-1173. • Jun G, Ibrahim-Verbaas CA, Vronskaya M, Lambert JC, Chung J, Naj AC et al. A novel Alzheimer disease locus located near the gene encoding tau protein.Molecular psychiatry. 2016;21(1) Epub 2015. • Gualix J., Leon-Otegui M., Recuero M., Bullido M.J., Valdivieso F., Miras-Portugal M.T. Functional characterization of P2Y1 and P2X4 receptors in human neuroblastoma SK-N-MC cells. Anales de la Real Academia Nacional de Farmacia. 2015;81(3):247-257. Informe Anual CIBERNED 2015 / 31 402 GRUPO Antonio Camins Espuny Antoni Camins Espuny Jaume Folch Miren Ettcheto Merce Pallás Lliberia Carme Auladell Sonia Abad Catedrático Profesor titular Catedrática Profesora titular Jordi Vilaplana Anna María Canudas Teixidó Profesor titular Francesc Sureda Profesor titular Carme Pelegrí Profesora titular Profesora agregada Andrés Jiménez Profesor asociado Ester Verdaguer Cardona Investigadora doctor Profesora titular Investigadora Christian Grañe Farre Investigador Gemma Manich Becaria Itsaso Cabezón Rodríguez Becaria Victor Rimbau Investigador Datos de contacto Facultad de Farmacia Departamento de Farmacología y Química Terapéutica Universidad de Barcelona Av. Joan XXIII, s/n 08028 Barcelona (Spain) Tel.: +34 934 02 45 31 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 32 Resumen Teniendo en cuenta nuestros resultados en los últimos años y las vías actuales de investigación, los objetivos globales de nuestra investigación consistirán en trabajar en modelos de enfermedades de Alzheimer (APPSwe/PS1dE9) y envejecimiento (SMP8), junto con estudiar las vías (JNK1, JNK2, JNK3) implicadas en muerte neuronal y fosforilación de la proteína tau. Además se desarrollarán estrategias terapéuticas para la enfermedad de Alzheimer. Por tanto destacamos: En los últimos años, a nivel experimental, se ha demostrado una relación entre alteraciones del metabolismo, concretamente la diabetes mellitus tipo 2 y la enfermedad de Alzheimer. Por ello estamos evaluando como los receptores de insulina se alteran en el hipocampo y corteza de los ratones APPSwe / PS1dE9, modelo familiar de la enfermedad de Alzheimer. Estos ratones se han tratado con una dieta hipercalórica y han desarrollado una pérdida de memoria de forma avanzada. El motivo de esta pérdida de memoria es desconocido, ahora bien, se sugiere que alteraciones del metabolismo (síndrome metabólico) pueden favorecer a la aparición de la enfermedad de Alzheimer. La enfermedad de Alzheimer también está asociada al descenso de niveles de insulina en el sistema nervioso central y alteración de los receptores de insulina en el cerebro. Defectos en la señalización de la insulina / IGF-1 afectan la vía PI3K / Akt provocando un proceso de neurodegeneración. Además la alteración de transportadores de glucosa a nivel del cerebro o el descenso de su expresión en el cerebro de pacientes con alzhéimer puede provocar un menor metabolismo de la glucosa en el cerebro y como consecuencia un menor metabolismo mitocondrial y una menor producción de ATP. El Resveratrol es un producto natural que tiene un gran interés como terapia anti-aging y neuroprotector basado en que es un activador de las sirtuina 1. La familia de las sirtuinas constituye una familia de proteínas muy conservadas, tanto en organismos eucariotas como procariotas, que tienen un papel muy importante en el proceso del envejecimiento y en la regulación de procesos fisiológicos fundamentales. El interés de nuestro grupo se centra en el estudio del papel de la sirtuina 1 (SIRT1) y otras sirtuinas, como la SIRT3, en el proceso del envejecimiento y enfermedad de Alzheimer en ratones APPSwe / PS1dE9 y de envejecimiento acelerado SAMP8 y en los procesos de protección neuronal. También se pretende valorar el papel de la SIRT1 en cultivos de neuronas para demostrar la participación de esta enzima en el proceso de muerte neuronal regulando la proteína p53, la ATM y otras proteínas implicadas en el proceso de muerte neuronal. Otro punto muy interesante de los estudios es el papel del ejercicio con la prevención del envejecimiento y muerte neuronal en ratones SAMP8 y SAMR1. Queremos estudiar las posibles vías bioquímicas implicadas en el efecto beneficioso del ejercicio. También se hará en estos ratones un estudio comparativo para evaluar la expresión de genes modulados por el ejercicio que puedan tener una acción beneficiosa, una acción anti-envejecimiento y posiblemente neuroprotectora. Caracterización de un neo-epítopo presente en estructuras granulares cerebrales relacionadas con el envejecimiento en ratones con senescencia acelerada SAMP8. Estas estructuras aparecen con más cantidad y frecuencia en el hipocampo de animales envejecidos, sobre todo en animales de la cepa SAMP8. Estos gránulos contienen restos de membranas y orgánulos celulares, así como signos de degeneración como autofagosomas y grandes vacuolas. El estudio del neo-epítopo de los gránulos proporcionará información sobre la formación de estas estructuras durante el envejecimiento y durante los procesos de neurodegeneración. Por último, se está colaborando en el desarrollo de nuevas moléculas de síntesis para un potencial tratamiento de la enfermedad de Alzheimer. Palabras clave Alzheimer, APPSwe / PS1dE9, SAMP8, Resveratrol, envejecimiento, diabetes Informe Anual CIBERNED 2015 / 33 Publicaciones • Abad S, Camarasa J, Pubill D, Camins A, Escubedo E. Adaptive Plasticity in the Hippocampus of Young Mice Intermittently Exposed to MDMA Could Be the Origin of Memory Deficits.Molecular neurobiology. 2015. [Epub ahead of print]. • Pedros I., Petrov D., Artiach G., Abad S., Ramon-Duaso C., Sureda F. et al. Adipokine pathways are altered in hippocampus of an experimental mouse model of Alzheimer’s disease. Journal of Nutrition, Health and Aging. 2015;19(4):403-412. • Porquet D., Andres-Benito P., Grinan-Ferre C., Camins A., Ferrer I., Canudas A.M. et al. Amyloid and tau pathology of familial Alzheimer’s disease APP/PS1 mouse model in a senescence phenotype background (SAMP8). Age. 2015;37(1). [Epub ahead of print]. • Bayod S., Felice P., Andres P., Rosa P., Camins A., Pallas M. et al. Downregulation of canonical Wnt signaling in hippocampus of SAMP8 mice. Neurobiology of Aging. 2015;36(2):720-729. • Petrov D., Luque M., Pedros I., Ettcheto M., Abad S., Pallas M. et al. Evaluation of the Role of JNK1 in the Hippocampus in an Experimental Model of Familial Alzheimer’s Disease. Molecular Neurobiology. 2015. [Epub ahead of print]. • Ettcheto M, Petrov D, Pedrós I, de Lemos L, Pallàs M, Alegret M et al. Hypercholesterolemia and neurodegeneration. Comparison of hippocampal phenotypes in LDLr knockout and APPswe/ PS1dE9 mice.Experimental gerontology. 2015;65: 69-78. • Garcia-Matas S., Paul R.K., Molina-Martinez P., Palacios H., Gutierrez V.M., Corpas R. et al. In vitro caloric restriction induces protective genes and functional rejuvenation in senescent SAMP8 astrocytes. Aging Cell. 2015;14(3):334-344. • Folch J., Petrov D., Ettcheto M., Pedros I., Abad S., Beas-Zarate C. et al. Masitinib for the treatment of mild to moderate Alzheimer’s disease. Expert Review of Neurotherapeutics. 2015;15(6):587596. • Ettcheto M, Junyent F, de Lemos L, Pallas M, Folch J, Beas-Zarate C et al. Mice Lacking Functional Fas Death Receptors Are Protected from Kainic Acid-Induced Apoptosis in the Hippocampus. Molecular neurobiology. 2015;52(1): 120-9. • Manich G., Auge E., Cabezon I., Pallas M., Vilaplana J., Pelegri C. Neo-epitopes emerging in the degenerative hippocampal granules of aged mice can be recognized by natural IgM auto-antibodies. Immunity and Ageing. 2015;12(1). [Epub ahead of print]. • Castro-Torres R.D., Chaparro-Huerta V., Flores-Soto M.E., Jave-Suarez L., Camins A., ArmendarizBorunda J. et al. Pirfenidone Attenuates Microglial Reactivity and Reduces Inducible Nitric Oxide Synthase mRNA Expression After Kainic Acid-Mediated Excitotoxicity in Pubescent Rat Hippocampus. Journal of Molecular Neuroscience. 2015;56(2):245-254. • Gonzalez-Castillo C., Ortuno-Sahagun D., Guzman-Brambila C., Pallas M., Rojas-Mayorquin A.E. Pleiotrophin as a central nervous system neuromodulator, evidences from the hippocampus. Frontiers in Cellular Neuroscience. 2015;8(JAN):1-7. • Soriano-Cantón R, Perez-Villalba A, Morante-Redolat JM, Marqués-Torrejón MÁ, Pallás M, PérezSánchez F et al. Regulation of the p19(Arf)/p53 pathway by histone acetylation underlies neural stem cell behavior in senescence-prone SAMP8 mice.Aging cell. 2015;14(3): 453-62. • Folch J., Ettcheto M., Petrov D., Abad S., Pedros I., Marin M. et al. Review of the advances in treatment for Alzheimer disease: Strategies for combating β-amyloid protein. Neurologia. 2015. [Epub ahead of print]. • Folch J., Patraca I., Martinez N., Pedros I., Petrov D., Ettcheto M. et al. The role of leptin in the sporadic form of Alzheimer’s disease. Interactions with the adipokines amylin, ghrelin and the pituitary hormone prolactin. Life Sciences. 2015;140:19-28. • Cabezon I., Manich G., Martin-Venegas R., Camins A., Pelegri C., Vilaplana J. Trafficking of Gold Nanoparticles Coated with the 8D3 Anti-Transferrin Receptor Antibody at the Mouse Blood-Brain Barrier. Molecular Pharmaceutics. 2015;12(11):4137-4145. • Verdaguer E, Brox S, Petrov D, Olloquequi J, Romero R, de Lemos ML et al. Vulnerability of calbindin, calretinin and parvalbumin in a transgenic/knock-in APPswe/PS1dE9 mouse model of Alzheimer disease together with disruption of hippocampal neurogenesis.Experimental gerontology. 2015;69: 176-88. Informe Anual CIBERNED 2015 / 34 Programa 1 Grupo: Antonio Camins Espuny • Petrov D., Pedros I., Artiach G., Sureda F.X., Barroso E., Pallas M. et al. High-fat diet-induced deregulation of hippocampal insulin signaling and mitochondrial homeostasis deficiences contribute to Alzheimer disease pathology in rodents. Biochimica et Biophysica Acta - Molecular Basis of Disease. 2015;1852(9):1687-1699. Proyectos de investigación • Código: BFU2013-47382-P. Título: Caracterización de un neo-epitopo cerebral relacionado con el envejecimiento y estudio de la presencia de anticuerpos naturales anti-neoepitopo. Investigador Principal: Carme Pelegri Gavalda. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 85.000 €. Duración: 2014-2016 Tesis doctorales • Autor: Dnitry Petrov. Titulo: The role of high-fat diet in an APP/PS1 model of familial Alzheimer disease. Fecha: 13 de noviembre de 2015. Director: Antonio Camins Espuny. • Autor: Lucía Soliño Alonso. Titulo: Detección de toxinas marinas y caracterización de su mecanismo de acción mediante ensayos celulares. Aplicaciones a la identificación de riesgos alimentarios. Fecha: 3 de julio de 2015. Director: Francesc X. Sureda Batlle. • Autor: José Iván Patraca Fierro. Titulo: Papel de factores endocrinos como melatonina y prolactina, y de adipoquinas como leptina en la modulación de la inflamación asociada a procesos neurodegenerativos. Fecha: 19 de noviembre de 2015. Director: Jaume Folch. Informe Anual CIBERNED 2015 / 35 511 GRUPO José Luis Cantero Lorente José Luis Cantero Lorente Gabriel González Escamilla David García Solís Mercedes Atienza Ruiz Mayely Sánchez Espinosa Eulogio Gil Néciga Maité Crespo García Sofía Rodríguez Peñuela Investigador Principal Investigadora Investigadora postdoctoral Investigador postdoctoral Contratada predoctoral Técnico Datos de contacto Laboratorio de Neurociencia Funcional Servicios Centralizados de Investigación (Edificio 21) Universidad Pablo de Olavide Ctra. de Utrera, Km. 1 41013-Sevilla (Spain) Tel.: +34 95 497 74 33 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 36 Investigador Investigador Resumen Como parte de los objetivos desarrollados en 2015 se han evaluado las alteraciones de la conectividad funcional en el envejecimiento normal y en la fase prodrómica de la enfermedad de Alzheimer (EA). Los resultados de estos estudios han mostrado que los patrones de conectividad funcional de la corteza cerebral, además de guardar una estrecha relación con los niveles plasmáticos de beta amiloide (Aβ), permiten discriminar pacientes con deterioro cognitivo leve (DCL) portadores y no portadores del genotipo APOE ɛ4 (GonzálezEscamilla et al., 2015). Nuestros resultados también indicaron que la memoria episódica está especialmente deteriorada en pacientes con DCL APOE ɛ4. Esta afectación se debió fundamentalmente a una incapacidad para beneficiarse de la congruencia semántica, que a su vez se asoció con dificultades para activar regiones laterales del lóbulo temporal y regiones adicionales capaces de compensar dicho déficit (Prieto del Val et al., 2015). Finalmente, nuestros estudios han puesto igualmente de manifiesto que el conocimiento semántico no solo es importante para mejorar la memoria episódica, sino también para mejorar la capacidad de generalización del aprendizaje en la demencia semántica (Suárez-González et al., 2015). Por otra parte, hemos estudiado la relación entre los niveles plasmáticos de Aβ y los cambios de espesor de la corteza cerebral en personas mayores cognitivamente intactas. Este estudio reveló que las concentraciones elevadas de Aβ40 están relacionadas con atrofias bilaterales de la corteza prefrontal, mientras que los niveles altos de Aβ42 se asocian con una reducción significativa del espesor cortical en regiones del lóbulo temporal, así como con una mayor presencia de quejas subjetivas de memoria y un incremento de los niveles de homocisteína. Estos resultados sugieren que los niveles circulantes de Aβ podrían estar reflejando diferentes trayectorias de envejecimiento en personas mayores asintomáticas (Lladó-Saz et al., 2015). Estudios previos realizados en nuestro laboratorio han identificado alteraciones del sueño en los pacientes con DCL. Aunque estas alteraciones del sueño podrían estar afectando a los procesos de consolidación de la memoria, cabe la posibilidad de que también estén actuando sobre los procesos de codificación. A fin de evaluar esta hipótesis, hemos investigado, inicialmente, si una restricción aguda de sueño aplicada en la noche previa a la sesión de aprendizaje podría afectar a los procesos de recuperación de la memoria en personas jóvenes. Aunque la restricción de sueño no ejerció ningún efecto sobre la memoria a nivel comportamental, los patrones de actividad cerebral durante la recuperación de la memoria fueron drásticamente diferentes en las personas privadas de sueño (AlbercaReina et al., 2015). Es posible por tanto que la incapacidad mostrada por las personas con DCL ApoE ɛ4 para reclutar mecanismos compensatorios durante la codificación esté ligada a las alteraciones del sueño identificadas en estudios previos. Una hipótesis que deberá Palabras clave Envejecimiento cerebral, biomarcadores de las fases preclínicas y prodrómicas de la enfermedad de Alzheimer, conectividad anatómica y funcional de la neocorteza humana Publicaciones • Prieto del Val L., Cantero J.L., Atienza M. APOE e{open}4 constrains engagement of encodingrelated compensatory networks in amnestic mild cognitive impairment. Hippocampus. 2015;25(9):993-1007. • Romero-Garcia R., Atienza M., Cantero J.L. Different Scales of Cortical Organization are Selectively Targeted in the Progression to Alzheimer’s Disease. International Journal of Neural Systems. 2016; 26(2). Epub 2015. • Alberca-Reina E., Cantero J.L., Atienza M. Impact of sleep loss before learning on cortical dynamics during memory retrieval. NeuroImage. 2015;123:51-62. • Gonzalez-Escamilla G., Atienza M., Cantero J.L. Impaired cortical oscillatory coupling in mild cognitive impairment: anatomical substrate and ApoE4 effects. Brain structure &amp; function. 2015;220(3):1721-1737. Informe Anual CIBERNED 2015 / 37 • Llado-Saz S., Atienza M., Cantero J.L. Increased levels of plasma amyloid-beta are related to cortical thinning and cognitive decline in cognitively normal elderly subjects. Neurobiology of Aging. 2015;36(10):2791-2797. • Suárez-González A, Crutch SJ, Franco-Macías E, Gil-Néciga E. Neuropsychiatric Symptoms in Posterior Cortical Atrophy and Alzheimer Disease.Journal of geriatric psychiatry and neurology. 2016;29(2). Epub 2015. • Suárez-González A, Green Heredia C, Savage SA, Gil-Néciga E, García-Casares N, FrancoMacías E et al. Restoration of conceptual knowledge in a case of semantic dementia. Neurocase. 2015;21(3): 309-21. • Huertas-Fernandez I., Garcia-Gomez F.J., Garcia-Solis D., Benitez-Rivero S., Marin-Oyaga V.A., Jesus S. et al. Machine learning models for the differential diagnosis of vascular parkinsonism and Parkinson’s disease using [123I]FP-CIT SPECT. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 2015;42(1):112-119. • Sueño y procesos de memoria. Atienza M, Cantero JL. En: Tratado de Medicina del Sueño. (pp. 198-205), 2015.A. Bove, F. Cañellas, I. de Andrés, J. Durán-Cantolla, D. García-Borreguero y T. Sagalés (eds.). ISBN: 978-84-9835-203-0 • Anatomía funcional de la memoria. Atienza M, Cantero JL. En: Conectividad funcional y anatómica en el cerebro humano. (161-169), 2015.F. Maestú, E. Pereda, y F. Del Pozo (eds.). ISBN: 978-84-9022-525-7. Proyectos de investigación • Código: PSI2014-55747-R. Título: Estudio de las oscilaciones cerebrales EEG relacionadas con la memoria como potencial biomarcador de la enfermedad de Alzheimer. Investigador Principal: Mercedes Atienza Ruiz. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 117.975 €. Duración: 2015-2017 • Código: P12-CTS 2327. Título: Caracterización de las fases presintomáticas y preclínicas de la enfermedad de Alzheimer mediante marcadores biológicos y de neuroimagen. Investigador Principal: José Luis Cantero Lorente. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Consejeria de Economía, Innovación y Ciencia, Junta de Andalucía. Financiación: 225.419 €. Duración: 2014-2017 • Código: UNPO13-1E-2299. Título: Servicio Centralizado de Investigación en Neuroimagen. Escaner de Resonancia Magnética de 3 Teslas para humanos. Investigador Principal: José Luis Cantero Lorente. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 1.551.000 €. Duración: 2015 Tesis doctorales • Autor: Gabriel González Escamilla. Titulo: Conectividad funcional cerebral en personas mayores con y sin deterioro cognitivo leve: Correlatos de neuroimagen y marcadores en sangre. Fecha: 13 de febrero de 2015. Director: José Luis Cantero Lorente. Informe Anual CIBERNED 2015 / 38 • Autor: Esther Alberca Reina. Titulo: Efectos de la privación de sueño sobre las oscilaciones cerebrales asociadas a la codificación y consolidación de la memoria declarativa. Fecha: 29 de mayo de 2015. Director: José Luis Cantero Lorente. 413 GRUPO Joan Xavier Comella Carnicé Joan Xavier Comella Carnicé Investigador Principal Víctor Yuste Mateos Investigador postdoctoral Joaquín López Soriano Bruna Barneda Zahonero Koen Galenkamp Jorge Urresti Ibáñez María Sánchez Osuna Laura Planells Ferrer Isabel Calleja Yagüe Investigadora postdoctoral Investigador postdoctoral Investigadora postdoctoral Investigador postdoctoral Investigador postdoctoral Investigadora predoctoral Estudiante predoctoral Elena Coccia Estudiante predoctoral Datos de contacto VHIR – Vall Hebron Institut de Recerca Passeig Vall d’Hebron 119-129 08035 Barcelona (Spain) Tel.: +34 93 489 38 07 Web: www.vhir.org [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 39 Resumen El principal interés de nuestro grupo es caracterizar los mecanismos que regulan la muerte neuronal inducida por receptores de muerte y la relevancia de los antagonistas intracelulares de estos receptores. Entre estos, nos interesan especialmente aquellos que son específicos de sistema nervioso, como Lifeguard y FAIM-L. Nuestro principal objetivo sería la caracterización molecular de estas proteínas, su implicación en los procesos de diferenciación y fisiología neuronales, y su posible papel en diferentes patologías, fundamentalmente las enfermedades neurodegenerativas. Además, estamos caracterizando partners moleculares de estas moléculas que expliquen su mecanismo de acción. El conocimiento de las bases moleculares de la acción de estos antagonistas de muerte y la activación de vías de señalización de supervivencia podrían ser especialmente relevantes para entender la etiología y abrir nuevas vías terapéuticas para el tratamiento de determinadas enfermedades neurodegenerativas. Recientemente, hemos caracterizado, en colaboración con otros grupos de CIBERNED, el papel de FAIM-L en el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer, tanto en modelos animales (APP/PS1) como en muestras de pacientes. Los niveles de FAIM-L están regulados a la baja con la progresión de la enfermedad en neuronas, principalmente de hipocampo y corteza entorrinal, y el beta-amiloide reduce los niveles de FAIM-L en neuronas in vitro. El TNF es capaz de proteger in vitro de la muerte inducida por beta-amiloide solo si las neuronas presentan niveles suficientes de FAIM-L. Por tanto, los niveles de FAIM-L podrían determinar el destino de una neurona en un proceso neuroinflamatorio (Carriba et al., 2015). Además, hemos investigado, en colaboración con la Fundació ACE, posibles polimorfismos de genes relacionados con receptores de muerte, sus ligandos y antagonistas, en pacientes de alzhéimer, evidenciando una posible correlación con el gen del TNF (Moreno-Grau et al, 2015), pendiente de ulterior caracterización. En modelos de líneas celulares de neuroblastoma se han estudiado los efectos conjuntos de TNF y FasL sobre la muerte celular. Ambos ligandos producen un efecto sinérgico en la inducción de muerte celular en algunas de estas líneas, y la pre-incubación con TNF es necesaria para observar el efecto, al regular al alza los niveles del receptor Fas (mRNA y exposición del receptor en membrana). Este efecto transcripcional del TNF está además mediado por la vía NFkB. Además, el TNF incrementa la muerte y activación de caspasa-8 inducidas por cisplatino y etopósido, dos drogas usadas en el tratamiento de neuroblastomas, y este efecto se explica por la inducción de Fas. Existe no obstante una heterogeneidad entre las líneas de neuroblastoma analizadas, con unas sensibles a la acción de TNF y otras resistentes, lo que parece correlacionar con los niveles endógenos de caspasa-8 y Fas (Galenkamp et al., 2015). Sobre Lifeguard, hemos caracterizado su localización subcelular, mostrando que se presenta principalmente en retículo y Golgi. Además, hemos caracterizado que su acción de protección sobre la muerte inducia por FasL depende de la inhibición de la liberación de calcio por el retículo, evidenciando así un novedoso mecanismo molecular para este antagonista de muerte (Urresti et al., 2015). Nuestras principales líneas de investigación actuales son: 1) Estudiar la función de FAIM-L en modelos in vitro e in vivo de la enfermedad de Alzheimer, y su relación con TNF (su dualidad como molécula pro-apoptótica y a la vez promotora de supervivencia) y sus vías de señalización, particularmente NFkB. 2) Caracterizar partners funcionales de FAIM-L, particularmente XIAP y Siva-1, y sus implicaciones en la fisiología neuronal (plasticidad neuronal) y en enfermedades neurodegenerativas (apoptosis neuronal, degeneración sináptica). 3) Estudiar el promotor de FAIM y las diferencias funcionales entre las diversas isoformas de FAIM, incluyendo la caracterización de dos nuevas isoformas, una específica de neuronas. Palabras clave Alzheimer, neuroinflamación, receptores de muerte, FAIM, Lifeguard, TNF, Fas Informe Anual CIBERNED 2015 / 40 Programa 1 Grupo: Joan Xavier Comella Carnicé Publicaciones • Garcia-Belinchon M., Sanchez-Osuna M., Martinez-Escardo L., Granados-Colomina C., PascualGuiral S., Iglesias-Guimarais V. et al. An early and robust activation of caspases heads cells for a regulated form of necrotic-like cell death. Journal of Biological Chemistry. 2015;290(34):2084120855. • Moreno-Grau S., Barneda B., Carriba P., Marin J., Sotolongo-Grau O., Hernandez I. et al. Evaluation of Candidate Genes Related to Neuronal Apoptosis in Late-Onset Alzheimer's Disease. Journal of Alzheimer's Disease. 2015;45(2):621-629. • Urresti J., Ruiz-Meana M., Coccia E., Arevalo J.C., Castellano J., Fernandez-Sanz C. et al. Lifeguard inhibits fas ligand-mediated endoplasmic reticulum-calcium release mandatory for apoptosis in type II apoptotic cells. Journal of Biological Chemistry. 2016;291(3):1221-1234. Epub 2015. • Carriba P., Comella J.X. Neurodegeneration and neuroinflammation: Two processes, one target. Neural Regeneration Research. 2015;10(10):1581-1583. • Galenkamp K.M.O., Carriba P., Urresti J., Planells-Ferrer L., Coccia E., Lopez-Soriano J. et al. TNFα sensitizes neuroblastoma cells to FasL-, cisplatin- and etoposide-induced cell death by NF-κB-mediated expression of Fas. Molecular Cancer. 2015;14(1). [Epub ahead of print]. • Carriba P., Jimenez S., Navarro V., Moreno-Gonzalez I., Barneda-Zahonero B., Moubarak R.S. et al. Amyloid-β reduces the expression of neuronal FAIM-L, thereby shifting the inflammatory response mediated by TNFα from neuronal protection to death. Cell Death and Disease. 2015;6(2). [Epub ahead of print]. • Bosch C, Martínez A, Masachs N, Teixeira CM, Fernaud I, Ulloa F et al. FIB/SEM technology and high-throughput 3D reconstruction of dendritic spines and synapses in GFP-labeled adultgenerated neurons.Frontiers in neuroanatomy. 2015;9: 60 Proyectos de investigación • Código: 2014 SGR 1609. Título: Apoptosi i Neurodegeneracio (GRC). Investigador Principal: Joan Xavier Comella Carnicé. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G109, G413. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: AGAUR. Financiación: 30.000 €. Duración: 2014-2016 • Código: SAF2013-47989-R. Título: Neuroinflamación, TNF y antagonistas de los receptores de muerte (FAIM-L): relevancia en neurodegeneración. Investigador Principal: Joan Xavier Comella Carnicé. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: MINECO. Financiación: 240.000 €. Duración: 2014-2016 • Código: PI2013/01. Título: Propiedades emergentes de la relación neurona-glia que subyacen a neurodegeneración y demencia en la enfermedad de Alzheimer. Investigador Principal: Ignacio TorresAlemán. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G415, G413, G204, G409, G108, G411. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: CIBERNED. Financiación: 350.000 €. Duración: 2013-2015 • Código: 20141431. Título: Deciphering the link between astrocyte reactivity and neuronal damage in Alzheimer´s disease”. Investigador Principal: Elena Galea. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G411, G413, G415. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Privado. Agencia financiadora: La Marato de TV3. Financiación: 382.250 €. Duración: 2015-2017 Informe Anual CIBERNED 2015 / 41 • Código: PIE13/00027. Título: Preventing cardiovascular ischemic events and arresting their consequences in type 2 diabetic population: a multidisciplinary clinical and experimental approach. Investigador Principal: David GarcíaDorado. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: MINECI/ISCIII. Financiación: 605.000 €. Duración: 2015 Tesis doctorales • Autor: Koen Galenkamp. Titulo: Priming neuroblastoma for cisplatin and etoposide drug therapy. Fecha: 4 de diciembre de 2015. Director: Joan Xavier Comella Carnicé. Informe Anual CIBERNED 2015 / 42 403 GRUPO Javier de Felipe Oroquieta Javier de Felipe Ana Isabel García Ramírez Guillermo Aparicio Torres Lidia Alonso-Nanclares Débora Cano Laiseca Marta Turégano Ruth Benavides-Piccione Mari Carmen Álvarez Pérez Concepción Rojo Investigador Principal Contratada postdoctoral, CSIC Contratada postdoctoral, CSIC Rodrigo Rodríguez Sánchez Investigador, CSIC Isabel Fernaud Espinosa Contratada postdoctoral, UPM Asta Kastanauskaite Contratado postdoctoral, UPM Ángel Merchán-Pérez Investigador postdoctoral, contratado I3 UPM Alberto Muñoz Contratado postdoctoral, UPM Lorena Valdés Lora Contratada técnico, UPM Contratada técnico, UPM Contratada técnico, UPM Contratada técnico especialista, UPM Silvia Tapia González Contratada postdoctoral, CSIC Gonzalo León Espinosa Contratado postdoctoral, CSIC Mirian Marín Horcajada Contratada técnico de laboratorio, UPM Alejandro Antón Fernández Predoctoral contratado, CSIC Predoctoral contratado, CSIC Científico visitante, UCM Miguel Miguens Vázquez Científico visitante, UNED Juncal González Científico visitante, UCM Pilar Flores Romero Contratada gestor I+D, UPM Montserrat Fernández Bouzo Predoctoral contratado, CSIC Contratada gestión de I+D, CIBERNED Liulia Diana Furcila Yago Rodríguez Cela Predoctoral contratado, UPM Andrea Santuy Muñoz Contratado administrativo, CIBERNED Predoctoral contratado, UPM Datos de contacto Laboratorio Cajal de Circuitos Corticales, CTB, UPM Campus de Montegancedo Pozuelo de Alcorcón 28223 Madrid (Spain) Tel.: +34 91 336 46 60 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 43 Resumen Microorganización de la corteza cerebral normal y alteraciones de los circuitos corticales en las patologías cerebrales. Un aspecto importante es el estudio de la distribución y morfología de las espinas dendríticas. El Laboratorio Cajal de Circuitos Corticales (LCCC) se centra principalmente en el estudio de la microorganización de la corteza cerebral normal (incluyendo el hipocampo) en diversas especies (particularmente seres humanos) y en las alteraciones de los circuitos corticales en patologías como la epilepsia y la enfermedad de Alzheimer. Otro objetivo importante es el desarrollo de tecnologías informáticas para examinar el cerebro. En particular, las líneas de investigación llevadas a cabo en el LCCC son las siguientes: 1.3. Conectividad intrínseca y extrínseca de la columna cortical: 1.1. Estudio de los componentes de la columna cortical: • "Desarrollo y validación de herramientas de software para la segmentación tridimensional (3D) de las células corticales en secuencias de imágenes obtenidas mediante microscopía confocal en la corteza somatosensorial". • Identificación del compartimento postsináptico de las sinapsis corticales, mediante microscopía FIB / SEM, para determinar la proporción de sinapsis en los tallos y en las espinas dendríticas. • Análisis de los tamaños sinápticos, mediante microscopía FIB / SEM y el desarrollo de modelos informáticos, para explorar la posible relación entre la morfología y la fisiología sináptica. • Caracterización de las conexiones aferentes y eferentes de la corteza somatosensorial primaria (en particular, la región de representación de la extremidad posterior) en las ratas P14, mediante experimentos de trazadores axonales. • Análisis espacial de las células segmentadas para determinar su densidad y sus patrones de distribución 3D. 1.4 Cuantificación de las alteraciones celulares y subcelulares en la enfermedad de Alzheimer (EA) y la posible influencia de estas alteraciones sobre la cognición: • Análisis de la densidad y la distribución espacial de las sinapsis corticales por medio de herramientas estadísticas espaciales. Cálculo de la fracción de volumen ocupado por las mitocondrias en la columna cortical. • Cuantificación de las alteraciones sinápticas en el neuropilo y en neuronas corticales identificadas y reconstruidas en 3D en regiones corticales que muestra cambios histopatológicos tempranos en la EA. 1.2. Células piramidales: • Aplicación de métodos sistemáticos para el estudio del tejido humano de pacientes con EA. • Inyecciones intracelulares y reconstrucción 3D de las células piramidales para analizar la microanatomía de estas células en diferentes áreas corticales, capas y especies. • Correlación de los resultados cuantitativos con el grado de deterioro cognitivo. Palabras clave Corteza cerebral, microorganización, circuitos neuronales, microscopía electrónica, Alzheimer Publicaciones • Luengo-Sanchez S., Bielza C., Benavides-Piccione R., Fernaud-Espinosa I., Defelipe J., Larranaga P. A univocal definition of the neuronal soma morphology using gaussian mixture models. Frontiers in Neuroanatomy. 2015;9(November):1-11. Informe Anual CIBERNED 2015 / 44 Programa 1 Grupo: Javier de Felipe Oroquieta • Jimenez-Mateos EM, Engel T, Merino-Serrais P, Fernaud-Espinosa I, Rodriguez-Alvarez N, Reynolds J et al. Antagomirs targeting microRNA-134 increase hippocampal pyramidal neuron spine volume in vivo and protect against pilocarpine-induced status epilepticus.Brain structure & function. 2015;220(4): 2387-99. • Mihaljević B, Benavides-Piccione R, Bielza C, DeFelipe J, Larrañaga P. Bayesian network classifiers for categorizing cortical GABAergic interneurons.Neuroinformatics. 2015;13(2): 193-208. • Anton-Fernandez A., Leon-Espinosa G., DeFelipe J., Munoz A. Changes in the Golgi apparatus of neocortical and hippocampal neurons in the hibernating hamster. Frontiers in Neuroanatomy. 2015;9(DEC). [Epub ahead of print]. • Mihaljević B, Benavides-Piccione R, Guerra L, DeFelipe J, Larrañaga P, Bielza C. Classifying GABAergic interneurons with semi-supervised projected model-based clustering.Artificial intelligence in medicine. 2015;65(1): 49-59. • Bosch C, Martínez A, Masachs N, Teixeira CM, Fernaud I, Ulloa F et al. FIB/SEM technology and high-throughput 3D reconstruction of dendritic spines and synapses in GFP-labeled adultgenerated neurons.Frontiers in neuroanatomy. ;9: 60. • Selvas A, Coria SM, Kastanauskaite A, Fernaud-Espinosa I, DeFelipe J, Ambrosio E et al. Rat-strain dependent changes of dendritic and spine morphology in the hippocampus after cocaine selfadministration.Addiction biology. 2015. [Epub ahead of print]. • Markram H., Muller E., Ramaswamy S., Reimann M.W., Abdellah M., Sanchez C.A. Reconstruction and Simulation of Neocortical Microcircuitry. Cell. 2015;163(2):456-492. et al. • Íbias J, Soria-Molinillo E, Kastanauskaite A, Orgaz C, DeFelipe J, Pellón R et al. Scheduleinduced polydipsia is associated with increased spine density in dorsolateral striatum neurons. Neuroscience. 2015;300: 238-45. • Anton-Fernandez A., Rubio-Garrido P., DeFelipe J., Munoz A. Selective presence of a giant saccular organelle in the axon initial segment of a subpopulation of layer V pyramidal neurons. Brain structure &amp; function. 2015;220(2):869-884. • Blazquez-Llorca L, Woodruff A, Inan M, Anderson SA, Yuste R, DeFelipe J et al. Spatial distribution of neurons innervated by chandelier cells.Brain structure & function. 2015;220(5): 2817-34. • DeFelipe J. The anatomical problem posed by brain complexity and size: a potential solution. Frontiers in neuroanatomy. ;9: 104 . • DeFelipe J. The dendritic spine story: an intriguing process of discovery.Frontiers in neuroanatomy. ;9:14. • Miguens M., Kastanauskaite A., Coria S.M., Selvas A., Ballesteros-Yanez I., DeFelipe J. et al. The effects of cocaine self-administration on dendritic spine density in the rat hippocampus are dependent on genetic background. Cerebral Cortex. 2015;25(1):56-65. • Montes J, Peña JM, DeFelipe J, Herreras O, Merchan-Perez A. The influence of synaptic size on AMPA receptor activation: a Monte Carlo model.PloS one. ;10(6): e0130924. • Ramaswamy S., Courcol J.-D., Abdellah M., Adaszewski S.R., Antille N., Arsever S. et al. The neocortical microcircuit collaboration portal: A resource for rat somatosensory cortex. Frontiers in Neural Circuits. 2015;9(OCT). [Epub ahead of print]. Proyectos de investigación • Código: Cajal Blue Brain Project. Título: Cajal Blue Brain Project. International Blue Brain Proyect. Investigador Principal: Javier de Felipe. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G204, G403. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (Suiza), IBM, Universidad Politecnica de Madrid, Consejo Superior de Investigaciones Cientificas, Espana. Financiación: ND. Duración: 2009-2019 Informe Anual CIBERNED 2015 / 45 • Código: ZEN-15-321663. Título: The Pyramidal Neuron in Cognition and Alzheimer's Disease. Investigador Principal: Javier de Felipe. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Alzheimer's Association. Financiación: ND. Duración: 2015-2018 Informe Anual CIBERNED 2015 / 46 • Código: 2013/07A. Título: Papel de GSK-3 β en las alteraciones de los circuitos corticales que ocurren en la enfermedad de Alzheimer. Investigador Principal: Teresa Iglesias Vacas. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G504, G401, G403, G111, G307. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: CIBERNED. Financiación: 316.000 €. Duración: 2013-2015 503 GRUPO Isidro Ferrer Abizanda Isidro Ferrer Abizanda Belén Ansoleaga Ávila Meritxell Puig Pinos Ester Asó Mayelín Domínguez González Luis Alberto Escobar MD. PhD PhD, Investigadora de plantilla Marta Barrachina Castilla PhD, Investigadora de plantilla Montserrat Olivé Plana Becaria predoctoral Becaria predoctoral Paula García-Esparcia Becaria predoctoral MD, PhD, Investigadora de plantilla Anusha Konetti Karina Hernández-Ortega Irene López-González Franc Llorens Raissa Camila Alvear Contreras PhD, contratada postdoctoral PhD, contratado postdoctoral Noemi Vidal Sarró Becaria predoctoral Becaria predoctoral Estudiante (Chile) MD, personal de plantilla, diagnóstico biobanco Margarida Frau Méndez Pol Andrés Benito María Francisca GarcíaGarrido Becario predoctoral Estudiante Estudiante Estudiante Científico visitante (Colombia) Alejandra Martínez Científico visitante (Méjico) Andre Palmeira Científico visitante (Brasil) Katrin Thüne Científico visitante (Alemania) Margarita Carmona Murillo Técnico superior Jesús Moreno Técnico de laboratorio y del biobanco de cerebros y de muestras de tejidos y fluidos de enfermedades neurológicas Ester Bergés Pujol Administrativa de plantilla Datos de contacto Instituto de Neuropatología, Servicio Anatomía Patológica, Hospital Universitario de Bellvitge Departamento de Patología y Terapeútica Experimental Facultad de Medicina, Universidad de Barcelona C/ Feixa Llarga sn, 08907 Hospitalet de Llobregat Tel.: +34 93 260 74 52 Móvil: 677 82 14 56 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 47 Resumen Estudio de nuevas alteraciones en vías metabólicas, redes moleculares y nodos en el sistema nervioso con la edad y en estadios tempranos de enfermedades neurodegenerativas, incluyendo enfermedad de Alzheimer, enfermedad de Parkinson, demencia con cuerpos de Lewy, tauopatías, otras demencias frontotemporales, esclerosis lateral amiotrófica y prionopatías. Utilización combinada de métodos de genómica, transcriptómica, proteómica, protómica redox, metabolómica y lipidómica, y procesamiento bioinformático de los datos, seguido de validación mediante qRT-PCR, western blotting, ELISA, inmunohistoquímica y estudio de actividades enzimáticas. Todo ello, en muestras post-mortem de tejido nervioso del propio banco y de muestras de otros bancos de tejidos neurológicos con protocolos del Consorcio European BrainBank network. Colaboraciones nacionales e internacionales amplias para complementar metodologías. Traslado de los resultados al estudio de modelos animales transgénicos murinos basales y con cruces con transgénicos o KO para el estudio de determinadas dianas. Traslado de los datos al examen de posibles tratamientos en modelos animales. Diseño de estudios pilotos en seres humanos en base a resultados del grupo, en colaboración con especialistas clínicos. Traslado y estudio en paralelo de posibles marcadores en líquido cefalorraquídeo, básicamente relacionados con modificaciones en metabolomas. Objetivo general conjunto: identificación de nuevas vías moleculares alteradas en fases tempranas en el cerebro con la edad y en estadios tempranos de enfermedades neurodegenerativas con los propósitos de • Conocer aspectos patogénicos iniciales de involución y degeneración con la edad y en enfermedades neurodegenerativas del tejido nervioso que aparecen en la edad avanzada. • Aproximación a la idea patogénicos y de nodos. de clusters de posibles dianas • Identificación terapéuticas y de posibles tratamientos preventivos. Como líneas particulares se encuentra el estudio de enfermedades musculares que ha llevado la Dra. Montse Olivé Plana, y el desarrollo todavía experimental de estudio con peces cebra Informe Anual CIBERNED 2015 / 48 en colaboración con ZeClinics. Se han publicado en 2015, 44 trabajos en revistas indexadas de las cuales hay: • Siete dedicadas a trabajos de consenso de diagnóstico y de optimización metodológica en enfermedades neurodegenerativas humanas. • Siete a la identificación y análisis de clusters alterados en enfermedades neurodegenerativas, incluyendo: inflamación, metabolismo de purinas, síntesis de proteínas desde el nucleolo al ribosoma. • Cinco dedicadas a fenotipación de modelos murinos de enfermedades neurodegenerativas incluyendo senescencia, enfermedad de Alzheimer, taupatia P301S, Huntington, adrenoleucodistrofia ligada al cromosoma X (X-ALD) y priónica (enfermedad de Creutzfeldt-Jakob en modelo murino con PrP murino -/- y con expresión de PrP humano). • Siete dedicadas a ensayos de tratamientos de enfermedades neurodegenerativas en modelos murinos. • Tres dedicadas a biomarcadores en el líquido cefalorraquídeo en la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob. • Dos descripciones de enfermedades nuevas: una cardiomiopatía ligada a mutación combinada de MuRF1 y MuRF3 y una taupatía familiar con afectación predominante de astrocitos y asociada a una variante de FUS. Las restantes, en su mayoría, a estudios relacionados con expresión de RNA, proteínas y lípidos en el sistema nervioso central de distintas enfermedades incluyendo Alzheimer, enfermedades priónicas y enfermedad de Parkinson. También se han publicado cuatro capítulos del libro Neuropathology of neurodegenerative diseases: a practical guide, Kovacs GG, editor, Cambridge University Press, Cambridge, y el capítulo Vascular disease, hypoxia and related conditions, de Greenfield’s Neuropathology, Love S, Budka H, Ironside JW, Perry A, editores, CRC Press, Boca Raton, Florida. Programa 1 Grupo: Isidro Ferrer Abizanda Palabras clave Neuropatología, epigenética, transcriptómica, proteómica, metabolómica, lipidómica, Alzheimer, Parkinson, enfermedad de Creutzfeldt-Jakob, degeneración del lóbulo frontotemporal, esclerosis lateral amiotrófica, adrenoleucodistrofia ligada al cromosma X, enfermedades musculares Publicaciones • Fiesel F.C., Ando M., Hudec R., Hill A.R., Castanedes-Casey M., Caulfield T.R. et al. (Patho-) physiological relevance of PINK1-dependent ubiquitin phosphorylation. EMBO Reports. 2015;16(9):1114-1130. • Terni B., Ferrer I. Abnormal expression and distribution of MMP2 at initial stages of alzheimer's disease-related pathology. Journal of Alzheimer's Disease. 2015;46(2):461-469. • Hernandez-Ortega K., Garcia-Esparcia P., Gil L., Lucas J.J., Ferrer I. Altered Machinery of Protein Synthesis in Alzheimer's: From the Nucleolus to the Ribosome. Brain Pathology. 2015. [Epub ahead of print]. • Blanch M., Mosquera J.L., Ansoleaga B., Ferrer I., Barrachina M. Altered mitochondrial DNA methylation pattern in Alzheimer disease-related pathology and in Parkinson disease. American Journal of Pathology. 2016;186(2):385-397. Epub 2015. • Gonzalez De San Roman E., Manuel I., Giralt M.T., Chun J., Estivill-Torrus G., Rodriguez De Fonseca F. et al. Anatomical location of LPA&lt;inf&gt;1&lt;/inf&gt; activation and LPA phospholipid precursors in rodent and human brain. Journal of Neurochemistry. 2015;134(3):471-485. • Launay N, Aguado C, Fourcade S, Ruiz M, Grau L, Riera J et al. Autophagy induction halts axonal degeneration in a mouse model of X-adrenoleukodystrophy.Acta neuropathologica. 2015;129(3): 399-415. • Diaz M., Fabelo N., Martin V., Ferrer I., Gomez T., Marin R. Biophysical alterations in lipid rafts from human cerebral cortex associate with increased BACE1/AβPP interaction in early stages of Alzheimer's disease. Journal of Alzheimer's Disease. 2015;43(4):1185-1198. • Aso E., Sanchez-Pla A., Vegas-Lozano E., Maldonado R., Ferrer I. Cannabis-based medicine reduces multiple pathological processes in AβPP/PS1 mice. Journal of Alzheimer's Disease. 2015;43(3):977-991. • Paniagua-Torija B., Arevalo-Martin A., Ferrer I., Molina-Holgado E., Garcia-Ovejero D. CB1 cannabinoid receptor enrichment in the ependymal region of the adult human spinal cord. Scientific Reports. 2015;5. [Epub ahead of print]. • Strobel S., Grunblatt E., Riederer P., Heinsen H., Arzberger T., Al-Sarraj S. et al. Changes in the expression of genes related to neuroinflammation over the course of sporadic Alzheimer’s disease progression: CX3CL1, TREM2, and PPARγ. Journal of Neural Transmission. 2015;122(7):10691076. • Kalia LV, Lang AE, Hazrati LN, Fujioka S, Wszolek ZK, Dickson DW et al. Clinical correlations with Lewy body pathology in LRRK2-related Parkinson disease.JAMA neurology. 2015;72(1):-. • Grau-Rivera O., Gelpi E., Nos C., Gaig C., Ferrer I., Saiz A. et al. Clinicopathological Correlations and Concomitant Pathologies in Rapidly Progressive Dementia: A Brain Bank Series. Neurodegenerative Diseases. 2015;15(6):350-360. • Berjaoui S., Povedano M., Garcia-Esparcia P., Carmona M., Aso E., Ferrer I. Complex inflammation mRNA-related response in ALS is region dependent. Neural Plasticity. 2015;2015. [Epub ahead of print]. • Zafar S., Schmitz M., Younus N., Tahir W., Shafiq M., Llorens F. et al. Creutzfeldt-Jakob Disease Subtype-Specific Regional and Temporal Regulation of ADP Ribosylation Factor-1-Dependent Rho/MLC Pathway at Pre-Clinical Stage. Journal of Molecular Neuroscience. 2015;56(2):329348. Informe Anual CIBERNED 2015 / 49 • Ansoleaga B., Garcia-Esparcia P., Pinacho R., Haro J.M., Ramos B., Ferrer I. Decrease in olfactory and taste receptor expression in the dorsolateral prefrontal cortex in chronic schizophrenia. Journal of Psychiatric Research. 2015;60:109-116. • Ansoleaga B., Jove M., Schluter A., Garcia-Esparcia P., Moreno J., Pujol A. et al. Deregulation of purine metabolism in Alzheimer's disease. Neurobiology of Aging. 2015;36(1):68-80. Fuso A., Ferraguti G., Scarpa S., Ferrer I., Lucarelli M. Disclosing bias in bisulfite assay: MethPrimers underestimate high DNA methylation. PLoS ONE. 2015;10(2). [Epub ahead of print]. • Alafuzoff I., Pikkarainen M., Neumann M., Arzberger T., Al-Sarraj S., Bodi I. et al. Erratum to: Neuropathological assessments of the pathology in frontotemporal lobar degeneration with TDP43-positive inclusions: an inter-laboratory study by the BrainNet Europe consortium[Journal of Neural Transmission, (2015), DOI 10.1007/s00702-014-1304-1]. Journal of Neural Transmission. 2015;122(7):973-974. • Krzyzanowska A., Garcia-Consuegra I., Pascual C., Antequera D., Ferrer I., Carro E. Expression of regulatory proteins in choroid plexus changes in early stages of alzheimer disease. Journal of Neuropathology and Experimental Neurology. 2015;74(4):359-369. • Ferrer I., Legati A., Garcia-Monco J.C., Gomez-Beldarrain M., Carmona M., Blanco R. et al. Familial behavioral variant frontotemporal dementia associated with astrocyte-predominant tauopathy. Journal of Neuropathology and Experimental Neurology. 2015;74(4):370-379. • Aso E, Serrano AL, Muñoz-Cánoves P, Ferrer I. Fibrinogen-Derived γ377-395 Peptide Improves Cognitive Performance and Reduces Amyloid-β Deposition, without Altering Inflammation, in AβPP/PS1 Mice.Journal of Alzheimer's disease : JAD. 2015;47(2): 403-12. • Petrov D., Pedros I., Artiach G., Sureda F.X., Barroso E., Pallas M. et al. High-fat diet-induced deregulation of hippocampal insulin signaling and mitochondrial homeostasis deficiences contribute to Alzheimer disease pathology in rodents. Biochimica et Biophysica Acta - Molecular Basis of Disease. 2015;1852(9):1687-1699. • Naudi A., Cabre R., Jove M., Ayala V., Gonzalo H., Portero-Otin M. et al. Lipidomics of Human Brain Aging and Alzheimer's Disease Pathology. International Review of Neurobiology. 2015;122:133-189. • Armand-Ugon M., Aso E., Moreno J., Riera-Codina M., Sanchez A., Vegas E. et al. Memory Improvement in the AβPP/PS1 Mouse Model of Familial Alzheimer's Disease Induced by Carbamylated-Erythropoietin is Accompanied by Modulation of Synaptic Genes. Journal of Alzheimer's Disease. 2015;45(2):407-421. • O'Callaghan M.M., Emperador S., Pineda M., Lopez-Gallardo E., Montero R., Yubero D. et al. Mutation loads in different tissues from six pathogenic mtDNA point mutations. Mitochondrion. 2015;22:17-22. • Lopez-Gonzalez I., Aso E., Carmona M., Armand-Ugon M., Blanco R., Naudi A. et al. Neuroinflammatory gene regulation, mitochondrial function, oxidative stress, and brain lipid modifications with disease progression in tau P301S transgenic mice as a model of frontotemporal lobar degeneration-tau. Journal of Neuropathology and Experimental Neurology. 2015;74(10):975-999. • Lopez-Gonzalez I., Schluter A., Aso E., Garcia-Esparcia P., Ansoleaga B., Llorens F. et al. Neuroinflammatory signals in alzheimer disease and APP/PS1 transgenic mice: Correlations with plaques, tangles, and oligomeric species. Journal of Neuropathology and Experimental Neurology. 2015;74(4):319-344. • Alafuzoff I, Pikkarainen M, Neumann M, Arzberger T, Al-Sarraj S, Bodi I et al. Neuropathological assessments of the pathology in frontotemporal lobar degeneration with TDP43-positive inclusions: an inter-laboratory study by the BrainNet Europe consortium.Journal of neural transmission (Vienna, Austria : 1996). 2015;122(7): 973-4. • Olive M., Abdul-Hussein S., Oldfors A., Gonzalez-Costello J., van der Ven P.F.M., Furst D.O. et al. New cardiac and skeletal protein aggregate myopathy associated with combined MuRF1 and MuRF3 mutations. Human Molecular Genetics. 2015;24(13):3638-3650. • Olive M., Abdul-Hussein S., Oldfors A., Gonzalez-Costello J., van der Ven P.F.M., Furst D.O. et al. New cardiac and skeletal protein aggregate myopathy associated with combined MuRF1 and MuRF3 mutations[Human Molecular Genetics, 24, 13, (2015) 3638-3650] DOI: 10.1093/hmg/ ddv108. Human Molecular Genetics. 2015;24(21):6264-. [Epub ahead of print]. Informe Anual CIBERNED 2015 / 50 Programa 1 Grupo: Isidro Ferrer Abizanda • Sola I., Aso E., Frattini D., Lopez-Gonzalez I., Espargaro A., Sabate R. et al. Novel Levetiracetam Derivatives That Are Effective against the Alzheimer-like Phenotype in Mice: Synthesis, in Vitro, ex Vivo, and in Vivo Efficacy Studies. Journal of Medicinal Chemistry. 2015;58(15):6018-6032. • Zelaya M.V., Perez-Valderrama E., De Morentin X.M., Tunon T., Ferrer I., Luquin M.R. et al. Olfactory bulb proteome dynamics during the progression of sporadic Alzheimer's disease: Identification of common and distinct olfactory targets across Alzheimer-related co-pathologies. Oncotarget. 2015;6(37):39437-39456. • Fourcade S., Ferrer I., Pujol A. Oxidative stress, mitochondrial and proteostasis malfunction in adrenoleukodystrophy: A paradigm for axonal degeneration. Free Radical Biology and Medicine. 2015;88:18-29. Ho Kim J, Franck J, Kang T, Heinsen H, Ravid R, Ferrer I et al. Proteome-wide characterization of signalling interactions in the hippocampal CA4/DG subfield of patients with Alzheimer's disease. Scientific reports. 2015;5: 11138. • Garcia-Esparcia P., Hernandez-Ortega K., Ansoleaga B., Carmona M., Ferrer I. Purine metabolism gene deregulation in Parkinson's disease. Neuropathology and Applied Neurobiology. 2015;41(7):926-940. • Vergara C, Ordóñez-Gutiérrez L, Wandosell F, Ferrer I, del Río JA, Gavín R. Role of PrP(C) Expression in Tau Protein Levels and Phosphorylation in Alzheimer's Disease Evolution.Molecular neurobiology. 2015;51(3): 1206-20. • Ferrer I. Selection of controls in the study of human neurodegenerative diseases in old age. Journal of neural transmission (Vienna, Austria : 1996). 2015;122(7): 941-7. • Pantano L, Friedländer MR, Escaramís G, Lizano E, Pallarès-Albanell J, Ferrer I et al. Specific small-RNA signatures in the amygdala at premotor and motor stages of Parkinson's disease revealed by deep sequencing analysis.Bioinformatics (Oxford, England). 2015. [Epub ahead of print]. • Fernandez-Vega I., Perez de Heredia-Goni K., Santos-Juanes J., Goni Imizcoz M., Zaldumbide L., Zarranz J.J. et al. Sporadic adult-onset leucodystrophy with axonal spheroids and pigmented glia with no mutations in the known targeted genes. Histopathology. 2015. [Epub ahead of print]. • Grau-Rivera O., Sanchez-Valle R., Bargallo N., Llado A., Gaig C., Nos C. et al. Sporadic MM2thalamic+cortical Creutzfeldt-Jakob disease: Utility of diffusion tensor imaging in the detection of cortical involvement in vivo. Neuropathology. 2015. [Epub ahead of print]. • Garcia-Ovejero D., Arevalo-Martin A., Paniagua-Torija B., Florensa-Vila J., Ferrer I., Grassner L. et al. The ependymal region of the adult human spinal cord differs from other species and shows ependymoma-like features. Brain : a journal of neurology. 2015;138:1583-1597. • Porquet D., Andres-Benito P., Grinan-Ferre C., Camins A., Ferrer I., Canudas A.M. et al. Amyloid and tau pathology of familial Alzheimer’s disease APP/PS1 mouse model in a senescence phenotype background (SAMP8). Age. 2015;37(1). [Epub ahead of print]. • Carulla P., Llorens F., Matamoros-Angles A., Aguilar-Calvo P., Espinosa J.C., Gavin R. et al. Involvement of PrP C in kainate-induced excitotoxicity in several mouse strains. Scientific Reports. 2015;5. [Epub ahead of print]. • Llorens F, Zafar S, Ansoleaga B, Shafiq M, Blanco R, Carmona M et al. Subtype and regional regulation of prion biomarkers in sporadic Creutzfeldt-Jakob disease.Neuropathology and applied neurobiology. 2015;41(5): 631-45. Proyectos de investigación • Código: PI14/00268. Título: Establecimiento de un algoritmo mitocondrial para predecir el riesgo de progresión a la enfermedad de Alzheimer en pacientes con deterioro cognitivo leve. Investigador Principal: Marta Barrachina. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Instituto de Salud Carlos III. Financiación: ND. Duración: 2015-2017 Informe Anual CIBERNED 2015 / 51 • Código: FI12/00410. Título: Ayudas Predoctorales de formación en investigación (PFIS). Investigador Principal: Isidro Ferrer. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: FIS - Instituto de Salud Carlos III Referencia. Financiación: 27.000 €. Duración: 2012-2016 • Código: FIS PI/14-757. Título: Interactomas y marcadores para discriminar factores de vulnerabilidad neuronal regional en la neurodegeneración asociada al envejecimiento normal y patológico en el SNC. Investigador Principal: Isidro Ferrer Abizanda. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Instituto de Salud Carlos III. Financiación: 150.000 €. Duración: 2014-2016 Tesis doctorales • Autor: Anusha Koneti. Titulo: Altered mitochondria and protein metabolism in Parkinson’s disease with disease progression. Fecha: 2 de octubre de 2015. Director: Isidro Ferrer Abizanda. Informe Anual CIBERNED 2015 / 52 • Código: CIBERNED 2014/02. Título: Mecanismos epigenéticos implicados en la etiología y progresión de las Demencias Neurodegenerativas rápidamente progresivas. Investigador Principal: Miguel Calero. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G114, G509, G503, G601. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Intramurales. Agencia financiadora: CIBERNED. Financiación: 252.074 €. Duración: 2015-2017 • Código: FIS PIE/14-0034. Título: Epigenetic and environmental factors bracing cognitive impairment and melancholic depression in elderly and neurodegeneration. Investigador Principal: Isidro Ferrer Abizanda. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Insituto de Salud Carlos III. Financiación: 605.000 €. Duración: 2014-2016 415 GRUPO Antonia Gutiérrez Pérez Antonia Gutiérrez Pérez David Baglietto Vargas José Carlos Dávila Cansino Raquel Sánchez Varo Zafaruddin Khan Elisabeth Sánchez Mejías Investigadora Principal, Catedrática Universidad Catedrático Universidad Profesor contratado, Doctor Investigador postdoctoral, contratado CIBERNED Investigadora postdoctoral Investigadora postdoctoral Laura Trujillo Estrada Investigadora postdoctoral Mercedes Aneiros Ferrer Técnico contratado CIBERNED Cristina Núñez Díaz Becaria predoctoral, Junta de Andalucía Juan José Fernández Valenzuela Becario predoctoral, FPU Datos de contacto Dpto. Biología Celular, Genética y Fisiología (Área de Biología Celular) Facultad de Ciencias, Universidad de Málaga Campus de Teatinos 29071, Málaga (Spain) Tel.: +34 95 213 33 44 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 53 Resumen Durante el año 2015 hemos continuado investigando aspectos patológicos claves como la disfunción sináptica/axonal, la muerte neuronal y la respuesta inflamatoria (activación microglial y astroglial) en diversos modelos transgénicos de alzhéimer, así como en muestras post-mortem de pacientes desde estadios Braak II (asintomáticos) a Braak V-VI (dementes). En relación a los modelos animales, hemos identificado alteraciones sinápticas en el hipocampo de ratones APP/PS1 desde edades muy tempranas en fases iniciales de la patología amiloide. También hemos analizado la vulnerabilidad de las neuronas colinérgicas del telencéfalo basal en modelos APP/PS1, APP, PS1 y Tau. Además, hemos avanzado en el conocimiento del papel de la respuesta inflamatoria en la progresión de la patología mediante manipulación genética de estos modelos. La deleción de IL-4 en el modelo APP exacerba la patología amiloide y provoca un aumento de la activación microglial y la vulnerabilidad neuronal. Mediante tratamiento inmunosupresor hemos comprobado que una respuesta inmune deficiente contribuye al proceso patológico en el modelo APP/PS1. Con idea de entender mejor los mecanismos patogénicos y desarrollar buenos modelos animales con valor predictivo, hemos continuado con la caracterización de muestras post-mortem de pacientes, en concreto de la región del hipocampo y el giro parahipocampal. Hemos observado una limitada activación microglial junto con un marcado proceso degenerativo de esta población celular en pacientes en fases avanzadas de la enfermedad, a diferencia de lo que se observa en los modelos animales basados en la expresión de Abeta donde la microglia se activa y prolifera gradualmente con la progresión de la patología. Conjuntamente, nuestros datos sugieren la necesidad de desarrollar terapias dirigidas a restablecer la función microglial para retrasar la progresión de la enfermedad, en lugar de suprimir la respuesta inflamatoria. Por último, este año hemos iniciado el estudio fenotípico de los astrocitos reactivos tanto en modelos animales como en muestras de pacientes. Palabras clave Alzheimer, neuroinflamación, neuropatología, microglía, astroglía, hipocampo, modelos transgénicos Publicaciones • Carriba P., Jimenez S., Navarro V., Moreno-Gonzalez I., Barneda-Zahonero B., Moubarak R.S. et al. Amyloid-β reduces the expression of neuronal FAIM-L, thereby shifting the inflammatory response mediated by TNFα from neuronal protection to death. Cell Death and Disease. 2015;6(2). [Epub ahead of print]. • Cardona C., Sanchez-Mejias E., Davila J.C., Martin-Rufian M., Campos-Sandoval J.A., Vitorica J. et al. Expression of Gls and Gls2 glutaminase isoforms in astrocytes. GLIA. 2015;63(3):365-382. Proyectos de investigación • Código: BFU2013-43458-R. Título: Una estrategia para recuperar y prevenir la pérdida de la memoria Investigador Principal: Zafaruddin Khan. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Informe Anual CIBERNED 2015 / 54 Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 205.700 €. Duración: 2014-2015 Programa 1 Grupo: Antonia Gutiérrez Pérez • Código: PI12/01439. Título: Oligomeros toxicos del Abeta como agentes causantes de la disfunción del citoesqueleto y los procesos proteolíticos en la enfermedad de Alzheimer. Investigador Principal: Javier Vitorica. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G411, G415. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Instituto de Salud Carlos III. Financiación: 228.629 €. Duración: 2013-2015 • Código: CTS 2035. Título: Oligomerización y toxicidad de los peptidos de Abeta: búsqueda de nuevas dianas de interés terapéutico en la enfermedad de Alzheimer. Investigador Principal: Javier Vitorica. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G411, G415. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: CC.AA. Agencia financiadora: Junta de Andalucía. Financiación: 289.307,5 €. Duración: 2014-2016 • Código: PI2013/01. Título: Propiedades emergentes de la relación neurona-glia que subyacen a neurodegeneración y demencia en la enfermedad de Alzheimer. Investigador Principal: Ignacio TorresAlemán. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G415, G413, G204, G409, G108, G411. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: CIBERNED. Financiación: 350.000 €. Duración: 2013-2015 • Código: 20141431. Título: Deciphering the link between astrocyte reactivity and neuronal damage in Alzheimer´s disease. Investigador Principal: Elena Galea. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G411, G413, G415. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Privado. Agencia financiadora: La Marato de TV3. Financiación: 382.250 €. Duración: 2015-2017 Tesis doctorales • Autor: Laura Isabel Trujillo Estrada. Titulo: Caracterización neuropatológica y evaluación preclínica de potenciales estrategias terapéuticas en modelos animales transgénicos de la enfermedad de Alzheimer. Fecha: 11 de septiembre de 2015. Director: Antonia Gutiérrez Pérez. • Autor: Elisabeth Sánchez Mejías. Titulo: Estudio neuropatológico del hipocampo y giro parahipocampal en la enfermedad de Alzheimer: de modelos transgénicos a humanos. Fecha: 18 de septiembre de 2015. Director: Antonia Gutiérrez Pérez. • Autor: Irene Navarro Lobato. Titulo: RGS14 414-mediated prevention of an episodic memory loss: a study of molecular mechanism. Fecha: 11 de diciembre de 2015. Director: Zafaruddin Khan. Informe Anual CIBERNED 2015 / 55 504 GRUPO Alberto Lleó Bisa Alberto Lleó Bisa M. Belén Sánchez-Saudinós Rafael Blesa González Roser Ribosa Juan Fortea Martí Colom Neurólogo, Director de la unidad Neurólogo, Director de servicio Neurólogo, coordinador de la unidad de Alheimer-Síndrome de Down Jordi Clarimón Echavarría Biólogo, investigador “Miguel Servet”, experto en genética Olivia Belbin Bióloga, investigadora “Miguel Servet” Isabel Sala Neuropsicóloga Neuropsicóloga Neuróloga Ingeniero de telecomunicaciones, investigador predoctoral Daniel Acolea Rodríguez Biólogo, investigador predoctoral Neurólogo, investigador “Río Hortega” Oriol Dols María Carmona Biólogo, investigador predoctoral Marta Querol Bióloga, investigadora predoctioral Eduard Vilaplana Ingeniero de telecomunicaciones, investigador predoctoral Raúl Núñez Técnico de laboratorio Datos de contacto Unidad de Memoria. Servicio de Neurología Hospital de la Santa Creu i Sant Pau Sant Antoni Mº Claret 167 08025 Barcelona (Spain) Tel.: +34 93 556 59 86 Fax: +34 93 556 56 02 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 56 Jordi Pegueroles Neuróloga, investigadora “Río Hortega” Estrella Morenas Neuróloga, investigadora contrato AGAUR (Generalitat de Catalunya) Ignacio Illán-Gala Neurólogo Laia Muñoz Técnico de laboratorio Resumen Nuestro grupo está formado por un equipo multidisciplinar de neurólogos, neuropsicólogos, biólogos, ingenieros y técnicos de laboratorio. En los últimos cinco años el grupo ha trabajado en numerosos proyectos clínicos y traslacionales en el campo de las demencias neurodegenerativas. En particular, hemos realizado estudios sobre genética, y biomarcadores en las demencias neurodegenerativas más frecuentes. Hemos investigado factores de riesgo genético en la enfermedad de Alzheimer (EA), y la demencia frontotemporal (DFT). En paralelo, el grupo ha continuado el trabajo sobre nuevos biomarcadores de líquido cefalorraquídeo a lo largo del continuum de la EA, la DFT, la demencia con cuerpos de Lewy y el síndrome de Down. El grupo ha realizado diversos estudios de neuroimagen, tanto mediante resonancia magnética (RM) como tomografía por emisión de positrones (PET) de amiloide, para determinar los correlatos estructurales de los biomarcadores y su interacción a lo largo del continuum de la EA, síndrome de Down y otras demencias neurodegenerativas primarias. Por último, el grupo ha realizado importantes avances en las bases moleculares de las demencias neurodegenerativas mediante modelos celulares o tejido cerebral humano. El grupo ofrece un ambiente único para investigadores clínicos e investigadores para resolver aspectos relevantes de las enfermedades neurodegenerativas. Palabras clave Alzheimer, demencia, amiloide, neuroimagen, biomarcadores Publicaciones • Dols-Icardo O, Nebot I, Gorostidi A, Ortega-Cubero S, Hernández I, Rojas-García R et al. Analysis of the CHCHD10 gene in patients with frontotemporal dementia and amyotrophic lateral sclerosis from Spain.Brain : a journal of neurology. 2015;138(Pt 12): e400 . • Sampedro F., Vilaplana E., de Leon M.J., Alcolea D., Pegueroles J., Montal V. et al. APOE-bysex interactions on brain structure and metabolism in healthy elderly controls. Oncotarget. 2015;6(29):26663-26674. • Martinez-Lizana E., Carmona-Iragui M., Alcolea D., Gomez-Choco M., Vilaplana E., SanchezSaudinos M.B. et al. Cerebral amyloid angiopathy-related atraumatic convexal subarachnoid hemorrhage: An ARIA before the tsunami. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 2015;35(5):710-717. • Carmona-Iragui M, Fernández-Arcos A, Alcolea D, Piazza F, Morenas E, Antón-Aguirre S et al. Cerebrospinal Fluid Anti-Amyloid-β Autoantibodies and Amyloid PET in Cerebral Amyloid Angiopathy-Related Inflammation.Journal of Alzheimer's disease : JAD. 2015. [Epub ahead of print]. • Lleo A., Cavedo E., Parnetti L., Vanderstichele H., Herukka S.K., Andreasen N. et al. Cerebrospinal fluid biomarkers in trials for Alzheimer and Parkinson diseases. Nature Reviews Neurology. 2015;11(1):41-55. • Cervera-Carles L., Pagonabarraga J., Pascual-Sedano B., Pastor P., Campolongo A., Fortea J. et al. Copy number variation analysis of the 17q21.31 region and its role in neurodegenerative diseases. American Journal of Medical Genetics, Part B: Neuropsychiatric Genetics. 2015. [Epub ahead of print]. • Compta Y, Valente T, Saura J, Segura B, Iranzo Á, Serradell M et al. Correlates of cerebrospinal fluid levels of oligomeric- and total-α-synuclein in premotor, motor and dementia stages of Parkinson's disease.Journal of neurology. 2015;262(2): 294-306. • Dols-Icardo O., Vilaplana E., Sampedro F., Alcolea D., Belbin O., Camacho V. et al. Effect of REST on brain metabolism in the Alzheimer disease continuum. Annals of Neurology. 2015;78(4):661662. Informe Anual CIBERNED 2015 / 57 • Pastor P, Moreno F, Clarimón J, Ruiz A, Combarros O, Calero M et al. MAPT H1 Haplotype is Associated with Late-Onset Alzheimer's Disease Risk in APOEɛ4 Noncarriers: Results from the Dementia Genetics Spanish Consortium.Journal of Alzheimer's disease : JAD. 2015;49(2): 34352. • Hor H., Francescatto L., Bartesaghi L., Ortega-Cubero S., Kousi M., Lorenzo-Betancor O. et al. Missense mutations in TENM4, a regulator of axon guidance and central myelination, cause essential tremor. Human Molecular Genetics. 2015;24(20):5677-5686. • Díaz-Manera J, Alejaldre A, González L, Olivé M, Gómez-Andrés D, Muelas N et al. Muscle imaging in muscle dystrophies produced by mutations in the EMD and LMNA genes.Neuromuscular disorders : NMD. 2015. [Epub ahead of print]. • Duits FH, Martinez-Lage P, Paquet C, Engelborghs S, Lleó A, Hausner L et al. Performance and complications of lumbar puncture in memory clinics: Results of the multicenter lumbar puncture feasibility study.Alzheimer's & dementia : the journal of the Alzheimer's Association. 2015. [Epub ahead of print]. • Heilmann S., Drichel D., Clarimon J., Fernandez V., Lacour A., Wagner H. et al. PLD3 in nonfamilial Alzheimer's disease. Nature. 2015;520(7545):E3-E5. • Morenas-Rodríguez E, Cervera-Carles L, Vilaplana E, Alcolea D, Carmona-Iragui M, DolsIcardo O et al. Progranulin Protein Levels in Cerebrospinal Fluid in Primary Neurodegenerative Dementias.Journal of Alzheimer's disease : JAD. 2015. [Epub ahead of print]. • Cacace R., Van den Bossche T., Engelborghs S., Geerts N., Laureys A., Dillen L. et al. Rare Variants in PLD3 Do Not Affect Risk for Early-Onset Alzheimer Disease in a European Consortium Cohort. Human Mutation. 2015;36(12):1226-1235. • Bufill E., Roura-Poch P., Sala-Matavera I., Anton S., Lleo A., Sanchez-Saudinos B. et al. Reelin signaling pathway genotypes and Alzheimer disease in a Spanish population. Alzheimer Disease and Associated Disorders. 2015;29(2):169-172. • Reijs B.L.R., Teunissen C.E., Goncharenko N., Betsou F., Blennow K., Baldeiras I. et al. The central biobank and virtual biobank of BIOMARKAPD: A resource for studies on neurodegenerative diseases. Frontiers in Neurology. 2015;6(OCT). [Epub ahead of print]. • Olde Rikkert M.G.M., Verhey F.R., Blesa R., Von Arnim C.A.F., Bongers A., Harrison J. et al. Tolerability and safety of souvenaid in patients with mild Alzheimer's disease: Results of multicenter, 24-week, open-label extension study. Journal of Alzheimer's Disease. 2015;44(2):471480. • Ortega-Cubero S, Lorenzo-Betancor O, Lorenzo E, Agúndez JA, Jiménez-Jiménez FJ, Ross OA et al. TREM2 R47H variant and risk of essential tremor: a cross-sectional international multicenter study.Parkinsonism & related disorders. 2015;21(3): 306-9. • Alcolea D., Martinez-Lage P., Sanchez-Juan P., Olazaran J., Antunez C., Izagirre A. et al. Amyloid precursor protein metabolism and inflammation markers in preclinical Alzheimer disease. Neurology. 2015;85(7):626-633. • Dols-Icardo O., Iborra O., Valdivia J., Pastor P., Ruiz A., de Munain A.L. et al. Assessing the role of TUBA4A gene in frontotemporal degeneration. Neurobiology of Aging. 2015. [Epub ahead of print]. • International Genomics of Alzheimer's Disease Consortium (IGAP), Lleó Bisa Alberto, Combarros Pascual Onofre, Bullido M. Convergent genetic and expression data implicate immunity in Alzheimer's disease.Alzheimer's & dementia : the journal of the Alzheimer's Association. 2015;11(6): 658-71. • Cuyvers E, van der Zee J, Bettens K, Engelborghs S, Vandenbulcke M, Robberecht C et al. Genetic variability in SQSTM1 and risk of early-onset Alzheimer dementia: a European earlyonset dementia consortium study.Neurobiology of aging. 2015;36(5): 2005.e15-22. • Ossenkoppele R, Jansen WJ, Rabinovici GD, Knol DL, van der Flier WM, van Berckel BN et al. Prevalence of amyloid PET positivity in dementia syndromes: a meta-analysis.JAMA. 2015;313(19):1924-38. Informe Anual CIBERNED 2015 / 58 Programa 1 Grupo: Alberto Lleó Bisa • Jansen WJ, Ossenkoppele R, Knol DL, Tijms BM, Scheltens P, Verhey FR et al. Prevalence of cerebral amyloid pathology in persons without dementia: a meta-analysis.JAMA. 2015;313(19): 1939-49. • Alcolea D., Vilaplana E., Pegueroles J., Montal V., Sanchez-Juan P., Gonzalez-Suarez A. et al. Relationship between cortical thickness and cerebrospinal fluid YKL-40 in predementia stages of Alzheimer's disease. Neurobiology of Aging. 2015;36(6):2018-2023. • Bocchetta M, Galluzzi S, Kehoe PG, Aguera E, Bernabei R, Bullock R et al. The use of biomarkers for the etiologic diagnosis of MCI in Europe: an EADC survey.Alzheimer's & dementia : the journal of the Alzheimer's Association. 2015;11(2): 195-206. Kruse N., Persson S., Alcolea D., Bahl J.M.C., Baldeiras I., Capello E. et al. Validation of a • quantitative cerebrospinal fluid alpha-synuclein assay in a European-wide interlaboratory study. Neurobiology of Aging. 2015;36(9):2587-2596. Proyectos de investigación • Código: MRTVE/P29. Título: A comprehensive genomic analysis of patients with motor neuron disease and frontotemporal dementia to disentangle the missing genetic architecture of amyotrophic lateral sclerosis. Investigador Principal: Jordi Clarimón. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Maratón Radio Televisión Española. Financiación: 99.822 €. Duración: 2015-2017 • Código: PI12/01311. Título: Variantes genéticas raras y su implicación en la enfermedad de Alzheimer: uso de nuevas tecnologías de ultrasecuenciación para el estudio de genes implicados en la enfermedad. Investigador Principal: Jordi Clarimón. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: ISCIII. Financiación: 110.110 €. Duración: 2013-2016 • Código: PI11/030206. Título: Biomarkers for Alzheimer’s disease and Parkinson’s disease (BIOMARKAPD). Investigador Principal: Javier Sáez Valero. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G407, G504. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Europeo. Agencia financiadora: Instituto de Salud Carlos III. Financiación: 117.370 €. Duración: 2012-2015 • Código: PI14/01126. Título: La estructura cerebral y el metabolismo en la enfermedad de Alzheimer preclínica. Interacciones entre "nuevos y viejos" biomarcadores. Investigador Principal: Juan Fortea. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Fondo de Investigación Sanitario, ISCIII. Financiación: 122.815 €. Duración: 2015 • Código: PI13/01532. Título: Enfermedad de Alzheimer y síndrome de Down. Estudios multimodales de líquido cefalorraquideo, resonancia magnética y PET de amiloide. Investigador Principal: Rafael Blesa. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Fondo de Investigación Sanitario. ISCIII. Financiación: 130.075 €. Duración: 2015 • Código: PI14/01561. Título: Marcadores sinápticos en enfermedad de Alzheimer. Investigador Principal: Alberto Lleó. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Fondo de Investigación Sanitaria. ISCIII. Financiación: 134.915 €. Duración: 2015-2017 la Informe Anual CIBERNED 2015 / 59 • Código: 531/U/2014. Título: Alzheimer's disease in Down´s syndrome. CSF, MRI, EEG and PET multimodal studies. Investigador Principal: Juan Fortea. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Fundació La Marato TV3. Financiación: 199.000 €. Duración: 2015 • Código: 20142610. Título: Synaptic markers in preclinical Alzheimer's disease. Investigador Principal: Alberto Lleó. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tesis doctorales • Autor: Daniel Alcolea Rodríguez. Titulo: Cerebrospinal fluid biomarkers for the study of the pathophysiological pathways in Alzheimer’s disease. Fecha: 30 de noviembre de 2015. Director: Alberto Lleó Bisa. Informe Anual CIBERNED 2015 / 60 Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Fundacio Marato TV3. Financiación: 199.878,75 €. Duración: 2015 • Código: 2013/07A. Título: Papel de GSK-3 β en las alteraciones de los circuitos corticales que ocurren en la enfermedad de Alzheimer. Investigador Principal: Teresa Iglesias Vacas. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G504, G401, G403, G111, G307. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: CIBERNED. Financiación: 316.000 €. Duración: 2013-2015 506 GRUPO María López de Ceballos Lafarga María López de Ceballos Lafarga Investigadora científico, CSIC Clara González Martínez Alba Garcimartín Álvarez Estudiante en prácticas/estancia Sahba Seddhigi Estudiante en prácticas/estancia Nora Kadiri Moreno Estudiante en prácticas/estancia Contratada (Titulado superior) Datos de contacto Instituto Cajal, CSIC Dr. Arce, 37 28002 Madrid (Spain) Tel.: +34 91 585 47 16 Fax: +34 91 585 47 54 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 61 Resumen La Enfermedad de Alzheimer (EA) está caracterizada por el acúmulo aberrante de proteínas, como el β-amiloide y los ovillos neurofibrilares, por la muerte neuronal y por la neuroinflamación. Dicha neuroinflamación viene originada por la activación de las células gliales (astrocitos y microglía) que van a liberar sustancias inflamatorias. Un posible mecanismo que podría contrarrestar la neuroinflamación sería la activación “alternativa” de la microglía, que aumentaría la liberación de sustancias anti-inflamatorias y reparadoras. Por otro lado, se sabe que, un aumento de la inflamación ocasionada por infecciones repetidas, aumenta el riesgo de padecer la EA, y algunas infecciones sistémicas agravan el deterioro cognitivo de pacientes de EA. La infección recurrente que tiene lugar con el Herpes Virus Tipo 1 (HSV-1) es una de las infecciones conocidas que aumentan el riesgo de padecerla. Un posible mecanismo que explicaría que aumente dicho riesgo es el incremento de la inflamación originada por la infección. Por lo tanto, en este proyecto se ha analizado cómo evolucionan los niveles de marcadores de células gliales y parámetros pro- y antiinflamatorios en corteza frontal de sujetos control y de pacientes categorizados en estadios Braak. Además, se ha estudiado si existe relación entre la neuroinflamación en la EA y la infección viral. Se valoraron los niveles de distintas proteínas por Western blotting en corteza frontal de sujetos control, carentes de patología, y de pacientes de EA, definidos por su estadio Braak (Banco de Tejidos Neurológicos Hospital de Bellvitge). La tasa de HSV-1 se valoró por PCR. En efecto, en estadios V-VI hubo un incremento estadísticamente significativo en ciclooxigenasa-2, el marcador astrocitario GFAP, la citocina anti-inflamatoria IL-4 y de tasa de HSV-1. No se observaron cambios en niveles de arginasa 1, característica de activación alternativa M2 o en el marcador microglial Iba1. Se observó una correlación positiva y significativa (p=0.0003) entre los niveles de GFAP y de IL4, lo que sugiere que podría tener un origen astrocitario y no microglial. Por otro lado, se observó una correlación positiva entre la edad y los niveles de GFAP (p=0.036), y entre la edad y la tasa de HSV-1 (p=0.041). Nuestros resultados muestran un incremento drástico de la neuroinflamación en los últimos estadíos Braak (V-VI), que podría estar relacionado con la infección por HSV-1. Palabras clave Enfermedad de Alzheimer, estadíos Braak, infección, HSV-1, neuroinflamación Publicaciones • Nieto E, Delgado M, Sobrado M, de Ceballos ML, Alajarín R, García-García L et al. Preliminary research on 1-(4-bromo-2-nitroimidazol-1-yl)-3-[(18)F]fluoropropan-2-ol as a novel brain hypoxia PET tracer in a rodent model of stroke.European journal of medicinal chemistry. 2015;101: 60415 Proyectos de investigación • Código: BFU2011-30217-C03-01. Título: Senalización de NOTCH/NGN3 en las acciones neuroprotectoras de compuestos. Investigador Principal: Luis Miguel García Segura. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Informe Anual CIBERNED 2015 / 62 Agencia financiadora: Ministerio Economía y Competitividad. Financiación: 395.000 €. Duración: 2012-2015 de Programa 1 Grupo: María López de Ceballos Lafarga • Código: S2010/BMD-2349. Título: Imágen Molecular Multimodal de la Inflamación. Investigador Principal: S Cerdan. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: CCAA. Agencia financiadora: CAM. Financiación: 829.610 €. Duración: 2012-2015 Tesis doctorales • Autor: Silvia de Vidania Ballesteros. Titulo: Efecto de los moduladores estrogénicos sobre funciones gliales: relevancia para la enfermedad de Alzheimer. Fecha: 18 de diciembre de 2015. Director: María López de Ceballos Lafarga. Informe Anual CIBERNED 2015 / 63 404 GRUPO Carlos Matute Almau Carlos Matute Almau Catedrático-Investigador Principal Alberto Pérez Samartín Profesor titular Fernando Pérez Cerdá Profesor titular Elena Alberdi Alfonso Profesora María Domercq García Profesora María Victoria Sánchez Gómez Profesora Susana Mato Santos Mónica Benito Fabio Cavaliere Tania Quintela Asier Ruiz Núñez Andrea Manterola Juaristi Abraham Cisneros Mejorado Hazel Gómez Manrique Investigadora Ramón y Cajal Investigador doctor Investigador doctor Investigador doctor Ane Wissenbach Investigadora predoctoral Manuel Canedo Investigador predoctoral Datos de contacto Department of Neurosciences Faculty of Medicine and Dentistry University of País Vasco 48940-Leioa (Spain) Tel.: +34 94 601 32 44 Fax: +34 601 50 55 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 64 Investigadora predoctoral Investigadora predoctoral Investigadora predoctoral Técnico Saioa Marcos Ezquerro Técnico Juan Carlos Chara Técnico Resumen El objetivo principal de nuestro grupo es desenmascarar las alteraciones patológicas que ocurren en las células de la glia en la enfermedad de Alzheimer (EA), y cómo pueden contribuir al desarrollo de la enfermedad. Recientemente, hemos caracterizado una nueva vía de señalización de los oligómeros de β amiloide 1-42 en astrocitos, que se inicia mediante la activación de la integrina β1 y provoca astrogliosis dependiente principalmente de la generación de radicales libres por la enzima NOX2. Durante este último año hemos observado que los niveles de expresión de varios elementos clave de esta vía de señalización (integrina β1, NOX2, GFAP y otros) aumentan en los astrocitos próximos y también distantes de las placas de amiloide durante la progresión de la EA. El estudio preliminar con microscopía electrónica de la localización de estos marcadores y de las alteraciones celulares en ratones triple transgénicos (APP/PS1/tau) indica la presencia de una astropatología severa con alteraciones perisinápticas e hipertropia de los procesos astrogliales. Estos datos sugieren que los oligómeros del Aβ1-42 pueden causar de forma primaria reactividad astroglial en la EA y producir alteraciones en la comunicación sináptica y en la regulación del volumen de los astrocitos. Por otra parte, hemos observado que Aβ142 favorece la maduración oligodendroglial al aumentar la expresión de proteínas de la mielina (MBP, CNPasa y PLP). Durante este último año, hemos encontrado que Aβ1-42 también favorece la reparación de las lesiones desmielinizantes mediante la activación de la quinasa Fyn, miembro de la familia de las tirosina quinasas Src, y que hay hipermielinización tanto en el cerebro de los ratones triple transgénicos como en la EA. Por otra parte, comprobamos que el grosor de la vaina de mielina es mayor en ambos casos y los potenciales de acción compuestos tienen una amplitud menor, indicativo de alteración en la transmisión del impulso nervioso. El conjunto de estos resultados sugiere un papel de Aβ1-42 y de las quinasas de la familia Src en la patofisiología de la mielina en la EA. Finalmente, estamos evaluando mediante microfluídica la capacidad de propagación de la α-synucleina patogénica humana presente en los cuerpos de Lewy de enfermos de Parkinson. Los resultados iniciales indican que esta proteína es captada por neuronas y astrocitos y transportada de manera intercelular, siendo los astrocitos resistentes a su toxicidad. También hemos comprobado muerte neuronal apoptótica inducida por astrocitos incubados previamente con cuerpos de Lewy. Estos hallazgos apuntan a un papel relevante de los astrocitos en la propagación de la enfermedad de Parkinson. Por ello, estamos tratando de generar astrocitos humanos diferenciados de iPSCs derivadas de fibroblastos de pacientes con enfermedad de Parkinson esporádica y con mutaciones en LRRK2. Palabras clave β-amiloide, α-synucleina, astrocitos, oligodendocitos, mielina, estrés oxidativo Publicaciones • Gu B.J., Field J., Dutertre S., Ou A., Kilpatrick T.J., Lechner-Scott J. et al. A rare P2X7 variant Arg307Gln with absent pore formation function protects against neuroinflammation in multiple sclerosis. Human Molecular Genetics. 2015;24(19):5644-5654. • Rodriguez-Arellano J.J., Parpura V., Zorec R., Verkhratsky A. Astrocytes in physiological aging and Alzheimer's disease. Neuroscience. 2015. [Epub ahead of print]. • Pekny M., Pekna M., Messing A., Steinhauser C., Lee J.-M., Parpura V. et al. Astrocytes: a central element in neurological diseases. Acta Neuropathologica. 2015;:1-23. • Zorec R., Verkhratsky A., Rodriguez J.J., Parpura V. Astrocytic vesicles and gliotransmitters: Slowness of vesicular release and synaptobrevin2-laden vesicle nanoarchitecture. Neuroscience. 2015. [Epub ahead of print]. • Verkhratsky A., Zorec R., Rodriguez J.J., Parpura V. Astroglia dynamics in ageing and Alzheimer's disease. Current Opinion in Pharmacology. 2016;26:74-79. Epub 2015. • Verkhratsky A., Parpura V. Astrogliopathology in neurological, neurodevelopmental and psychiatric disorders. Neurobiology of Disease. 2016;85:254-261. Epub 2015. Informe Anual CIBERNED 2015 / 65 • Cisneros-Mejorado A., Perez-Samartin A., Gottlieb M., Matute C. ATP signaling in brain: release, excitotoxicity and potential therapeutic targets. Cellular and molecular neurobiology. 2015;35(1):1-6. • Arellano RO, Sánchez-Gómez MV, Alberdi E, Canedo-Antelo M, Chara JC, Palomino A et al. Axon-to-Glia Interaction Regulates GABAA Receptor Expression in Oligodendrocytes.Molecular pharmacology. 2016;89(1). Epub 2015. • Martinez-Cengotitabengoa M., Macdowell K.S., Alberich S., Diaz F.J., Garcia-Bueno B., Rodriguez-Jimenez R. et al. BDNF and NGF Signalling in Early Phases of Psychosis: Relationship with Inflammation and Response to Antipsychotics after 1 Year. Schizophrenia Bulletin. 2016;42(1):142-151. Epub 2015. • Bernal-Chico A., Canedo M., Manterola A., Victoria Sanchez-Gomez M., Perez-Samartin A., Rodriguez-Puertas R. et al. Blockade of monoacylglycerol lipase inhibits oligodendrocyte excitotoxicity and prevents demyelination in vivo. GLIA. 2015;63(1):163-176. • Cisneros-Mejorado A, Gottlieb M, Cavaliere F, Magnus T, Koch-Nolte F, Scemes E et al. Blockade of P2X7 receptors or pannexin-1 channels similarly attenuates postischemic damage.Journal of cerebral blood flow and metabolism : official journal of the International Society of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 2015;35(5): 843-50. • Stenovec M., Trkov S., Lasic E., Terzieva S., Kreft M., Rodriguez Arellano J.J. et al. Expression of familial Alzheimer disease presenilin 1 gene attenuates vesicle traffic and reduces peptide secretion in cultured astrocytes devoid of pathologic tissue environment. GLIA. 2016;64(2):317329. Epub 2015. • Cipriani R., Chara J.C., Rodriguez-Antiguedad A., Matute C. FTY720 attenuates excitotoxicity and neuroinflammation. Journal of Neuroinflammation. 2015;12(1). [Epub ahead of print]. • Moriya T., Shibasaki R., Kayano T., Takebuchi N., Ichimura M., Kitamura N. et al. Full-length transient receptor potential vanilloid 1 channels mediate calcium signals and possibly contribute to osmoreception in vasopressin neurones in the rat supraoptic nucleus. Cell Calcium. 2015;57(1):25-37. • Verkhratsky A., Marutle A., Rodriguez-Arellano J.J., Nordberg A. Glial Asthenia and Functional Paralysis: A New Perspective on Neurodegeneration and Alzheimers Disease. Neuroscientist. 2015;21(5):552-568. • Klionsky DJ, Abdelmohsen K, Abe A, Abedin MJ, Abeliovich H, Acevedo Arozena A et al. Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy (3rd edition). Autophagy. 2016;12(1). Epub 2015. • Martin A., Vazquez-Villoldo N., Gomez-Vallejo V., Padro D., Soria F.N., Szczupak B. et al. In vivo imaging of system xc- as a novel approach to monitor multiple sclerosis. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 2015;:1-15. • Martin A., Szczupak B., Gomez-Vallejo V., Domercq M., Cano A., Padro D. et al. In vivo PET imaging of the α4β2 nicotinic acetylcholine receptor as a marker for brain inflammation after cerebral ischemia. Journal of Neuroscience. 2015;35(15):5998-6009. • Heneka M.T., Carson M.J., Khoury J.E., Landreth G.E., Brosseron F., Feinstein D.L. Neuroinflammation in Alzheimer's disease. The Lancet Neurology. 2015;14(4):388-405. et al. • Perez-Cerda F., Sanchez-Gomez M.V., Matute C. Pío del Río hortega and the discovery of the oligodendrocytes. Frontiers in Neuroanatomy. 2015;9(July). [Epub ahead of print]. • Cavaliere F., Donno C., D'Ambrosi N. Purinergic signaling: A common pathway for neural and mesenchymal stem cell maintenance and differentiation. Frontiers in Cellular Neuroscience. 2015;9(JUNE). [Epub ahead of print]. • Gonzalez-Ortega I., Alberich S., Echeburua E., Aizpuru F., Millan E., Vieta E. et al. Subclinical depressive symptoms and continued cannabis use: Predictors of negative outcomes in first episode psychosis. PLoS ONE. 2015;10(4). [Epub ahead of print]. • Peng L., Verkhratsky A., Gu L., Li B. Targeting astrocytes in major depression. Expert Review of Neurotherapeutics. 2015;15(11):1299-1306. Informe Anual CIBERNED 2015 / 66 Programa 1 Grupo: Carlos Matute Almau Proyectos de investigación • Código: 2014.0550. Título: Neurogenic potential of dimethylfumarate. Investigador Principal: Carlos Matute Almau. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Biogen Pharma. Financiación: 50.000 €. Duración: 2014-2016 • Código: ARSEP2015. Título: Evaluating the potential of targeting 2-AG hydrolytic enzymes MAGL and ABHD6 as novel therapeutic strategy in multiple sclerosis. Investigador Principal: Carlos Matute Almau. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: ARSEP Foundation. Financiación: 50.000 €. Duración: 2015-2016 • Código: Merck KGaA. Título: Could reeducating microglia by P2X4R manipulation constitute an alternative therapy for MS?. Investigador Principal: María Domercq Garcia. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Merck KGaA. Financiación: 250.000 €. Duración: 2014-2017 • Código: 2014/06. Título: Inicio y Progresión de la Enfermedad de Parkinson: Papel de la Activación Glial. Investigador Principal: María Cruz Rodríguez Oroz. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G206, G404, G205. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: N.D. Financiación: 280.000 €. Duración: 2015 • Código: Coen Pathfinder 2015. Título: Protection of neurons in vitro and in vivo from Synuclein toxicity by molecular tweezers. Investigador Principal: Erwan Bezard. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: CoEN Pathfinder. Financiación: 280.000 €. Duración: 2015-2017 • Código: SAF2013-45084-R. Título: Therapeutic potential of neurotransmitter receptors in glial cells. Investigador Principal: Carlos Matute Almau. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 325.000 €. Duración: 2014-2016 • Código: IT702-13. Título: Bases moleculares y celulares de la neurodegeneración. Investigador Principal: Carlos Matute Almau. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: CC.AA. Agencia financiadora: Gobierno Vasco. Financiación: 444.000 €. Duración: 2013-2018 Tesis doctorales • Autor: Ane Wysenbach. Titulo: Mecanismos moleculares implicados en la astrogliosis en la enfermedad de Alzheimer. Fecha: 2 de junio de 2015. Director: Elena Alberdi Alfonso. Informe Anual CIBERNED 2015 / 67 508 GRUPO Guadalupe Mengod Los Arcos Guadalupe Mengod Silvia Serrano Alba Robles Almenta Roser Cortés Marina Di Bari Laura Ramiro Pascual Profesora de investigación, CSIC Investigadora científico, CSIC Mª Teresa Vilaró Científico titular, CSIC Rocío Martín-Álvarez Técnico de laboratotio, CIBERNED Titulada superior, CIBERNED Investigadora postdoctoral/ estancia Giovanni Di Pinto Investigador Erasmus, Italia Yasmine Bejarano Condezo Investigadora máster Datos de contacto IIBB-CSIC, IDIBAPS, CIBERNED Tel.: +34 93 363 83 23 Fax: +34 93 363 83 01 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 68 Investigadora máster Estudiante en prácticas Melanis Muriel Técnico de laboratorio Resumen Nuestro grupo está integrado por dos sublíneas, que tienen como tema principal y común la neurodegeneración. En una de las sublíneas estamos investigando la activación de receptores 5-HT4 de serotonina como aproximación para interferir en el depósito del péptido amiloide Aß en el modelo de ratón 3xTg-AD de la enfermedad de Alzheimer. Hemos observado que la estimulación continuada durante 28 días de estos receptores produce mejorías muy marcadas en aprendizaje y memoria, acompañadas de un descenso de Aß intraneuronal y de la carga amiloide extracelular. El tratamiento atenúa las pautas de neofobia y ansiedad y aumenta la proliferación celular en las dos áreas neurogénicas del cerebro adulto. En la actualidad estamos analizando si este aumento de la proliferación celular acaba resultando en una mayor neurogénesis, es decir, si las nuevas células que proliferan en respuesta al tratamiento llegan a diferenciarse en neuronas. Por otro lado, en la sublínea de neuroinflamación, estamos analizando la regulación molecular de la señalización por AMPc en el modelo de encefalitis autoinmune experimental (EAE) en ratones de la esclerosis múltiple y buscando fármacos innovadores para el tratamiento de esta enfermedad, mediante la inhibición selectiva de las fosfodiesterasas específicas del AMPc. Dentro de esta línea hemos establecido una colaboración con un grupo de investigadores de la Universidad de Roma dentro del marco de un proyecto financiado por la Fundazione Italiana Esclerosi Multipla, en el que hemos analizado el sistema colinérgico en la médula espinal de ratones EAE por hibridación in situ y por reacciones enzimáticas histoquímicas. Palabras clave Neurodegeneración, neuroinflamación, neurofarmacología molecular Publicaciones • Mengod G., Palacios J.M., Cortes R. Cartography of 5-HT1A and 5-HT2A Receptor Subtypes in Prefrontal Cortex and Its Projections.. ACS Chemical Neuroscience. 2015;6(7):1089-1098. • Alvarez-Salas E., Mengod G., Garcia-Luna C., Soberanes-Chavez P., Matamoros-Trejo G., de Gortari P. Mct8 and trh co-expression throughout the hypothalamic paraventricular nucleus is modified by dehydration-induced anorexia in rats. Neuropeptides. 2015. [Epub ahead of print]. • Penas-Cazorla R., Vilaro M.T. Serotonin 5-HT4 receptors and forebrain cholinergic system: receptor expression in identified cell populations. Brain Structure and Function. 2015;220(6):34133434. • Marin C, Bonastre M, Mengod G, Cortés R, Rodríguez-Oroz MC. From unilateral to bilateral parkinsonism: Effects of lateralization on dyskinesias and associated molecular mechanisms. Neuropharmacology. 2015;97: 365-75. Proyectos de investigación • Código: PI15/00148. Título: ¿Están implicados los cambios fenotípicos de las microglia/macrofagos en los efectos beneficiosos de los inhibidores de PDEs del AMPc en la EAE crónica?. Investigador Principal: Guadalupe Mengod. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Fondo de Investigaciones Sanitarias. Instituto de Salud Carlos III. Financiación: 101.500 €. Duración: 2015 Informe Anual CIBERNED 2015 / 69 • Código: 2013/R/25. Título: Relationship between cholinergic dysfuntion and inflammation: study in multiple sclerosis; studies in EAE mice and RRMS patients. Investigador Principal: Ada María Tata. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Fondazione Italiana Sclerosis Multipla (FISM). Financiación: 133.000 €. Duración: 2014-2015 Tesis doctorales • Autor: Nuria Paúl Fernández. Titulo: El papel de las fosfodiesterasas del AMPc en la evolución y tratamiento de la esclerosis múltiple en el modelo de EAE en ratón. Fecha: 2 de febrero de 2015. Director: Guadalupe Mengod Los Arcos. Informe Anual CIBERNED 2015 / 70 507 GRUPO María A. Pastor Muñoz María Asunción Pastor Muñoz Javier Bernacer María Gonzalo Arrondo Pau Pastor Muñoz María Asunción Fernández Seara Luis Eudave Ramos Miquel Aguilar Barberá Elisa Mengual Poza Investigadora Principal Co-investigador Principal Doctor Doctor Doctora Doctora Maite Aznarez Sanado Silvia Romero Contreras Elkin Luis García Juan Pablo Tartari Doctora Doctor Enfermera Predoctoral Predoctoral Silvia Zarraluqui López Predoctoral Beatriz Echeveste Predoctoral Sara Ortega Cubero Predoctoral Especialista Datos de contacto Center for Applied Medical Research Universidad de Navarra 31008 Pamplona (Spain) Tel.: +34 94 825 54 00 Fax: +94 829 65 00 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 71 Resumen El grupo de Neuroimagen/Neurogenética del CIMA está centrado en el estudio en los marcadores genéticos de enfermedades neurodegenerativas que cursan con demencia o parkinsonismos tanto familiares como esporádicas. Actualmente estamos realizando el análisis de la secuenciación de última generación de exomas para identificar nuevos genes o factores de riesgo involucrados en la causa de enfermedades neurodegenerativas como enfermedad de Parkinson, temblor esencial, enfermedad de Alzheimer y otras demencias. Destacar la identificación del variantes en el gen TENM4 asociadas al temblor esencial familiar. Fruto de este trabajo de nuestro laboratorio y de colaboraciones internacionales y nacionales con muchos grupos de CIBERNED en la parte de genómica durante 2015, hemos publicado 16 artículos, la mayoría en revistas internacionales de primer cuartil. Muchas de las publicaciones hacen referencia al riesgo genético de variantes infrecuentes en demencias y parkinsonismos. En tres artículos del primer cuartil hemos reportado la asociación de marcadores genéticos con patrones específicos de degeneración neuronal. Como ejemplos de esta actividad científica, destaca el análisis de la variante TREM2 R47H, en múltiples centros de todo el mundo. También destaca, entre otros resultados, el liderazgo en otro artículo nacional en el marco colaborativo de DEGESCO sobre la modulación del riesgo de enfermedad de Alzheimer de inicio tardío en portadores del polimorfismo H1/H1del gen MAPT. En cuanto a marcadores de neuroimagen, hay que destacar dos trabajos: por una lado, hemos estandarizado un marcador especifico de neuroimagen de degeneración de la sustancia negra de los pacientes con enfermedad de Parkinson idiopática o monogénicas. Como ejemplos de esta actividad científica destacar la identificación de regiones cerebrales más susceptibles a la degeneración en el caso de portadores de mutaciones del gen SQSTM1, comparando RMN estructurales de pacientes con demencia frontotemporal con o sin variantes y controles sanos (artículo en revisión) Respecto a la aplicación de técnicas de neuroimagen de perfusión (ASL) y BOLD, destacar la producción propia de cuatro artículos, en los cuales se han desarrollado secuencias de resonancia magnética de perfusión tipo Arterial Spin Labeling (ASL) dentro del programa COST de la EU y el estudio mediante resonancia magnética funcional y cinemática de la fisiología del control motor de miembros inferiores, que estamos aplicando a pacientes con enfermedad de Parkinson. Muchas de las publicaciones son fruto de una colaboración estrecha con otros grupos de CIBERNED o colaboraciones internacionales en las que participan grupos españoles incluyendo CIBERNED. Destacar la consolidación del grupo nacional de investigación genética de demencias denominado DEGESCO, que nació en CIBERNED, que ha dado lugar a cinco publicaciones. Estos marcadores genéticos y de neuroimagen tendrán utilidad diagnóstica en estadios iniciales de la enfermedad, lo que permitirá realizar estudios clínicos en enfermos con una causa común de enfermedad y así descubrir terapias efectivas para la misma. Palabras clave Neuroimagen, resonancia magnética funcional, ASL, genética, SNPs, gen Publicaciones • Jun G, Ibrahim-Verbaas CA, Vronskaya M, Lambert JC, Chung J, Naj AC et al. A novel Alzheimer disease locus located near the gene encoding tau protein.Molecular psychiatry. 2016;21(1): 108-117. Epub 2015. • Zamurs LK, Idoate MA, Hanssen E, Gomez-Ibañez A, Pastor P, Lamandé SR. Aberrant mitochondria in a Bethlem myopathy patient with a homozygous amino acid substitution that destabilizes the collagen VI α2(VI) chain.The Journal of biological chemistry. 2015;290(7): 4272-81. Informe Anual CIBERNED 2015 / 72 Programa 1 Grupo: María Asunción Pastor Muñoz • Dols-Icardo O, Nebot I, Gorostidi A, Ortega-Cubero S, Hernández I, Rojas-García R et al. Analysis of the CHCHD10 gene in patients with frontotemporal dementia and amyotrophic lateral sclerosis from Spain.Brain : a journal of neurology. 2015;138(Pt 12): e400. • Dols-Icardo O., Iborra O., Valdivia J., Pastor P., Ruiz A., de Munain A.L. et al. Assessing the role of TUBA4A gene in frontotemporal degeneration. Neurobiology of Aging. 2015. [Epub ahead of print]. • Jiménez-Jiménez FJ, García-Martín E, Alonso-Navarro H, Martínez C, Zurdo M, Turpín-Fenoll L et al. Association Between Vitamin D Receptor rs731236 (Taq1) Polymorphism and Risk for Restless Legs Syndrome in the Spanish Caucasian Population.Medicine. 2015;94(47): e2125. • Castellanos G., Fernandez-Seara M.A., Lorenzo-Betancor O., Ortega-Cubero S., Puigvert M., Uranga J. et al. Automated Neuromelanin Imaging as a Diagnostic Biomarker for Parkinson's Disease. Movement Disorders. 2015;30(7):945-952. • Ortega-Cubero S, Pagola I, Luquin MR, Viteri C, Pastor P, Gállego Pérez-Larraya J et al. Clinical and neuroimaging characteristics of 14 patients with prionopathy: a descriptive study. Neurologia (Barcelona, Spain). 2015;30(3): 144-52. • Cervera-Carles L., Pagonabarraga J., Pascual-Sedano B., Pastor P., Campolongo A., Fortea J. et al. Copy number variation analysis of the 17q21.31 region and its role in neurodegenerative diseases. American Journal of Medical Genetics, Part B: Neuropsychiatric Genetics. 2015. [Epub ahead of print]. • Arrondo G, Aznárez-Sanado M, Fernández-Seara MA, Goñi J, Loayza FR, Salamon-Klobut E et al. Dopaminergic modulation of the trade-off between probability and time in economic decision-making.European neuropsychopharmacology : the journal of the European College of Neuropsychopharmacology. 2015;25(6): 817-27. • Buendia J., Loayza F.R., Luis E.O., Celorrio M., Pastor M.A., Hontanilla B. Functional and anatomical basis for brain plasticity in facial palsy rehabilitation using the masseteric nerve. Journal of Plastic, Reconstructive and Aesthetic Surgery. 2016;69(3):417-426. Epub 2015. • Cuyvers E, van der Zee J, Bettens K, Engelborghs S, Vandenbulcke M, Robberecht C et al. Genetic variability in SQSTM1 and risk of early-onset Alzheimer dementia: a European earlyonset dementia consortium study.Neurobiology of aging. 2015;36(5): 2005.e15-22. • Ayuso P., Agundez J.A., Alonso-Navarro H., Martinez C., Benito-Leon J., Ortega-Cubero S. et al. Heme Oxygenase 1 and 2 Common Genetic Variants and Risk for Essential Tremor. Medicine. 2015;94(24):e968-. [Epub ahead of print]. • Garcia-Martin E., Jimenez-Jimenez F.J., Alonso-Navarro H., Martinez C., Zurdo M., Turpin-Fenoll L. et al. Heme Oxygenase-1 and 2 Common Genetic Variants and Risk for Restless Legs Syndrome. Medicine (United States). 2015;94(34):e1448-. [Epub ahead of print]. • Pastor P, Moreno F, Clarimón J, Ruiz A, Combarros O, Calero M et al. MAPT H1 Haplotype is Associated with Late-Onset Alzheimer's Disease Risk in APOEɛ4 Noncarriers: Results from the Dementia Genetics Spanish Consortium.Journal of Alzheimer's disease : JAD. 2015;49(2): 34352. • Hor H., Francescatto L., Bartesaghi L., Ortega-Cubero S., Kousi M., Lorenzo-Betancor O. et al. Missense mutations in TENM4, a regulator of axon guidance and central myelination, cause essential tremor. Human Molecular Genetics. 2015;24(20):5677-5686. • Fachal L., Mosquera-Miguel A., Pastor P., Ortega-Cubero S., Lorenzo E., Oterino-Duran A. et al. No evidence of association between common European mitochondrial DNA variants in Alzheimer, Parkinson, and migraine in the Spanish population. American Journal of Medical Genetics, Part B: Neuropsychiatric Genetics. 2015;168(1):54-65. • Schulte EC, Fukumori A, Mollenhauer B, Hor H, Arzberger T, Perneczky R et al. Rare variants in β-Amyloid precursor protein (APP) and Parkinson's disease.European journal of human genetics : EJHG. 2015;23(10): 1328-33. • Fernández-Seara MA, Mengual E, Vidorreta M, Castellanos G, Irigoyen J, Erro E et al. Resting state functional connectivity of the subthalamic nucleus in Parkinson's disease assessed using arterial spin-labeled perfusion fMRI.Human brain mapping. 2015;36(5):-. Informe Anual CIBERNED 2015 / 73 • Luis EO, Arrondo G, Vidorreta M, Martínez M, Loayza F, Fernández-Seara MA et al. Successful Working Memory Processes and Cerebellum in an Elderly Sample: A Neuropsychological and fMRI Study.PloS one. ;10(7): 1937-50 . • Guerreiro R., Escott-Price V., Darwent L., Parkkinen L., Ansorge O., Hernandez D.G. et al. Genome-wide analysis of genetic correlation in dementia with Lewy bodies, Parkinson's and Alzheimer's diseases. Neurobiology of Aging. 2015. [Epub ahead of print]. • Cacace R., Van den Bossche T., Engelborghs S., Geerts N., Laureys A., Dillen L. et al. Rare Variants in PLD3 Do Not Affect Risk for Early-Onset Alzheimer Disease in a European Consortium Cohort. Human Mutation. 2015;36(12):1226-1235. • Ortega-Cubero S, Lorenzo-Betancor O, Lorenzo E, Agúndez JA, Jiménez-Jiménez FJ, Ross OA et al. TREM2 R47H variant and risk of essential tremor: a cross-sectional international multicenter study.Parkinsonism & related disorders. 2015;21(3): 306-9. Proyectos de investigación • Código: PI 13/02211. Título: Marcadores de neuroimagen de la enfermedad de Parkinson geneticamente determinada. Neuroimage markers in Parkinson's disease genetically determined. Investigador Principal: María A. Pastor. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Fondo de Investigaciones de la Seguridad Social FIS. Financiación: 38.600 €. Duración: 2015 • Código: SAF2013-47939-R. Título: Identificación de genes implicados en enfermedad de Parkinson y temblor esencial mediante secuenciacion de nueva generacion y analisis de haplotipos. Investigador Principal: Pau Pastor. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 169.400 €. Duración: 2015-2016 • Código: RYC-2010-07161. Título: Medida de perfusión cerebral en patología usando la técnica de imagen por resonancia magnética. Investigador Principal: María A. Fernández Seara. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad - Ramón y Cajal. Financiación: 243.626,09 €. Duración: 2010-2015 Tesis doctorales • Autor: Gabriel Castellanos Castañeda. Titulo: Visualización de la degeneración del Locus Coeruleus y la Sustancia Negra en la enfermedad de Parkinson, a través de la resonancia magnética. Fecha: 21 de julio de 2015. Director: María Asunción Fernández Seara. • Autor: Martín Martínez Villar. Titulo: Movimientos de locomoción en la Enfermedad de Parkinson: análisis cinemático y mediante resonancia magnética funcional. Informe Anual CIBERNED 2015 / 74 Fecha: 2 de julio de 2015. Director: María Asunción Pastor Muñoz. • Autor: Elkin O. Luis García. Titulo: Función mnésica operativa en la enfermedad de Parkinson: estudio neuropsicológico y de neuroimagen con múltiples condiciones y cargas de estimulación. Fecha: 10 de diciembre de 2015. Director: María Asunción Pastor Muñoz. 509 GRUPO Jesús de Pedro Cuesta Jesús de Pedro Cuesta Jefe de área, CNE Investigador Principal Enrique Alcalde Cabero Investigador predoctoral Javier Almazán Isla Técnico Fuencisla Avellanal Calzadilla Miguel Calero Lara Pablo Martínez Martín Olga Calero Rueda María José Medrano Albero Javier Damián Moreno María del Carmen Rodríguez Blázquez Investigador jefe de laboratorio Investigadora postdoctoral Investigador postdoctoral Belén Frades Payo Técnico Técnico Investigador titular OPIs Investigadora titular Investigadora adjunto María Ruiz Tovar Investigadora postdoctoral Datos de contacto Centro Nacional de Epidemiología Instituto de Salud Carlos III Monforte de Lemos, 5 28029 Madrid (Spain) Tel.: +34 91 822 26 50 Fax: +34 91 387 78 15 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 75 Resumen Subgrupo de salud pública/envejecimiento Una revisión crítica de estudios de incidencia de enfermedades neurodegenerativas apoya la idea de que se trata de un grupo en el que existe continuidad lesional si es de comienzo en edades avanzadas, así como una relación entre edad de comienzo, magnitud de la incidencia y supervivencia. El patrón parece corresponder al tipo de depósito proteico. Un estudio del impacto del estado de detección o no detección de depresión en mayores institucionalizadas residentes de una red de residencias de la Comunidad de Madrid muestra una importante diferencia en la misma en el grupo de aquellos con depresión identificada. En lo referido a la variación en relación con un grupo sin depresión, la depresión detectada se asociaba a un aumento de la esperanza de vida en aquellos sujetos con depresión detectada a los 1.8 años (IC95%: -3.1 – 6.7 años) descendiendo en aquellos con depresión sin detectar hasta 6.3 años menos (IC95%: 2.6-10.1). En un estudio en mayores institucionalizados sobre valoración del estado de salud por el médico habitual en comparación con medidas objetivas, la valoración del nivel de salud de residentes institucionalizados por su médico parecía ser excesivamente alta. En otro estudio, un bajo nivel de afrontamiento se relacionaba con moderada discapacidad según Barthel. En estudios CHRODIS las patologías con mayor impacto en QoL acompañando a la discapacidad fueron las mentales y osteoarticulares. Subgrupo de resultados Siendo fundamental la capacidad para detectar síntomas neuropsiquiátricos en la enfermedad de Parkinson, tras una revisión de la literatura del periodo 2005-2014, se encontraron validas 11 escalas o cuestionarios para depresión, dos para ansiedad y una para apatía. Existiendo otras para trastornos del control de impulsos y para hipersexualidad. Sin embargo, no hallando ninguna para psicosis, se plantea la necesidad de su desarrollo. En un estudio destinado a estimar costes y variables determinantes de los mismos durante un periodo de cuatro años en pacientes con enfermedad de Parkinson, se observó un aumento de valores medios de estos últimos del 92,5%, ascendiendo los de medias y desviaciones estándar en costes totales de €2.082,17 (€2.889,86) en el primer año a €4.008,6 (€7.757,35) en el cuarto. Tanto la progresividad como la gravedad de la enfermedad como la presencia de disfunción motora como cognitiva contribuyen notablemente al aumento de los costes. Subgrupo de biología molecular En colaboración con diversos grupos de CIBERNED y el consorcio DEGESCO se han estudiado diversos factores de riesgo genético compartidos por diferentes enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de CreutzfeldtJakob. De igual manera, en colaboración con diversos grupos internacionales, se ha continuado el estudio de la enfermedad de Alzheimer de rápida progresión y otras neurodegenerativas enfocado en el análisis de biomarcadores en las demencias de rápida progresión, iniciado con financiación del Programa de Investigación Conjunta de la Unión Europea (JPND). Asimismo, se está concluyendo el proyecto coordinado con la Fundación CIEN y el Hospital 12 de Octubre sobre la disfunción vascular asociada a la edad en la enfermedad de Alzheimer. En el contexto del proyecto colaborativo de CIBERNED iniciado en 2015 sobre “Mecanismos epigenéticos implicados en la etiología y progresión de las Demencias Neurodegenerativas rápidamente progresivas”, nuestro grupo, por medio de abordajes in silico, análisis de rutas o variaciones genéticas indicadoras de lugares de inestabilidad susceptibles, está centrado en el estudio de la hipermutabilidad de los dinucleótidos CpG como mecanismo patogénico común a diversas enfermedades neurodegenerativas, centrándose, como objeto de estudio, en alzhéimer, párkinson y Creutzfeldt-Jakob. Palabras clave Enfermedad de Alzheimer, enfermedades por priones, Creutzfeldt-Jakob, enfermedades neurodegenerativas, enfermedades conformacionales, biomarcadores, marcadores de susceptibilidad genética, riesgo genético, factores vasculares, envejecimiento, discapacidad Informe Anual CIBERNED 2015 / 76 Programa 1 Grupo: Jesús de Pedro Cuesta Publicaciones • Olazaran J., Gil-De-Gomez L., Rodriguez-Martin A., Valenti-Soler M., Frades-Payo B., MarinMunoz J. et al. A blood-based, 7-metabolite signature for the early diagnosis of Alzheimer's disease. Journal of Alzheimer's Disease. 2015;45(4):1157-1173. • Sanchez-Juan P., Bishop M.T., Kovacs G.G., Calero M., Aulchenko Y.S., Ladogana A. et al. A genome wide association study links glutamate receptor pathway to sporadic CreutzfeldtJakob disease risk. PLoS ONE. 2015;10(4). [Epub ahead of print]. • Aguera-Ortiz L., Gil-Ruiz N., Cruz-Orduna I., Ramos-Garcia I., Osorio R.S., Valenti-Soler M. et al. A novel rating scale for the measurement of apathy in institutionalized persons with dementia: The APADEM-NH. American Journal of Geriatric Psychiatry. 2015;23(2):149-159. • Lovestone S, Boada M, Dubois B, Hüll M, Rinne JO, Huppertz HJ et al. A phase II trial of tideglusib in Alzheimer's disease.Journal of Alzheimer's disease : JAD. 2015;45(1): 75-88. • Fernandez-Mayoralas G., Rojo-Perez F., Martinez-Martin P., Prieto-Flores M.-E., RodriguezBlazquez C., Martin-Garcia S. et al. Active ageing and quality of life: Factors associated with participation in leisure activities among institutionalized older adults, with and without dementia. Aging and Mental Health. 2015;19(11):1031-1041. • Alcolea D., Martinez-Lage P., Sanchez-Juan P., Olazaran J., Antunez C., Izagirre A. et al. Amyloid precursor protein metabolism and inflammation markers in preclinical Alzheimer disease. 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Discordance between physician-rated health and an objective health measure among institutionalized older people. BMC Geriatrics. 2015;15(1). [Epub ahead of print]. • Biundo R., Weis L., Fiorenzato E., Gentile G., Giglio M., Schifano R. et al. Double-blind Randomized Trial oft-DCSVersus Sham in Parkinson Patients With Mild Cognitive Impairment Receiving CognitiveTraining. Brain Stimulation. 2015. [Epub ahead of print]. • Lopez-Alvarez J., Zea Sevilla M.A., Aguera Ortiz L., Fernandez Blazquez M.A., Valenti Soler M., Martinez-Martin P. Effect of anticholinergic drugs on cognitive impairment in the elderly. Revista de Psiquiatria y Salud Mental. 2015;8(1):35-43. • Martinez-Martin P, Reddy P, Katzenschlager R, Antonini A, Todorova A, Odin P et al. 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Investigador Principal: Miguel Calero. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G114, G509, G503, G601. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Intramurales. Agencia financiadora: CIBERNED. Financiación: 252.074 €. Duración: 2015-2017 406 GRUPO José Rodríguez Álvarez José Rodríguez Álvarez Sergi Marco Martín Dolores Siedlecki José Aguilera Ávila Alfredo Jesús Miñano Meng Chen Ana María Candalija Iserte Laura Ortega Hernández Wenwen Cheng Judit Catala Solsona Laura Rubio Ferrarons Rut Fadó Andrés Lilian Enríquez Barreto Carlos Saura Antolín Guillem Sánchez Opazo Investigador Principal Personal académico adscrito Becaria predoctoral Becaria predoctoral Postdoctoral adscrita Postdoctoral adscrito Postdoctoral contratado Postdoctoral Personal técnico contratado Personal académico Becaria predoctoral Becario predoctoral Becario predoctoral Postdoctoral Becario predoctoral Datos de contacto Instituto de Neurociencias Universidad Autónoma de Barcelona Edificio M Campus de Bellaterra 08193 Cerdanyola del Vallés, Catalunya (Spain) Tel.: +34 93 581 38 61 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 81 Resumen Muchas evidencias apoyan el papel del péptido β-amiloide (Aß) en la etiología y la patogénesis de la EA. Se cree que la acumulación progresiva de oligómeros del péptido Aβ (oAβ), sería responsable de la disfunción sináptica subyacente en los déficits cognitivos iniciales observados en etapas tempranas de AD. Cambios en los programas de expresión génica y en los receptores sinápticos y/o función de proteínas sinápticas de andamiaje, podrían subyacer en la disfunción sináptica temprana asociada con el deterioro cognitivo en EA. En los últimos años hemos observado que la actividad sináptica y el aprendizaje activan un programa transcripcional dependiente de CREB y CRTC1. Sin embargo, el papel de CRTC1 y sus mecanismos de regulación en el aprendizaje y memoria dependiente de hipocampo, específicamente durante la neurodegeneración, son desconocidos. Durante el año pasado, nuestros estudios han puesto de manifiesto por primera vez que CRTC1 se activa específicamente en el hipocampo durante la codificación de la memoria asociativa, y que la interrupción de la activación de CRTC1 subyace en los déficits de memoria asociativa y la degeneración dendrítica. En apoyo de esta hipótesis, experimentos de terapia génica para sobreexpresar CRTC1 hipocampo, revierten la degeneración dendrítica, los cambios en el transcriptoma y la pérdida de memoria dependiente del hipocampo en un modelo de neurodegeneración ratón carente del genes5 de preselinina (PS cDKO ratones). Esta reversión se observa a pesar de la degeneración cortical existente. Por otra parte, hemos estado explorando los mecanismos moleculares subyacentes, en relación con la regulación de los receptores de glutamato AMPA (AMPAR), que participan en las disfunciones de aprendizaje y de la memoria asociadas a fases iniciales de EA y en la identificación de nuevas dianas terapéuticas y biomarcadores para la promoción de la prevención y el diagnóstico de MCI y las primeras etapas de la enfermedad. Sobre la base de los datos preliminares obtenidos en nuestro laboratorio, creemos que la disfunción sináptica mediada por oAβ asociado a los déficits de aprendizaje y la memoria en ratones APP transgénicos se debe a una alteración en la presencia de GluA1-AMPARs en la membrana sináptica como consecuencia de una combinación de diferentes procesos que incluyen la regulación de miRNAs, alteración de las proteínas reguladoras de AMPAR y disfunciones en la unidad neurovascular, provocando la liberación de angioneurinas. Palabras clave Enfermedad de Alzheimer, memoria, señalización intracelular, regulación génica, receptores de glutamato, CRTC1, disfunción sináptica temprana Publicaciones • Sole M., Minano-Molina A.J., Unzeta M. A cross-talk between Aβ and endothelial SSAO/VAP-1 accelerates vascular damage and Aβ aggregation related to CAA-AD. Neurobiology of Aging. 2015;36(2):762-775. • Xifro X., Rodriguez-Alvarez J. Delineating the Factors and Cellular Mechanisms Involved in the Survival of Cerebellar Granule Neurons. Cerebellum. 2015;14(3):354-359. • Saura C.A., Parra-Damas A., Enriquez-Barreto L. Gene expression parallels synaptic excitability and plasticity changes in Alzheimer’s disease. Frontiers in Cellular Neuroscience. 2015;9(AUGUST). [Epub ahead of print]. • Fado R., Soto D., Minano-Molina A.J., Pozo M., Carrasco P., Yefimenko N. et al. 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Título: Regulación de la señalización mediada por los receptores con dominios de muerte por antagonistas y miRNAs como estrategia protectora en la isquemia cerebral. Investigador Principal: José Rodríguez Álvarez. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Ministerio de Ciencia e Innovación. Financiación: 169.400 €. Duración: 2012-2015 • Código: SAF2014-59697-R. Título: Mecanismos moleculares implicados en la disfunción de la sinapsis glutamatergicas en fases tempranas de la enfermedad de Alzheimer. Investigador Principal: José Rodríguez Álvarez. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Programa Nacional de Biomedicina. Financiación: 181.500 €. Duración: 2015-2017 • Código: Marato TV3 2013-343. Título: Searching new biomarkers and therapeutic targets related to cognitive deficits in early stages of Alzheimer's Disease: Role of AKAP79/150, CPT1C and SSAO/VAP-1 in Ab-mediated AMPAR dysfunction. Investigador Principal: José Rodríguez Álvarez. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Fundación La Maraton TV3. Financiación: 199.875 €. Duración: 2015-2017 • Código: SAF2013-43900. Título: Transcriptional mechanisms underlying memory loss in Alzheimer´s disease transgenic mouse models (TRANSMECAD). Investigador Principal: Carlos A. Saura. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 230.000 €. Duración: 2014-2016 • Código: 2015/01-1. Título: Terapia génica dirigida a neuregulinas para el tratamiento de enfermedades degenerativas de las motoneuronas. Investigador Principal: Xavier Navarro. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G607, G113, G406, G407. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Intramurales. Agencia financiadora: Instituto de Salid Carlos III, CIBERNED. Financiación: 240.000 €. Duración: 2015-2017 • Código: A2014417S. Título: Transcriptional mechanisms of memory loss in Alzheimer´s disease. Investigador Principal: Carlos A. Saura. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: BrightFocus Foundation. Financiación: 249.000 €. Duración: 2014-2016 Tesis doctorales • Autor: Ana Candalija Iserte. Titulo: Interacción de las neurotoxinas clostridiales con los receptores de neurotrofina. Identificación de TrkB como receptor de la toxina tetánica. Fecha: 6 de noviembre de 2015. Director: José Aguilera Ávila. Informe Anual CIBERNED 2015 / 83 407 GRUPO Javier Sáez Valero Javier Sáez Valero Profesor titular de Universidad, Univ. Miguel Hernández de Elche Inmaculada Cuchillo Ibáñez Investigadora postdoctoral, contratado CIBERNED Inmaculada López Font Trinidad Mata Balaguer Aitana Sogorb Esteve María Salud García Ayllón Claudia P. Boix Jordi Alom Poveda Esther Llorens Álvarez Investigadora postdoctoral Investigadora postdoctoral Jefe de Neurología del Hospital Gral. Univ. de Elche Investigadora postdoctoral Datos de contacto Instituto de Neurociencias de Alicante Universidad Miguel Hernández-CSIC Avenida Ramón y Cajal, s/n 03550 Sant Joan d’Alacant (Spain) Tel.: +34 96 591 95 80 Fax: +34 96 591 95 61 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 84 Estudiante predoctoral Estudiante predoctoral Técnico de laboratorio Resumen En nuestro grupo de investigación seguimos comprometidos tanto en líneas de investigación básicas como en otras claramente traslacionales, centradas en tratamiento y diagnóstico de la enfermedad de Alzheimer. En las líneas básicas nos centramos en descifrar si la vía de señalización Reelina es defectuosa en el cerebro de sujetos con alzhéimer, a pesar del aumento cerebral de la proteína. Dos artículos de investigación y una revisión sobre la materia han sido enviados para su publicación. Pero en 2015 nuestras publicaciones se han centrado en las líneas de biomarcadores. Hemos sido pioneros en demostrar que en líquido cefalorraquídeo (LCR), la forma completa (sin procesar) del precursor amiloide, o APP, está presente junto a los fragmentos largos procedentes de su procesamiento en membrana, sAPPα y sAPPβ; todos ellos potenciales biomarcadores diagnósticos para el alzhéimer. Todas estas formas de APP solubles forman heterómeros, lo que enmascara los resultados de los actuales protocolos ELISAs y obligan a la re-evaluación de las mismas (ver Cuchillo-Ibánez et al., 2015 Mol Neurodegener). La demostración de que proteínas de membrana, en sus formas completas, co-existen con fragmentos solubles en el LCR es discutida en un artículo de revisión no sólo para APP, sino también para las secretasas presenilina o BACE1 (López-Font et al., 2015 Front Neurol). Cabe recordar que también nuestro grupo demostró recientemente la presencia de complejos de presenilina en el LCR. En el marco de nuestra participación en el proyecto europeo del JPND, BIOMARKAPD, destinado a la validación de biomarcadores para el alzhéimer y el párkinson, hemos colaborado en el estudio inter-laboratorio para la validación de la alfa-sinucleina como biomarcador para el párkinson (Kruse et al., 2015 Neurobiol Aging). Estudios sobre nuevas glicoproteínas alteradas en cerebro de alzhéimer, y la continuidad sobre presenilinas y APP como biomarcadores siguen en curso. Palabras clave Alzheimer, β-amiloide, APP, presenilina, secretasa, P-tau, Reelina, biomarcador Publicaciones • Lovestone S, Boada M, Dubois B, Hüll M, Rinne JO, Huppertz HJ et al. A phase II trial of tideglusib in Alzheimer's disease.Journal of Alzheimer's disease : JAD. 2015;45(1): 75-88. • Garre-Olmo J., Vilalta-Franch J., Calvo-Perxas L., Monserrat-Vila S., Lopez-Pousa S., J. Alom. Dependence scale for Alzheimer's disease: Relationship with other clinical indicators and psychometric properties. Journal of Geriatric Psychiatry and Neurology. 2015;28(2):117-125. • Cuchillo-Ibañez I, Lopez-Font I, Boix-Amorós A, Brinkmalm G, Blennow K, Molinuevo JL et al. Heteromers of amyloid precursor protein in cerebrospinal fluid.Molecular neurodegeneration. 2015;10:2 . • Grasso S., Martinez-Lacaci I., Barbera V.M., Castillejo A., Soto J.L., Gallego-Plazas J. et al. HGUEC-1 is an atypical and novel colon carcinoma cell line. BMC Cancer. 2015;15(1). 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Investigador Principal: Beatriz Gutiérrez-Gil, Universidad de León. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Horizon 2020, Excellent Science. Financiación: N.D. Duración: 2015 • Código: SAF2015-63204-CIN. Título: 1st IN PhD Student & Postdoc Meeting “Building Neuroscience: The future of a multidisciplinary field”. Investigador Principal: Javier Sáez Valero. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: MEC. Financiación: 4.000 €. Duración: 2015-2016 • Código: UGP-14-159. Título: Análisis de las variantes de AChE en cerebro control y con enfermedad de Alzheimer. Investigador Principal: María Salud García Ayllon. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: FISABIO, Comunidad Valenciana. Financiación: 7.500 €. Duración: 2015-2016 • Código: PI14/00566. Título: Procesamiento por secretasas de la forma colinérgica de acetilcolinesterasa, su actividad transcripcional e implicación en la enfermedad de Alzheimer. Investigador Principal: María Salud García Ayllon. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Instituto de Salud Carlos III. Financiación: 90.144,99 €. Duración: 2015-2017 • Código: RGC-663012. Título: The trafficking of PRiMA-linked tetrameric AChE: Probing roles of glycosylation in determining the degradation of AChE in the brain. Informe Anual CIBERNED 2015 / 86 Investigador Principal: Karl Tsim. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Resarch Grant Council, Hong Kong. Financiación: 92.005 €. Duración: 2012-2015 • Código: Fundación Ramón Areces. Título: Regulación epigenética de Reelina en la enfermedad de Alzheimer. Investigador Principal: Javier Sáez Valero. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Fundación Ramón Areces (XVI Concurso Nacional para la Adjudicación de Ayudas a la Investigación Científica y Técnica). Financiación: 95.804 €. Duración: 2012-2015 • Código: PI11/030206. Título: Biomarkers for Alzheimer’s disease and Parkinson’s disease (BIOMARKAPD). Investigador Principal: Javier Sáez Valero. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G407, G504. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Europeo. Agencia financiadora: Instituto de Salud Carlos III. Financiación: 117.370 €. Duración: 2012-2015 • Código: PI12/00593. Título: Alteración en la vía de senalización de Reelina en la enfermedad de Alzheimer: implicaciones patologicas. Investigador Principal: Sáez Valero, J. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Instituto de Saud Carlos III. Financiación: 222.035 €. Duración: 2013-2015 • Código: 2015/01-1. Título: Terapia génica dirigida a neuregulinas para el tratamiento de enfermedades degenerativas de las motoneuronas. Investigador Principal: Xavier Navarro. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G607, G113, G406, G407. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Intramurales. Agencia financiadora: Instituto de Salud Carlos III, CIBERNED. Financiación: 240.000 €. Duración: 2015-2017 408 GRUPO Eduardo Soriano García Eduardo Soriano García Ashraf Muhaisen Cristina Roselló Busquets Marta Pascual Sánchez Serena Mirra Marc Hernaiz Llorens Jesús Mariano Ureña Bares Daniela Rossi Irene Lobón García Ferran Burgaya Márquez Yasmina Manso Sanz Alba del Valle Vilchez Acosta Fausto Alexánder Ulloa Darquea Mónica Pardo Muñoz Investigador Principal Profesora investigador Profesor investigador Profesor investigador Profesor investigador Tiziana Cotrufo Investigadora postdoctoral Lluís Pujadas Puigdomènech Investigador postdoctoral Investigador postdoctoral Investigadora postdoctoral Investigadora postdoctoral Investigadora postdoctoral Investigadora postdoctoral Jonatan Dorca Arévalo Investigador postdoctoral Antoni Parcerisas Mosqueda Investigador doctoral Investigadora doctoral Investigador doctoral Investigadora doctoral Investigadora doctoral Marco Solís Benites Administrativo Núria Masachs Janoher Investigadora doctoral Pablo Barrecheguren Manero Investigador doctoral Datos de contacto Universidad de Barcelona Facultad de Biología. Departamento de Biología Celular Avenida Diagonal 643, Edificio Prevosti 1r piso Tel.: +34 93 403 71 17 Fax: +34 93 403 71 16 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 87 Resumen En la enfermedad de Alzheimer menos del 1,5 % de los casos son hereditarios (FAD), mientras que las causas de la aparición tardía de la enfermedad de Alzheimer esporádica (SAD) siguen siendo largamente desconocidas. Varios factores genéticos (identificadas en GWAS) aumentan el riesgo de padecer esta enfermedad. A lo largo de este año nos hemos centrado principalmente en dos hipótesis con respecto a la patogénesis de AD y posibles estrategias terapéuticas: 1) Reelina es una proteína extracelular crucial para el desarrollo del cerebro, que también se expresa en el cerebro adulto. Trabajos recientes apoyan la relación entre Reelina y AD y nosotros hemos planteado la hipótesis de que, al regular el metabolismo de Aß42, la fosforilación de Tau y la plasticidad sináptica en adultos, la vía de la Reelina puede ser un importante regulador de las funciones cerebrales en adultos, cuya desregulación puede estar relacionada con la patología de AD, sugiriendo que la Reelina puede ser protector contra la AD. Recientemente hemos probado esta hipótesis mediante la sobreexpresión de Reelina (ratones Reelin-OE condicionales) en un modelo de AD (J20). Los ratones Reelina-OE/J20 mostraron disminución de la carga de placas y el rescate de los déficits sinápticos y cognitivos, lo que sugiere que Reelina protege de patología de la AD. mecanismos fisiológicos y moleculares por los cuales la Reelina afecta la patología AD, incluyendo las redes genéticas y moleculares dependientes de Reelina. 2) Algunas enfermedades humanas, en particular el cáncer, son causadas por mutaciones somáticas que alteran la función de poblaciones específicas de células. Por medio de la secuenciación completa del exoma recientemente hemos comprobado la hipótesis de que variaciones y mutaciones somáticas (referenciadas aquí como Single Nucleotide Variations-SNVS) están presentes en el cerebro de SAD. Hemos encontrado un notable número de SNVS específicos del cerebro SAD, que no se detectaron en la sangre de los mismos donantes. Los loci con SNVS específicos de cerebro y los SNVS recurrentes fueron comunes a varios pacientes y no se encontraron en los cerebros de donantes control. Estos resultados revelan que la sangre y el cerebro tienen distintas variaciones genómicas de DNA y sugieren que la remodelación somática del genoma del cerebro puede contribuir a la patogénesis de la SAD. En el presente años hemos pretendido comprender más profundamente la firma de mutaciones somáticas en cerebros SAD: Hemos estudiado: • Si la Reelina mejora la AD en ratones, una vez que la patología se ha desarrollado, y en ratones que presentan patología de la AD relacionada con Tau (GSK3 -OE y Tau- WLW ratones); • Si una regulación a la baja de Reelina específicamente en el adulto (mediante ratones condicionales FlReelin KO / ratones AD) acelera patología de la AD; • Y empezado a comprender los • Determinando la firma genética somática en SAD, incluyendo INFDELS, variaciones en el cromosoma X y variaciones del número de copias (CNVs); • Integrando estos datos en vías moleculares definidas mediante biología de sistemas; • Comenzado a comprender como los eventos genéticos somáticos específicos de SAD pueden contribuir a la patogénesis de la enfermedad. Creemos que estos datos revelarán nueva e importante información molecular y genética para comprender los mecanismos que desencadenan la SAD y para abrir nuevas vías terapéuticas. Palabras clave Reelina, sinapsis, alzhéimer, mutaciones somáticas Publicaciones • Calero M., Gomez-Ramos A., Calero O., Soriano E., Avila J., Medina M. Additional mechanisms conferring genetic susceptibility to Alzheimer’s disease. Frontiers in Cellular Neuroscience. 2015;9(APR). [Epub ahead of print]. Informe Anual CIBERNED 2015 / 88 Programa 1 Grupo: Eduardo Soriano García • Ulloa F., Gonzalez-Junca A., Meffre D., Barrecheguren P.J., Martinez-Marmol R., Pazos I. et al. Blockade of the SNARE protein syntaxin 1 inhibits glioblastoma tumor growth. PLoS ONE. 2015; 10(3). [Epub ahead of print]. • Gomez-Ramos A., Podlesniy P., Soriano E., Avila J. Distinct X-chromosome SNVs from some sporadic AD samples. Scientific Reports. 2015; 5. [Epub ahead of print]. • Bosch C, Martínez A, Masachs N, Teixeira CM, Fernaud I, Ulloa F et al. FIB/SEM technology and high-throughput 3D reconstruction of dendritic spines and synapses in GFP-labeled adultgenerated neurons.Frontiers in neuroanatomy. 2015;9: 60. • Ros O., Cotrufo T., Martinez-Marmol R., Soriano E. Regulation of patterned dynamics of local exocytosis in growth cones by Netrin-1. Journal of Neuroscience. 2015;35(13):5156-5170. • Martínez-Mármol R, Comes N, Styrczewska K, Pérez-Verdaguer M, Vicente R, Pujadas L et al. Unconventional EGF-induced ERK1/2-mediated Kv1.3 endocytosis.Cellular and molecular life sciences: CMLS. 2015. [Epub ahead of print]. Proyectos de investigación • Código: 2014 SGR 1300. Título: Neurobiologia del Desenvolupament i Regeneració Neuronal (SGR 2014-2016). Investigador Principal: Eduardo Soriano García. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Privado. Agencia financiadora: Agència d’Ajuts Universitari i de Recerca (AGAUR)- Proyectos de investigación para potenciar los grupos de investigación consolidados. Financiación: 30.000 €. Duración: 2014-2016 • Código: PI12/02108. Título: Participación de las Semaforinas transmembranales y la cinasa Fak en patologías relacionadas con la sinapsis y la actividad neuronal. Investigador Principal: Ferrán Burgaya Marquez. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Instituto de Salud Carlos III. Financiación: 56.500 €. Duración: 2013-2015 • Código: 20143330-31. Título: The role of reelin at the crossroads of alzheimer's disease mechanisms: Tauopathy, amyloid toxicity and transmissibility. Investigador Principal: Lluis Pujadas Puigdomenech. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Privado. Agencia financiadora: Fundació la Marato de TV3. Financiación: 187.635,5 €. Duración: 2015-2018 • Código: PI2013_08-1. Título: La dinámica mitocondrial y mitofagia como dianas terapeuticas en las Enfermedades de Parkinson y Huntington. Investigador Principal: Eduardo Soriano. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G408, G301, G207, G410, G109. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Instituto de Salud Carlos III. Financiación: 300.000 €. Duración: 2013-2015 • Código: 613/C/2013. Título: Lipotoxicity, hepatic steatosis and hepatocarcinoma: Role of the ARMC10/ ARMCX family of mitochondrial proteins. Investigador Principal: Eduardo Soriano. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: Si (CIBER Fisiopatologia de la Obesidad y Nutricion). Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Fundació la Marato de TV3. Financiación: 318.950 €. Duración: 2014-2016 • Código: SAF2013-42445-R. Título: Nuevas aproximaciones a la patogénesis de la enfermedad de Alzheimer. Investigador Principal: Eduardo Soriano Garcia. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 496.100 €. Duración: 2015 Informe Anual CIBERNED 2015 / 89 409 GRUPO Ignacio Torres Alemán Ignacio Torres Alemán Laura Genis Ángel Trueba Manuel Domínguez Dolores Guinea Angélica Stein Ana M. Fernández Víctor Munive James Knight Miguel García Andrea Santi Investigador Principal Investigador Investigadora Investigador Datos de contacto Instituto Cajal Avenida Dr Arce, 37 28002 Madrid (Spain) Tel.: +34 91 585 47 23 Fax: +34 91 585 47 54 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 90 Investigadora Investigadora Investigador Investigadora Investigador Investigadora Investigador Resumen Nuestro laboratorio está interesado en el papel de los factores de la familia insulina en el cerebro adulto. Dado su amplio espectro de acciones, abarcamos un gran número de mecanismos. Durante el año 2015 hemos completado la descripción fundamental de los procesos subyacentes al control del metabolismo cerebral de glucosa por IGF-I e insulina. El resumen es que el receptor IGF-I en astrocitos juega un papel dual que permite la regulación del transportador de glucosa tipo 1, el más abundante de la barrera hematoencefálica, por el propio IGF-I en concierto con la insulina. Hemos terminado de caracterizar también las diferencias en el control del estado de ánimo entre machos y hembras en las que una interacción entre IGF-I y hormonas gonadales está involucrada. En la actualidad, los datos nos sugieren que la alta incidencia de comorbididades afectivas en la enfermedad de Alzheimer podría estar relacionada con los mecanismos que estamos analizando, que aparecen desajustados ya en la etapa premenopáusica. En esta línea, analizamos la relación del IGF-I con procesos de homeostasis del estado de ánimo y queremos relacionarlo con patologías tales como el síndrome de estrés postraumático, en colaboración con un estudio clínico que dispone de un gran número de muestras. Asimismo, continuamos analizando mecanismos que regulan la entrada de IGF-I sérico al cerebro, tanto en condiciones normales como en patológicas y hemos reunido evidencias de que el tratamiento con IGF-I podría ser beneficioso en procesos agudos (trauma, isquemia) que cursan con déficits en IGF-I. A nivel de procesos neuro-inflamatorios en relación al alzhéimer, hemos desarrollado, mediante una prueba de concepto, un nuevo tratamiento dirigido a astrocitos que atenúa los efectos neurotóxicos del beta amiloide y estamos analizando en diversas colaboraciones la relación con la diabetes. Palabras clave Papel de los IGF en plasticidad neural y enfermedades degenerativas, dianas terapéuticas en enfermedades neurodegenerativas, envejecimiento cerebral y función intelectual, barrera hematoencefálica Publicaciones • Trueba A, Torres-Aleman I. Insulin-like peptides signaling in Alzheimer’s disease: on the road to alternative therapeutics . Current Opinion in Behavioral Sciences. 2016. 9:15-25. Epub 2015. Proyectos de investigación • Código: PI2013/01. Título: Propiedades emergentes de la relación neurona-glia que subyacen a neurodegeneración y demencia en la enfermedad de Alzheimer. Investigador Principal: Ignacio TorresAlemán. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G415, G413, G204, G409, G108, G411. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: CIBERNED. Financiación: 350.000 €. Duración: 2013-2015 • Código: SAF2013-40710-R. Título: Interacción del receptor IGF-I con coreceptores y su impacto en la demencia de alzhéimer. Investigador Principal: Ignacio Torres Alemán. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 387.000 €. Duración: 2015 Informe Anual CIBERNED 2015 / 91 • Código: S2010_BMD. Título: Redes de senalización y vías efectoras en modelos celulares y animales de enfermedades neurodegenerativas. Investigador Principal: José González Castaño. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G111, G401, G104, G307, G409, G412. Colaboración otros CIBERs/Centros: Si (CIBERER). Tipo: CC.AA. Agencia financiadora: Comunidad de Madrid. Financiación: 483.000 €. Duración: 2012-2016 Tesis doctorales • Autor: Ángel Trueba Saiz. Titulo: Neurotrophic uncoupling of IGF-1 in Alzheimer´s disease: translation into early diagnosis and involvement of lifestyle risk factors. Fecha: 4 de febrero de 2015. Director: Ignacio Torres Alemán. Informe Anual CIBERNED 2015 / 92 • Código: Inter-Cibers. Título: Molecular links between diabetes and neurodegenerative disorders. Investigador Principal: Ángel Raya. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G409, G604. Colaboración otros CIBERs/Centros: Si (Metabolismo). Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Instituto de Salud Carlos III. Financiación: 660.000 €. Duración: 2015 410 GRUPO Ramón Trullás Oliva Ramón Trullás Oliva Profesor de Investigación, CSIC Investigador Principal Nicole Mahy Catedrática de Bioquímica Manuel Rodríguez Nuria Serra Petar Podlesniy Laura Mañas Profesor ayudante Investigador Técnico Técnico Margalida Puigròs Estudiante predoctoral Datos de contacto Unidad de Neurobiología IIBB-CSIC IDIBAPS Calle Rosselló 161, 7ª Planta, Laboratorio 711 08036 Barcelona (Spain) Tel.: +34 659 69 61 87 Fax: +34 93 363 83 01 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 93 Resumen Durante el año 2015 hemos continuado investigando los mecanismos que regulan la dinámica mitocondrial en neuronas. Los resultados que hemos obtenido en este período demuestran que la presencia de la Pentraxina Neuronal 1 (NP1) es absolutamente necesaria para que se produzcan los procesos de fusión y fisión mitocondrial. Asimismo, hemos observado que los oligómeros del péptido beta amiloide (Ab1-42) causan fragmentación mitocondrial en neuronas y que este efecto tóxico de Ab142 desaparece en ausencia de NP1. Además, hemos continuado investigando los mecanismos que regulan la concentración de ADN mitocondrial extracelular circulante (ADNmt) en el líquido cefalorraquídeo (LCR) en diversas enfermedades neurodegenerativas. En colaboración con el German Center for Neurodegenerative Diseases (DZNE) de Göttingen en Alemania y con el Department of Molecular Pathology and Neuropathology, Medical University de Lodz en Polonia, hemos investigado el contenido de ADNmt en el LCR de dos poblaciones diferentes de pacientes diagnosticados con enfermedad de Creutzfeldt-Jakob esporádica, con demencia de tipo alzhéimer o con otras demencias. Los resultados obtenidos confirman de nuevo que los pacientes con demencia de tipo alzhéimer tienen una disminución del ADNmt en el LCR. Por el contrario, en pacientes con otros tipos de demencias o con la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob la concentración de ADNmt en el LCR está inalterada. Estos resultados indican que la concentración de ADNmt en el LCR no es una consecuencia del daño neuronal y proporcionan nueva evidencia que confirma la hipótesis de que la disminución del ADNmt en el LCR es un mecanismo fisiopatológico fundamental en la enfermedad de Alzheimer. Palabras clave Neurodegeneración sináptica, biomarcadores, apoptosis, dinámica mitocondrial, transporte mitocondrial en neurodegeneración, muerte neuronal, pentraxinas neuronales, mecanismos moleculares de la enfermedad de Alzheimer Publicaciones • Popik P, Holuj M, Nikiforuk A, Kos T, Trullas R, Skolnick P. 1-aminocyclopropanecarboxylic acid (ACPC) produces procognitive but not antipsychotic-like effects in rats.Psychopharmacology. 2015;232(6): 1025-38. • Neus Bosch M., Pugliese M., Andrade C., Gimeno-Bayon J., Mahy N., Rodriguez M.J. Amyloid-β immunotherapy reduces amyloid plaques and astroglial reaction in aged domestic dogs. Neurodegenerative Diseases. 2015;15(1):24-37. • Batlle M., Ferri L., Andrade C., Ortega F.-J., Vidal-Taboada J.M., Pugliese M. et al. Astrogliamicroglia cross talk during neurodegeneration in the rat hippocampus. BioMed Research International. 2015;2015. [Epub ahead of print]. • Figueiro-Silva J., Gruart A., Clayton K.B., Podlesniy P., Abad M.A., Gasull X. et al. Neuronal pentraxin 1 negatively regulates excitatory synapse density and synaptic plasticity. Journal of Neuroscience. 2015;35(14):5504-5521. • Xifró X, Vidal-Sancho L, Boadas-Vaello P, Turrado C, Alberch J, Puig T et al. Novel epigallocatechin3-gallate (EGCG) derivative as a new therapeutic strategy for reducing neuropathic pain after chronic constriction nerve injury in mice.PloS one. ;10(4): e0123122. • Espinosa-Parrilla J.F., Martinez-Moreno M., Gasull X., Mahy N., Rodriguez M.J. The L-type voltagegated calcium channel modulates microglial pro-inflammatory activity. Molecular and Cellular Neuroscience. 2015;64:104-115. • Vidal-Taboada J.M., Lopez-Lopez A., Salvado M., Lorenzo L., Garcia C., Mahy N. et al. UNC13A confers risk for sporadic ALS and influences survival in a Spanish cohort. Journal of Neurology. 2015;262(10):2285-2292. Informe Anual CIBERNED 2015 / 94 Programa 1 Grupo: Ramón Trullás Oliva • Gomez-Ramos A., Podlesniy P., Soriano E., Avila J. Distinct X-chromosome SNVs from some sporadic AD samples. Scientific Reports. 2015;5. [Epub ahead of print]. Proyectos de investigación • Código: LRRK2 Resource RFA 2013. Título: Alpha-synuclein and other biomarkers in biological samples of LRKK2 PD. Investigador Principal: Eduardo Tolosa. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G410, G207. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Michael J. Fox Foundation. Financiación: 60.000 €. Duración: 2014-2016 • Código: SAF2014-56644-R. Título: Mecanismos de regulacion del número de copias de ADN mitocondrial para el tratamiento del Alzheimer. Investigador Principal: Ramón Trullás. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad, Secretaría de Estado de Investigación. Financiación: 160.000 €. Duración: 2015-2017 • Código: IPT-2012-0614-010000. Título: Nuevas aproximaciones terapéuticas basadas en derivados de ácidos grasos esenciales dirigidos a enfermedades oncológicas y neurológicas no cubiertas. Investigador Principal: Manuel José Rodríguez-Allue. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competividad, Programa INNPACTO. Financiación: 189.523 €. Duración: 2012-2015 • Código: PI2013_08-1. Título: La dinámica mitocondrial y mitofagia como dianas terapéuticas en las enfermedades de Parkinson y Huntington. Investigador Principal: Eduardo Soriano. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G408, G301, G207, G410, G109. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Instituto de Salud Carlos III. Financiación: 300.000 €. Duración: 2013-2015 Informe Anual CIBERNED 2015 / 95 411 GRUPO Javier Vitorica Ferrández Javier Vitorica Ferrández Victoria Navarro Garrido Marisa Vizuete Chacón MªVirtudes Sánchez Mica Catedrático de Universidad Profesora titular de Universidad Becaria FPI, Junta de Andalucía Becaria FPU, Ministerio de Educación, Cultura y Deporte Datos de contacto Dpto. Bioquímica y Biología Molecular, Facultad de Farmacia Universidad de Sevilla Instituto de Biomedicina de Sevilla, Hospital Universitario Virgen del Rocío Sevilla (Spain) Tel.: +34 95 455 67 70 Fax: +34 95 592 30 53 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 96 Sebastián Jiménez Muñoz Técnico superior contratado, CIBERNED Mª Luisa García-Calvo Técnico FP, contratada FIS Resumen Durante el año 2015 nuestro grupo ha estado principalmente dedicado a la caracterización de la respuesta inflamatoria en muestras postmortem humanas con diversos estadios de Braak, desde BraakII hasta Braak V-VI (en colaboración con el grupo de la Dra A. Gutierrez, Universidad de Málaga). Estos últimos son pacientes diagnosticados como “demencia tipo alzhéimer”. Esta actividad se enmarca dentro de los objetivos del proyecto colaborativo CIBERNED que hemos estado desarrollando durante 2013-2015. También dentro de este contexto, hemos aislado las denominadas fracciones solubles (extracelulares y/o citosólicas) de las distintas muestras humanas. La aparición de formas solubles de Abeta y/o tau ha sido analizada mediante western blots, inmunoprecipitaciones y ELISAS. Además, se ha analizado, in vitro, la toxicidad y/o inmunogenicidad de dichas fracciones. Actualmente, estamos determinado el papel de la activación microglial en la evolución de la patología del alzhéimer utilizando modelos APP o PS1xAPP. En concreto, la respuesta microglial está siendo manipulada (inhibida o aumentada) farmacológica (inmunosupresión) o genéticamente (IL-4- KO; Galectin3 KO; DREAM KO) y se analiza su repercusión tanto en la patología (acumulación de Abeta, fosforilación de tau, neurodegeneración) de los modelos transgénicos como en la respuesta microglial. Por otra parte, se está caracterizando la toxicidad sináptica de las placas de Abeta, y los oligómeros asociados, en modelos animales de la patología. Inicialmente, estudiamos el efecto in vitro, utilizando cultivos primarios de neuronas, de las distintas formas oligoméricas solubles presentes en los modelos. Siguiendo con este objetivo, estamos desarrollando un proyecto colaborativo (coordinado por Dra. E Galea) financiado por la Marató de TV3, sobre las propiedades de los astrocitos y su papel en el desarrollo de la patología del alzhéimer. Por otra parte, para la caracterización de los modelos transgénicos PS1/APP, hemos establecido una colaboración con el Dr JL Gómez-Ariza (Universidad de Huelva) para realizar un estudio metabolómico de en los ratones trangénicos PS1xAPP. Palabras clave Alzheimer, neurodegeneración, neuroprotección, inflamación, Abeta, oligómeros, modelos transgénicos, neuropatología Publicaciones • Carriba P., Jimenez S., Navarro V., Moreno-Gonzalez I., Barneda-Zahonero B., Moubarak R.S. et al. Amyloid-β reduces the expression of neuronal FAIM-L, thereby shifting the inflammatory response mediated by TNFα from neuronal protection to death. Cell Death and Disease. 2015;6(2) [Epub ahead of print]. • González-Domínguez R, García-Barrera T, Vitorica J, Gómez-Ariza JL. Application of metabolomics based on direct mass spectrometry analysis for the elucidation of altered metabolic pathways in serum from the APP/PS1 transgenic model of Alzheimer's disease.Journal of pharmaceutical and biomedical analysis. 2015;107: 378-85. • Gonzalez-Dominguez R., Garcia-Barrera T., Vitorica J., Gomez-Ariza J.L. Deciphering metabolic abnormalities associated with Alzheimer's disease in the APP/PS1 mouse model using integrated metabolomic approaches. Biochimie. 2015;110:119-128. • Cardona C., Sanchez-Mejias E., Davila J.C., Martin-Rufian M., Campos-Sandoval J.A., Vitorica J. et al. Expression of Gls and Gls2 glutaminase isoforms in astrocytes. GLIA. 2015;63(3):365-382. • Gonzalez-Dominguez R., Garcia-Barrera T., Vitorica J., Gomez-Ariza J.L. High throughput multiorgan metabolomics in the APP/PS1 mouse model of Alzheimer's disease. Electrophoresis. 2015;36(18):2237-2249. • Gonzalez-Dominguez R., Garcia-Barrera T., Vitorica J., Gomez-Ariza J.L. Metabolomic investigation of systemic manifestations associated with Alzheimer's disease in the APP/PS1 transgenic mouse model. Molecular BioSystems. 2015;11(9):2429-2440. Informe Anual CIBERNED 2015 / 97 • Gonzalez-Dominguez R., Garcia-Barrera T., Vitorica J., Gomez-Ariza J.L. Metabolomic screening of regional brain alterations in the APP/PS1 transgenic model of Alzheimer's disease by direct infusion mass spectrometry. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 2015;102:425435. • Gonzalez-Dominguez R., Garcia-Barrera T., Vitorica J., Gomez-Ariza J.L. Metabolomics reveals significant impairments in the immune system of the APP/PS1 transgenic mice of Alzheimer's disease. Electrophoresis. 2015;36(4):577-587. • Heneka M.T., Carson M.J., Khoury J.E., Landreth G.E., Brosseron F., Feinstein D.L. Neuroinflammation in Alzheimer's disease. The Lancet Neurology. 2015;14(4):388-405. et al. Proyectos de investigación • Código: PI12/01439. Título: Oligómeros tóxicos del Abeta como agentes causantes de la disfunción del citoesqueleto y los procesos proteolíticos en la enfermedad de Alzeimer. Investigador Principal: Javier Vitorica. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G411, G415. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Instituto de Salud Carlos III. Financiación: 228.629 €. Duración: 2013-2015 • Código: CTS 2035. Título: Oligomerización y toxicidad de los peptidos de Abeta: búsqueda de nuevas dianas de interes terapéutico en la enfermedad de Alzheimer. Investigador Principal: Javier Vitorica. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G411, G415. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: CCAA. Agencia financiadora: Junta de Andalucía. Financiación: 289.307,5 €. Duración: 2014-2016 Tesis doctorales • Autor: Victoria Navarro Garrido. Titulo: Caracterización de la respuesta inflamatoria en tejido cerebral post-mortem de pacientes de alzhéimer. Fecha: 11 de febrero de 2015. Director: Francisco Javier Vitorica Ferrández. Informe Anual CIBERNED 2015 / 98 • Código: PI2013/01. Título: Propiedades emergentes de la relación neurona-glia que subyacen a neurodegeneración y demencia en la enfermedad de Alzheimer. Investigador Principal: Ignacio TorresAleman. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G415, G413, G204, G409, G108, G411. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: CIBERNED. Financiación: 350.000 €. Duración: 2013-2015 • Código: 20141431. Título: Deciphering the link between astrocyte reactivity and neuronal damage in Alzheimer´s disease”. Investigador Principal: Elena Galea. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G411, G413, G415. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Privado. Agencia financiadora: La Marató de TV3. Financiación: 382.250 €. Duración: 2015-2017 412 GRUPO Francisco Wandosell Jurado Francisco Wandosell Jurado Profesor de Investigación, CSIC Investigador Principal Inés M. Antón María José Pérez Álvarez Profesora contratada, doctora, UAM Juan José Garrido Jurado Científico titular, CSIC Científico titular, CSIC María José Benítez Profesora, UAM Lara Ordóñez Becaria postdoctoral Irene Benito Investigadora predoctoral Datos de contacto Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa” CSIC-UAM & CIBERNED Universidad Autónoma de Madrid Calle Nicolás Cabrera nº1, Cantoblancon 28049 Madrid (Spain) Tel.: +34 91 196 45 61/45 91 Fax: +34 91 196 44 20 [email protected] http://www.ciberned.es/grupofranciscowandosell.aspx Informe Anual CIBERNED 2015 / 99 Resumen Nuestro grupo se denomina “Mecanismos Moleculares de Neurodegeneración”, y se originó en una línea establecida en el CBM desde hace ya más algunos años. En estos momentos, este grupo CIBERNED está compuesto formalmente por tres sublíneas (IP,sFWandosell, I. Anton y JJ.Garrido, CBM, CNB e Inst Cajal, respectivamente). Nuestro grupo está interesado en los trastornos neurodegenerativos y estamos centrados en un grupo de trastornos cerebrales asociados con el envejecimiento, como el alzhéimer, accidente cerebrovascular y algunos tipos de tumores cerebrales. Nuestro trabajo durante varios años se ha centrado en la vía de señalización de IGF-1 / insulina-PI3K-Akt, en la diferenciación neuronal, la degeneración y, más recientemente, en el crecimiento celular. Es bien sabido que en el desarrollo neuronal, IGF-1/insulina a través de sus receptores de tirosina quinasa controlan la actividad de Class1 fosfatidilinositol 3-quinasa (PI3K) y varias quinasas de serina-treonina, tales como Akt. Nuestros estudios iniciales se centraron en GSK3 y en Akt, y definieron el papel de la GSK3 y Akt isoformas en la morfogénesis neuronal y la forma en que se modifican después de la isquemia. Además, describimos cómo el papel neuroprotector de neuroesteroides, tales como estradiol, se debe a la activación de la vía PI3K-Akt, al menos en parte (CoIPS: Dr. J.J.Garrido & F Wandosell). En segundo lugar, estamos analizando el papel del elemento aguas abajo Akt, mTORC1. La actividad de la quinasa de este control complejo de la proteína, al menos en parte, la síntesis de proteínas y la autofagia; mientras que su disfunción ha estado considerando un factor clave de la generación de beta-amiloide y/o degradación en la enfermedad de Alzheimer (IP: Dr. F Wandosell). En tercer lugar, estamos analizando algunos elementos “aguas arriba” y “aguas abajo” de la vía PI3K/Akt (como FoxO ,o Bim), y nuestros datos indican que ellos son responsables de la división celular de las células “iniciadoras de cáncer” (TICS o CSC) y el mantenimiento de su fenotipo. Nuestro trabajo se centra ahora en la conversión de astrocito-astrocitoma-glioma y hemos definido recientemente nuevos elementos por debajo y por encima de Akt y cómo estos elementos regulan el crecimiento de células gliales (CoIPS: Drs. F. Wandosell & I. Anton). Resumiendo, estamos centrados en la vía de señalización PI3K-Akt y tratamos de definir qué elementos de esta vía son esenciales para la regulación de división de la glia y de la diferenciación de las neuronas y que elementos de esta vía se modifican en procesos patológicos. Palabras clave Neurodegeneración, señalizacion celular, neuroproteccion, estrogenos, enfermedad de Alzheimer, neuritogenesis, polaridad axonal, crecimiento de glia, conversión astrocito/glioma, citosqueleto, actina Publicaciones • Del Puerto A., Fronzaroli-Molinieres L., Perez-Alvarez M.J., Giraud P., Carlier E., Wandosell F. et al. ATP-P2X7 Receptor Modulates Axon Initial Segment Composition and Function in Physiological Conditions and Brain Injury. Cerebral Cortex. 2015;25(8):2282-2294. • Gargini R, Cerliani JP, Escoll M, Antón IM, Wandosell F. Cancer stem cell-like phenotype and survival are coordinately regulated by Akt/FoxO/Bim pathway.Stem cells (Dayton, Ohio). 2015;33(3): 46-60. • Perez-Alvarez MJ, Mateos L, Alonso A, Wandosell F. Estradiol and Progesterone Administration After pMCAO Stimulates the Neurological Recovery and Reduces the Detrimental Effect of Ischemia Mainly in Hippocampus.Molecular neurobiology. 2015;52(3): 1690-703. • Franco-Villanueva A., Wandosell F., Anton I.M. Neuritic complexity of hippocampal neurons depends on WIP-mediated mTORC1 and Abl family kinases activities. Brain and Behavior. 2015;5(11). [Epub ahead of print]. • Ordonez-Gutierrez L., Anton M., Wandosell F. Peripheral amyloid levels present gender differences associated with aging in AβPP/PS1 mice. Journal of Alzheimer's Disease. 2015;44(4):1063-1068. Informe Anual CIBERNED 2015 / 100 Programa 1 Grupo: Francisco Wandosell Jurado • Ordóñez-Gutiérrez L, Re F, Bereczki E, Ioja E, Gregori M, Andersen AJ et al. Repeated intraperitoneal injections of liposomes containing phosphatidic acid and cardiolipin reduce amyloid-β levels in APP/PS1 transgenic mice.Nanomedicine : nanotechnology, biology, and medicine. 2015;11(2): 421-30. • Cabrera JR, Viejo-Borbolla A, Martinez-Martín N, Blanco S, Wandosell F, Alcamí A. Secreted herpes simplex virus-2 glycoprotein G modifies NGF-TrkA signaling to attract free nerve endings to the site of infection.PLoS pathogens. 2015;11(1): e1004571. • Mancini S, Minniti S, Gregori M, Sancini G, Cagnotto A, Couraud PO et al. The hunt for brain Aβ oligomers by peripherally circulating multi-functional nanoparticles: Potential therapeutic approach for Alzheimer disease.Nanomedicine : nanotechnology, biology, and medicine. 2016;12(1). Epub 2015. • Reginensi D., Carulla P., Nocentini S., Seira O., Serra-Picamal X., Torres-Espin A. et al. Increased migration of olfactory ensheathing cells secreting the Nogo receptor ectodomain over inhibitory substrates and lesioned spinal cord. Cellular and Molecular Life Sciences. 2015;72(14):27192737. • Vergara C, Ordóñez-Gutiérrez L, Wandosell F, Ferrer I, del Río JA, Gavín R. Role of PrP(C) Expression in Tau Protein Levels and Phosphorylation in Alzheimer's Disease Evolution.Molecular neurobiology. 2015;51(3): 1206-20. Proyectos de investigación • Código: S2010_BMD. Título: Redes de senalización y vías efectoras en modelos celulares y animales de enfermedades neurodegenerativas. Investigador Principal: José González Castaño. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G111, G401, G104, G307, G409, G412. Colaboración otros CIBERs/Centros: Si (CIBERER). Tipo: CC.AA. Agencia financiadora: Comunidad de Madrid. Financiación: 483.000 €. Duración: 2012-2016 Informe Anual CIBERNED 2015 / 101 Programa 2 Enfermedad de Parkinson y otros trastornos motores neurodegenerativos Alberch Vie, Jordi.....................................109 Canela Campos, Enric Isidre...................113 Ceña Callejo, Valentín.............................118 Combarros Pascual, Onofre....................121 Cuadrado Pastor, Antonio......................129 Fariñas Gómez, Isabel..............................133 Fernández Chacón, Rafael.....................136 Fernández Ruiz, Javier..............................139 Fuentes Rodríguez, José Manuel.............144 García Verdugo, José Manuel................148 González Castaño, José..........................152 Guzmán Pastor, Manuel..........................154 Iglesias Vacas, Teresa...............................158 Kulisevsky Bojarski, Jaime.........................161 Labandeira García, José Luis..................167 Lanciego Pérez, José Luis.........................171 López Barneo, José..................................174 López de Munain Arregui, Adolfo...........179 Lucas Lozano, José Javier........................186 Mena Gómez, Mª Ángeles.......................189 Moratalla Villalba, Rosario.......................191 Muñoz Cánoves, Pura..............................195 Naranjo Orovio, José Ramón..................198 Navarro Acebes, Xavier...........................201 Obeso Inchausti, José Ángel...................207 Pérez Castillo, Ana María.........................211 Pérez Tur, Jordi...........................................215 del Río Fernández, José Antonio.............217 Rodríguez Díaz, Manuel...........................220 Tolosa Sarró, Eduardo...............................223 Vicario Abejón, Carlos.............................229 Vila Bover, Miquel.....................................232 Programa 2: Enfermedad de Parkinson y otros trastornos motores neurodegenerativos Este programa reúne grupos de investigación básica y clínica con carácter fundamentalmente translacional que aúnan esfuerzos en el estudio de enfermedades neurodegenerativas de etiología diversa, pero que cursan con importantes problemas en la movilidad del paciente. En este grupo de enfermedades se sitúan, por orden de prevalencia, la Enfermedad de Parkinson, el corea de Huntington y distintos tipos de ataxias, entre otros trastornos del movimiento. Línea 1: enfermedad de Parkinson La enfermedad de Parkinson (EP) se caracteriza fundamentalmente por la pérdida neuronal y la formación de cuerpos y neuritas de Lewy en la sustancia negra y la consecuente pérdida de dopamina (DA) estriatal. Sin embargo, es bien conocido en la actualidad que la EP es un proceso neurodegenerativo multisistémico, por el cual, a medida que la enfermedad evoluciona, se afectan numerosas regiones del sistema nervioso y existe déficit de varios sistemas de neurotrasmisión y neuromodulación. Se estima que afecta a 70.000 personas en España, cifra que se prevé vaya en aumento como consecuencia del envejecimiento progresivo de la población. +70.000 enfermos de EP Aunque prevenir y corregir el déficit de dopamina siguen siendo objetivos importantes, no pueden considerarse el máximo reto de la EP en la actualidad. Dentro de esta área se considera de fundamental importancia progresar en la definición de: a) aspectos claves relacionados con la etiopatogenia de la EP, b) mecanismos fisiopatológicos relacionados con su inicio y progresión, c) el desarrollo de tratamientos sintomáticos y sobretodo neuroprotectores o curativos. De esta manera, se busca conseguir una verdadera investigación de carácter traslacional, cuyos principales objetivos sean la enfermedad y el paciente. Los temas de investigación de mayor relevancia en esta línea son: • • • • • • • • Deterioro cognitivo y problemas no motores de la EP. Marcadores biológicos de la enfermedad de Parkinson. Problemas relacionados con el tratamiento sintomático: disquinesias. Nuevas dianas y estrategias terapéuticas en la enfermedad de Parkinson. Circuitos y fisiopatología de los ganglios basales. Estrés neuronal, protección celular y muerte en la enfermedad de Parkinson. Neurogénesis y terapia celular en la enfermedad de Parkinson. Biomarcadores tempranos de la enfermedad de Parkinson. Línea 2: enfermedad de Huntington y las ataxias En este programa también se trata la investigación de otras enfermedades neurodegenerativas, como son la enfermedad de Huntington (EH) y las ataxias. La EH se caracteriza por la pérdida inicial de interneuronas espinosas del cuerpo estriado. Es una patología neurodegenerativa autosómica dominante con penetrancia completa producida por una expansión de poliglutaminas en la porción amino terminal de la huntingtina. La EH carece de tratamiento y conduce a la muerte en entre unos 10 y 20 años dependiendo del número de poliglutaminas, de la edad de inicio, Informe Anual CIBERNED 2015 / 105 de algunos factores ambientales desconocidos y de la modulación de algunos genes, parte de ellos localizados, aunque desconocidos. La EH tiene una prevalencia mucho menor que la EA o la EP, de 10 casos/100.000 habitantes, lo que implica 4.500 pacientes en España y unos 50.000 en la Unión Europea. El coste sociosanitario que supone es grande, tanto por la importancia de los déficits motores y cognitivos, como por la gravedad de problemas de las alteraciones de comportamiento que presentan los pacientes. Existe un gran número de intentos de neuroprotección con fármacos que modifican los supuestos mecanismos patogénicos o que se utilizan en otras enfermedades neurodegenerativas. Estos fármacos incluyen inhibidores de la excitación neuronal, coenzimas de la cadena respiratoria, vitaminas, antioxidantes, coadyuvantes en la producción de energía, etc. Algunos de estos productos ofrecen resultados esperanzadores en modelos experimentales de la enfermedad que, desgraciadamente, no se confirman después en la clínica. La investigación de la EH es importante porque es el modelo que mejor se ha estudiado y más prevalente de las enfermedades neurodegenerativas producidas por expansiones de tripletes, a las que también pertenecen algunas ataxias. Descubrir los mecanismos patogénicos de la EH y encontrar un tratamiento eficaz, desde el punto de vista neuroprotector o erradicador, tendría implicaciones inmediatas sobre cualquiera de las enfermedades neurodegenerativas causadas por expansiones de tripletes. Los principales temas de investigación en esta línea son: • Identificación de las bases moleculares y celulares de la enfermedad de Huntington. • Estudios experimentales en modelos animales de la enfermedad de Huntington. • Clínica, genética y neuropatología de la enfermedad de Huntington. Línea 3: trastornos motores neurodegenerativos Las enfermedades neuromusculares (ENM) son un grupo heterogéneo de patologías que afectan a la médula espinal y sus tractos, las raíces y nervios periféricos motores y sensitivos, la unión neuromuscular y los músculos. Su diagnóstico implica la utilización de una serie de métodos sofisticados que abarcan: los estudios neurofisiológicos, la biopsia muscular o de nervio con la aplicación de técnicas inmunohistoquímicas y otras, los exámenes y test metabólicos, los exámenes de RMN, la cuantificación del déficit muscular (QMA) y, en muchos casos, los estudios genéticos. No existen en nuestro país más que algunos estudios epidemiológicos, de los que se derivaría que la prevalencia de patología crónica neurodegenerativa y /o hereditaria se situaría en unos 60.000 pacientes en el estado español. Los componentes de esta línea se proponen investigar los siguientes aspectos: • Caracterización clínica de las patologías neuromusculares y correlación entre el fenotipo clínico y el genotipo (o la caracterización proteómica) de las mismas. Desarrollo de modelos animales basados en las distrofias identificadas genotípicamente. • Estudio de la fisiopatología de las enfermedades neuromusculares. • Desarrollo nuevas estrategias terapéuticas. Informe Anual CIBERNED 2015 / 106 Institución Investigador principal Alberch Vié, Jordi Universidad de Barcelona Canela Campos, Enric Isidre Universidad de Barcelona Ceña Callejo, Valentín Universidad Castilla-La Mancha, Albacete Combarros Pascual, Onofre Instituto de Investigación Marqués de Valdecilla, Santander Cuadrado Pastor, Antonio Universidad Autónoma de Madrid Del Río Fernández, José Antonio Instituto de Bioingeniería de Cataluña, Barcelona Fariñas Gómez, Isabel Universidad de Valencia Fernández Chacón, Rafael Universidad de Sevilla Fernández Ruiz, Javier Universidad Complutense de Madrid Fuentes Rodríguez, José Manuel Universidad de Extremadura, Cáceres García Verdugo, José Manuel Instituto Cavanilles, Universidad de Valencia González Castaño, José Universidad Autónoma de Madrid Guzmán Pastor, Manuel Universidad Complutense de Madrid Iglesias Vacas, Teresa Instituto de Investigaciones Biomédicas CSIC-UAM, Madrid Kulisevsky Bojarski, Jaime Hospital de la Santa Creu i Sant Pau, Barcelona Labandeira García, José Luis Universidad de Santiago de Compostela Lanciego Pérez, José Luis Centro de Investigación Médica Aplicada, Univ. Navarra, Pamplona López Barneo, José Hospital Universitario Virgen del Rocío, Universidad de Sevilla López de Munain Arregui, Adolfo Instituto de Investigación Biodonostia, San Sebastian Lucas Lozano, José Javier Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa” CSIC-UAM, Madrid Mena Gómez, Mª Ángeles Hospital Universitario Ramón y Cajal, Madrid Moratalla Villalba, Rosario Instituto Cajal CSIC, Madrid Muñoz Cánoves, Pura Universidad Pompeu Fabra ICREA, Barcelona Naranjo Orovio, José Ramón Centro Nacional de Biotecnología CSIC, Madrid Navarro Acebes, Xavier Universidad Autónoma de Barcelona Obeso Inchausti, José Ángel Fundación Hospital Madrid Pérez Castillo, Ana María Instituto de Investigaciones Biomédicas CSIC-UAM, Madrid Pérez Tur, Jordi Institut de Biomedicina de València CSIC Rodríguez Díaz, Manuel Universidad de La Laguna, Tenerife Tolosa Sarró, Eduardo Hospital Clinic de Barcelona Vicario Abejón, Carlos Instituto Cajal CSIC, Madrid Vila Bover, Miquel Hospital Universitario Vall d’Hebron, Barcelona El Programa 2 está coordinado por los Drs. José J. Lucas (Centro de Biología Molecular, CSIC, Madrid), Eduardo Tolosa (Hospital Clínico, Barcelona), Adolfo López de Munain Arregui (Instituto de Investigación Biodonostia, San Sebastián), Rafael Fernández Chacón* (Universidad de Sevilla) y Teresa Iglesias Vacas* (Instituto de Investigaciones Biomédicas CSIC-UAM, Madrid). *Desde septiembre de 2015. Informe Anual CIBERNED 2015 / 107 301 GRUPO Jordi Alberch Vié Jordi Alberch Vié Investigador Principal Catedrático, Universidad de Barcelona Andrés Míguez González Personal postdoctoral, IDIBAPS-Beca Marie Curie Josep M Canals Coll Profesor titular, Universidad de Barcelona Ana Cristina Saavedra Personal postdoctoral, CIBERNED Silvia Ginés Padrós Profesor agregado, Universidad de Barcelona Esther Pérez Navarro Profesor titular, Universidad de Barcelona Glòria Blázquez Personal postdoctoral, Fundació Bosch i Gimpera Verónica Brito Personal postdoctoral, contratado Universidad de Barcelona, European Huntington’s Disease Network Raquel Martín Ibáñez Personal postdoctoral, contratado Universidad de Barcelona Mercè Massana Personal postdoctoral, contratado IDIBAPS, RETICs de Terapia Celular Phil Sanders Personal postdoctoral, contratado IDIBAPS, CHDI Marco Straccia Personal postdoctoral, contratado IDIBAPS, CHDI Xavier Xifró Collsamata Personal postdoctoral, profesor lector, Universidad de Girona Rafael Alcalá Vida Becario predoctoral Elena Álvarez Periel Becario predoctoral Marta Cherubini Becario predoctoral Andrea Comella Bolla Becario predoctoral Jordi Creus Muncunill Becario predoctoral Sara Fernández García Becario predoctoral Datos de contacto Informe Anual CIBERNED 2015 / 108 Alfonso Gerardo García Díaz Barriga Becario predoctoral Inés Guardia Pena Becario predoctoral Andreas Mezger Becario predoctoral Mónica Pardo Muñoz Becario predoctoral Núria Suelves Caballol Becario predoctoral Laura Vidal Sancho Becario predoctoral Raquel Badillos Estudiante de grado Carla Castellar Estudiante de grado Laura Clua Estudiante de grado Marc Espina Estudiante de grado Pere Llull Estudiante de grado Elena Meléndez Estudiante de grado Pedro Belio Estudiante de máster Georgina Bombau Martínez Personal técnico Beatriz Blasco Estudiante de máster Jordi Carrere Molina Personal técnico Sílvia Cases Estudiante de máster Ester González Guerrero Personal técnico Marta García Estudiante de máster Cristina Herranz Sotoca Personal técnico David López Estudiante de máster Ana López Alonso Personal técnico Luis Marte Estudiante de máster Mª Teresa Muñoz Personal técnico Sara Martínez Estudiante de máster Unai Perpiñá Martín Personal técnico Blanca Peguera Estudiante de máster Departament de Biologia Cellular, Inmunologia i Neurociències Facultat de Medicina, Universitat de Barcelona Institut d’Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (IDIBAPS) Tel.: +34 93 403 52 58 / 93 403 72 52 Fax: +34 93 402 19 07 [email protected] Programa 2 Grupo: Jordi Alberch Vié Resumen Nuestro objetivo es identificar nuevos mecanismos moleculares afectados por la huntingtina mutada (httm) para desarrollar tratamientos que detengan o retrasen la progresión de la enfermedad de Huntington (EH). Durante el año 2015 hemos identificado tres tratamientos farmacológicos que mejoran la función cognitiva en ratones R6/1 modelo de la EH: (1) el antagonismo simultáneo de los receptores D1 y A2A (Tyebji et al., 2015), (2) la administración de fingolimod (Míguez et al., 2015) y (3) la activación de los receptores de prostaglandinas EP2 mediante la administración de misoprostol (Anglada-Huguet et al., 2015). Hemos definido también dos dianas de la toxicidad de la httm que participarían a nivel de la mayor vulnerabilidad de las neuronas estriatales. Así, hemos determinado el papel que la proteína RTP801 juega en la muerte estriatal inducida por la httm (Martín-Flores et al., 2015) y un nuevo papel de Cdk5 en la toxicidad mediada por dopamina modulando la fragmentación mitocondrial (Cherubini et al, 2015). Finalmente, hemos puesto de manifiesto el papel crítico de la patología cortical en las alteraciones cognitivas en la EH. Hemos demostrado alteraciones muy tempranas de la proteína kalirina en la corteza cerebral pero no en el núcleo estriado que podrían explicar las deficiencias en la transmisión cortico-estriatal propias de esta enfermedad. (Puigdellivol et al., 2015). Además de los estudios relacionados con la EH, hemos ahondado en el estudio de los mecanismos que regulan los niveles de la fosfatasa STEP (Striatal-enriched protein tyrosine phosphatase) determinando que se produce una regulación recíproca de STEP y BDNF, BDNF induce la degradación de STEP a través del proteasoma (Saavedra et al., 2015) y a su vez STEP regula la expresión de BDNF (Xu et al., 2015). Para modelizar esta enfermedad usando células humanas, en colaboración con la Universidad de Cardiff, hemos puesto a punto un protocolo de diferenciación de células madre pluripotentes humanas a neuronas estriatales que muestran funcionalidad electrofisiológica (Telezhkin et al., 2015). También hemos desarrollado un sistema de caracterización génica por la técnica de OpenArray que nos permite, tanto el seguimiento del desarrollo estriatal humano, como de los procesos de diferenciación de células humanas (Straccia et al., 2015). Palabras clave BDNF, cognición, control motor, quinasas, fosfatasas, neurogénesis, medicina regenerativa, iPSCs Publicaciones • Puigdellívol M, Cherubini M, Brito V, Giralt A, Suelves N, Ballesteros J et al. A role for Kalirin-7 in corticostriatal synaptic dysfunction in Huntington's disease.Human molecular genetics. 2015;24(25): 7265-85. • Fernandez-Santiago R., Carballo-Carbajal I., Castellano G., Torrent R., Richaud Y., SanchezDanes A. et al. Aberrant epigenome in iPSC-derived dopaminergic neurons from Parkinson's disease patients. EMBO Molecular Medicine. 2015. [Epub ahead of print]. • Saavedra A., Puigdellivol M., Tyebji S., Kurup P., Xu J., Gines S. et al. BDNF Induces StriatalEnriched Protein Tyrosine Phosphatase 61 Degradation Through the Proteasome. Molecular Neurobiology. 2015. [Epub ahead of print]. • Cherubini M., Puigdellivol M., Alberch J., Gines S. Cdk5-mediated mitochondrial fission: A key player in dopaminergic toxicity in Huntington's disease. Biochimica et Biophysica Acta Molecular Basis of Disease. 2015;1852:2145-2160. • Puigdellivol-Sanchez A., Giralt A., Casanovas A., Alberch J., Prats-Galino A. Cryostat Slice Irregularities May Introduce Bias in Tissue Thickness Estimation: Relevance for Cell Counting Methods. Microscopy and Microanalysis. 2015;21(4):893-901. • Xu J, Kurup P, Azkona G, Baguley TD, Saavedra A, Nairn AC et al. Down-regulation of BDNF in cell and animal models increases striatal-enriched protein tyrosine phosphatase 61 (STEP 61) levels.Journal of neurochemistry. 2015. [Epub ahead of print]. Informe Anual CIBERNED 2015 / 109 • Miguez A, García-Díaz Barriga G, Brito V, Straccia M, Giralt A, Ginés S et al. Fingolimod (FTY720) enhances hippocampal synaptic plasticity and memory in Huntington's disease by preventing p75NTR up-regulation and astrocyte-mediated inflammation.Human molecular genetics. 2015;24(17): 4958-70. • Tyebji S., Saavedra A., Canas P.M., Pliassova A., Delgado-Garcia J.M., Alberch J. et al. Hyperactivation of D1 and A2A receptors contributes to cognitive dysfunction in Huntington's disease. Neurobiology of Disease. 2015;74:41-57. • Pont L, Benavente F, Jaumot J, Tauler R, Alberch J, Ginés S et al. Metabolic profiling for the identification of huntington biomarkers by on-line solid-phase extraction capillary electrophoresis mass spectrometry combined with advanced data analysis tools.Electrophoresis. 2015. [Epub ahead of print]. • Anglada-Huguet M, Vidal L, Giralt A, García-Díaz Barriga G, Xifró X, Alberch J. Prostaglandin E2 EP2 activation reduces memory decline in R6/1 mouse model of Huntington's disease by the induction of BDNF-dependent synaptic plasticity.Neurobiology of disease. 2015. [Epub ahead of print]. • Straccia M, Garcia-Diaz Barriga G, Sanders P, Bombau G, Carrere J, Mairal PB et al. Quantitative high-throughput gene expression profiling of human striatal development to screen stem cell-derived medium spiny neurons.Molecular therapy. Methods & clinical development. ;2: 15030. • Martin-Flores N., Romani-Aumedes J., Rue L., Canal M., Sanders P., Straccia M. et al. RTP801 Is Involved in Mutant Huntingtin-Induced Cell Death. Molecular Neurobiology. 2015. [Epub ahead of print]. • Herranz C., Fernandez F., Martin-Ibanez R., Blasco E., Crespo E., De la Fuente C. et al. Spontaneously Arising Canine Glioma as a Potential Model for Human Glioma. Journal of Comparative Pathology. 2015. [Epub ahead of print]. • Azkona G., Saavedra A., Aira Z., Aluja D., Xifro X., Baguley T. et al. Striatal-enriched protein tyrosine phosphatase modulates nociception: Evidence from genetic deletion and pharmacological inhibition. Pain. 2016;157(2):377-386. Epub 2015. • van der Kooij M.A., Masana M., Rust M.B., Muller M.B. The stressed cytoskeleton: How actin dynamics can shape stress-related consequences on synaptic plasticity and complex behavior. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 2016;62:69-75. Epub 2015. • Fernández-Nogales M, Hernández F, Miguez A, Alberch J, Ginés S, Pérez-Navarro E et al. Decreased glycogen synthase kinase-3 levels and activity contribute to Huntington's disease. Human molecular genetics. 2015;24(17): 5040-52. • Xifro X., Rodriguez-Alvarez J. Delineating the Factors and Cellular Mechanisms Involved in the Survival of Cerebellar Granule Neurons. Cerebellum. 2015;14(3):354-359. • Xifró X, Vidal-Sancho L, Boadas-Vaello P, Turrado C, Alberch J, Puig T et al. Novel epigallocatechin3-gallate (EGCG) derivative as a new therapeutic strategy for reducing neuropathic pain after chronic constriction nerve injury in mice.PloS one. ;10(4): e0123122. • European Commitee (Partial Agreement) on Organ Transplantation (CD-P-TO); Josep M. Canals as member. Guide to the quality and safety of tissues and cells for human application (2nd edition). 2015.European directorate for the quality of medicines and healthcare, Council of Europe.ISBN: 978-92-871-8116-8. Proyectos de investigación • Código: 1619.14. Título: Dual therapeutic benefits of isotypeselective HDAC inhibition in Huntington’s disease. Investigador Principal: Silvia Ginés. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Informe Anual CIBERNED 2015 / 110 Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: EHDN. Financiación: 25.000 €. Duración: 2015-2016 Programa 2 Grupo: Jordi Alberch Vié • Código: La lámina nuclear en la enfermedad de Huntington: papel en la fisiopatología y aplicaciones terapeúticas. Título: La lámina nuclear en la enfermedad de Huntington: papel en la fisiopatología y aplicaciones terapeúticas. Investigador Principal: Esther Pérez Navarro. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G202, G301. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Fundación Ramón Areces. Financiación: 121.440 €. Duración: 2015 • Código: RD12/0019. Título: RETIC de Terapia Celular. Investigador Principal: Coordinador de red: José María Moraleda. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G102, G301, G113, G208, G105, G607. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Fondo de Investigaciones Sanitarias. Financiación: 296.700 €. Duración: 2013-2016 • Código: PI2013_08-1. Título: La dinámica mitocondrial y mitofagia como dianas terapéuticas en las enfermedades de Parkinson y Huntington. Investigador Principal: Eduardo Soriano. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G408, G301, G207, G410, G109. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Instituto de Salud Carlos III. Financiación: 300.000 €. Duración: 2013-2015 • Código: RTC-2015-3731-1. Título: Optimización y desarrollo de un agente terapéutico basado en ácidos nucleicos para el tratamiento de la enfermedad de Huntington. Investigador Principal: Assumpcio Bosch (G607)/Esther Pérez (G301). Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G607, G301. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 1.582.767,92 €. Duración: 2015-2017 • Código: A4530. Título: Stem Cell Differentiation JSC – Joint collaborative effort between the IDIBAPS (Barcelona), the University of Milano and the University of Cardiff. Investigador Principal: Josep M. Canals. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: CHDI Foundation Inc. Financiación: 1.845.000 €. Duración: 2012-2016 Tesis doctorales • Autor: Andreas Mezger. Titulo: Development of new methods for the differentiation of hPSCs for Huntington’s disease. Fecha: 18 de noviembre de 2015. Director: Josep Mª. Canals Coll. • Autor: Mónica Pardo Muñoz. Titulo: Characterization of morphogens and new transcription factors involved in the development of striatal Medium Spiny Neurons. Fecha: 12 de noviembre de 2015. Director: Josep Mª. Canals Coll. Informe Anual CIBERNED 2015 / 111 201 GRUPO Enric I. Canela Campos Enric I. Canela Campos Josefa Mallol Montero Verónica Casadó Anguera Vicent Casadó Burillo Estefanía Moreno Guillén Iñigo Etayo Labiano Antonio Cortés Tejedor Gemma Navarro Brugal Mireia Medrano Moya Rafael Franco Fernández David Aguinaga Andrés Irene Reyes Resina Carmen Lluís Biset Edgar Angelats Canals Mar Rodríguez Ruiz Investigador Principal Personal científico de plantilla Personal científico de plantilla Personal científico de plantilla Personal científico de plantilla Personal científico de plantilla Personal científico de plantilla Contratada postdoctoral Becario predoctoral Becario predoctoral Becaria predoctoral Becario predoctoral Becaria predoctoral Becaria predoctoral Becaria predoctoral Jasmina Jiménez Cano Técnico Datos de contacto Departamento de Bioquímica y Biología Molecular Facultad de Biología, Universidad de Barcelona Diagonal 643, planta -2 08028 Barcelona, Catalunya (Spain) Tel.: +34 93 402 15 59 Fax: +34 99 402 15 59 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 112 Resumen Nuestra área de estudio principal se centra en la capacidad que poseen los receptores acoplados a proteína G (GPCRs) de formar homo- y hetero-oligómeros en el sistema nervioso central (SNC). Los resultados más relevantes obtenidos en este período han sido: Hemos revisado la capacidad del enzima adenosina desaminasa (ADA) para actuar como un modulador alostérico de los receptores de adenosina. Así, ADA, proteína de una sola cadena, realiza más de una función acorde a la definición de “moonlighting protein”. Hemos propuesto un mecanismo por el cual algunas de sus funciones “moonlighting” pueden estar coordinadas entre sí y hemos sugerido que fármacos capaces de modular las propiedades de la ADA pueden actuar como moduladores de las funciones “moonlighting” de ésta, proporcionándole un interés médico potencial adicional. Por otra parte, también hemos revisado el papel de la microglía activada y de los macrófagos en el SNC y su potencial en enfermedades del SNC. Hemos proporcionado evidencias de interacciones significativas a nivel farmacológico entre CRF y orexina-A que dependen de la oligomerización entre los receptores CRF1 (CRF1R) y los receptores de orexina OX1 (OX1R). Los heterómeros CRF1ROX1R son los transmisores de un “crosstalk” negativo entre la orexina-A y el CRF, demostrado tanto en células transfectadas como en el área tegmental ventral (ATV) de rata, a través de ellos existe una modulación dendrítica significativa de la liberación de dopamina. El receptor sigma1 (σ1R), receptor diana de la cocaína, también se asocia con el heterómero CRF1ROX1R. La unión de la cocaína al complejo σ1RCRF1R-OX1R promueve la disrupción a largo plazo del “crosstalk” negativo orexina-A-CRF. A través de este mecanismo, la cocaína sensibiliza las células de la ATV a los efectos excitatorios de ambos CRF y orexina-A, proporcionando así un mecanismo por el cual el estrés induce la búsqueda de cocaína. También hemos investigado la modulación alostérica de los antagonistas de A2AR que imitan la función de los agonistas de A2AR, poniendo en tela de juicio la visión tradicional de los antagonistas como ligandos inactivos. Estas modulaciones alostéricas desaparecen cuando agonista y antagonista son coadministrados. Hemos propuesto un modelo que considera los heterómeros A2AR-D2R como heterotetrámeros, constituidos por homodímeros de A2A y D2R, basándonos en técnicas de disociación de radioligandos y como unidades donadoras y aceptoras de la técnica de BRET con doble complementación. El modelo predice que altas concentraciones de un antagonista de A2A se comportaría como un agonista de A2A y disminuiría la función del receptor D2R en el cerebro. Así, la unión de receptores de hormonas, neurotransmisores y neuromoduladores formando tetrámeros podría explicar los resultados contradictorios obtenidos en terapias basadas en el uso de un fármaco antagonista de un receptor, para alterar la acción de otro receptor, y explica que el éxito de este tipo de tratamientos recae en la administración de una dosis apropiada de dicho fármaco. Hemos mostrado que los efectos analgésicos y amnésicos del THC son independientes entre ellos: mientras que la amnesia inducida por el THC desaparece en los ratones mutantes carentes del receptor 5-HT2A de serotonina, THC puede promover sin embargo analgesia en estos animales. En estudios moleculares posteriores, hemos mostrado que, en regiones cerebrales específicas involucradas en la formación de la memoria, los receptores de THC y los receptores de 5-HT2A funcionan conjuntamente, interaccionando físicamente. Interferir experimentalmente en esta interacción evita los déficits de memoria inducidos por el THC, pero no evita sus propiedades analgésicas. Nuestros resultados demuestran un nuevo mecanismo por el cual las propiedades analgésicas beneficiosas del THC pueden disociarse de sus efectos cognitivos adversos. En esta línea, hemos descrito un papel sin precedentes del receptor de cannabinoides CB2 como regulador esencial de la señalización pro-oncogénica de HER2 en cáncer de mama; esto sugiere que CB2 podría ser un biomarcador con valor pronóstico en estos tumores. Hemos aplicado herramientas computacionales y ensayos high-throughput screening para identificar un nuevo ligando sintetizado para los receptores de dopamina, con afinidad nanomolar y actividad agonista de los receptores de dopamina D2. Nuestros resultados validan la aplicación de librerías de base combinatoria del péptido inoloquinolizindina para ajustar los perfiles farmacológicos de múltiples ligandos de los receptores de dopamina D1 y D2. Basándonos en estudios de tomografía por emisión de positrones (PET) en humanos con [11C]raclopride (radioligando de los receptores D2/D3 de dopamina sensible a la dopamina endógena), mostramos que el incremento en la disponibilidad de los receptores D2/D3 inducida por la cafeína en la ATV fueron asociados con incrementos en estados de alerta inducidos Informe Anual CIBERNED 2015 / 113 por la cafeína. Nuestros hallazgos indican que en el cerebro humano, la cafeína, en dosis de consumo habitual, incrementa la disponibilidad de los receptores D2/D3, lo que indica que la cafeína no incrementa la dopamina en el estriado ya que esto hubiera reducido la disponibilidad de los receptores D2/D3 de dopamina. En cambio, interpretamos nuestros hallazgos como un reflejo del incremento en los niveles de los receptores D2/D3 en el estriado con cafeína (o cambios en su afinidad). Hemos demostrado que los receptores de angiotensina tipo II (AT1) se expresan en el estriado, y forman heterómeros con los receptores D2 de dopamina, permitiendo a fármacos selectivos para el receptor AT1 alterar la respuesta funcional de los receptores D2 de dopamina. Palabras clave Receptores de adenosina, interacciones alostéricas, cannabinoides, cocaína, receptores de dopamina, receptores acoplados a proteína G, oligomerización de receptores, modelo de receptores diméricos Publicaciones • Molero A, Vendrell M, Bonaventura J, Zachmann J, López L, Pardo L et al. A solid-phase combinatorial approach for indoloquinolizidine-peptides with high affinity at D(1) and D(2) dopamine receptors.European journal of medicinal chemistry. 2015;97: 173-80. • Naval-Macabuhay I., Casanova V., Navarro G., Garcia F., Leon A., Miralles L. et al. Adenosine deaminase regulates Treg expression in autologous T cell-dendritic cell cocultures from patients infected with HIV-1. Journal of Leukocyte Biology. 2016;99(2):349-359. Epub 2015. • Bonaventura J, Navarro G, Casadó-Anguera V, Azdad K, Rea W, Moreno E et al. Allosteric interactions between agonists and antagonists within the adenosine A2A receptor-dopamine D2 receptor heterotetramer.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2015;112(27): E3609-18. • Ferré S, Bonaventura J, Tomasi D, Navarro G, Moreno E, Cortés A et al. Allosteric mechanisms within the adenosine A2A dopamine Dreceptor heterotetramer.Neuropharmacology. 2015. [Epub ahead of print]. • Franco R., Fernandez-Suarez D. Alternatively activated microglia and macrophages in the central nervous system. Progress in Neurobiology. 2015;131:65-86. • Volkow ND, Wang GJ, Logan J, Alexoff D, Fowler JS, Thanos PK et al. Caffeine increases striatal dopamine D2/D3 receptor availability in the human brain.Translational psychiatry. 2015;5: e549. • Vinals X., Moreno E., Lanfumey L., Cordomi A., Pastor A., De La Torre R. et al. Cognitive impairment induced by delta9- tetrahydrocannabinol occurs through heteromers between cannabinoid CB&lt;inf&gt;1&lt;/inf&gt; and serotonin 5-HT&lt;inf&gt;2A&lt;/inf&gt; receptors. PLoS Biology. 2015;13(7). [Epub ahead of print]. • Martinez-Pinilla E., Rodriguez-Perez A.I., Navarro G., Aguinaga D., Moreno E., Lanciego J.L. et al. Dopamine D2 and angiotensin II type 1 receptors form functional heteromers in rat striatum. Biochemical Pharmacology. 2015;96(2):131-142. • Marada S., Navarro G., Truong A., Stewart D.P., Arensdorf A.M., Nachtergaele S. et al. Functional Divergence in the Role of N-Linked Glycosylation in Smoothened Signaling. PLoS Genetics. 2015;11(8). [Epub ahead of print]. • Cortes A., Gracia E., Moreno E., Mallol J., Lluis C., Canela E.I. et al. Moonlighting Adenosine Deaminase: A Target Protein for Drug Development. Medicinal Research Reviews. 2015;35(1):85125. Informe Anual CIBERNED 2015 / 114 Programa 2 Grupo: Enric I. Canela Campos • Aymerich MS, Rojo-Bustamante E, Molina C, Celorrio M, Sánchez-Arias JA, Franco R. Neuroprotective Effect of JZL184 in MPP<sup>+</sup>-Treated SH-SY5Y Cells Through CB2 Receptors.Molecular neurobiology. 2015. [Epub ahead of print]. • Navarro G., Quiroz C., Moreno-Delgado D., Sierakowiak A., McDowell K., Moreno E. et al. Orexin–corticotropin-releasing factor receptor heteromers in the ventral tegmental area as targets for cocaine. Journal of Neuroscience. 2015;35(17):6639-6653. • Gomez-Vallejo V., Ugarte A., Garcia-Barroso C., Cuadrado-Tejedor M., Szczupak B., DopesoReyes I.G. et al. Pharmacokinetic investigation of sildenafil using positron emission tomography and determination of its effect on cerebrospinal fluid cGMP levels. Journal of Neurochemistry. 2016;136(2):403-415. Epub 2015. • Navarro G., Borroto-Escuela D.O., Fuxe K., Franco R. Purinergic signaling in Parkinson's disease. Relevance for treatment. Neuropharmacology. 2015. [Epub ahead of print]. • Perez-Gomez E., Andradas C., Blasco-Benito S., Caffarel M.M., Garcia-Taboada E., Villa-Morales M. et al. Role of cannabinoid receptor CB2 in HER2 pro-oncogenic signaling in breast cancer.. Journal of the National Cancer Institute. 2015;107(6). [Epub ahead of print]. • Cordomi A., Navarro G., Aymerich M.S., Franco R. Structures for G-Protein-Coupled Receptor Tetramers in Complex with G Proteins. Trends in Biochemical Sciences. 2015;40(10):548-551. • Franco R., Petrovic M. Suggesting a way to understand the actual potential of anti-Alzheimer's disease drugs that show promise in transgenic mouse models. Frontiers in Neurology. 2015;6(OCT). [Epub ahead of print]. • Onatibia-Astibia A., Martinez-Pinilla E., Franco R. The potential of methylxanthine-based therapies in pediatric respiratory tract diseases. Respiratory Medicine. 2015. [Epub ahead of print]. • Martinez-Pinilla E., Onatibia-Astibia A., Franco R. The relevance of theobromine for the beneficial effects of cocoa consumption. Frontiers in Pharmacology. 2015;6(FEB). [Epub ahead of print]. • Franco R, Casadó-Anguera V, Muñoz A, Petrovic M, Navarro G, Moreno E et al. Hints on the Lateralization of Dopamine Binding to D1 Receptors in Rat Striatum..Molecular neurobiology. 2015. [Epub ahead of print]. • Allosteric mechanisms in the adenosine A2A-dopamine D2 receptor heteromer.Ferré S, Navarro G, Bonaventura J, Moreno E, Volkow ND, Lluís C, Casadó V. En: The Adenosinergic System: A non-dopaminergic target in Parkinson’s disease. (pp. 27-38), 2015.Springer International Publishing, Switzerland.ISBN: 978-331920273-0. Proyectos de investigación • Código: 2014-SGR-1236. Título: Neurobiología Molecular. Investigador Principal: Enric I. Canela Campos. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: CC.AA. Agencia financiadora: Generalitat de Catalunya: Programas: Ajuts a Grups de recerca consolidats. Financiación: 24.000 €. Duración: 2014-2016 • Código: 20141330. Título: Cannabinoid receptor heteromeric complexes as therapeutic targets in Parkinson's disease. Investigador Principal: Rafael Franco Fernández. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G201, G203. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Privado. Agencia financiadora: Fundació La Marató de TV3. Financiación: 150.000 €. Duración: 2015-2017 Informe Anual CIBERNED 2015 / 115 • Código: SAF2012-39875-C02-01. Título: Heteromerización de receptores GPR55, CB1 y CB2: senalización celular, farmacología y análisis de su potencial como dianas de enfermedades neurodegenerativas". Investigador Principal: Rafael Franco Fernández. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: convocatoria 2012 de Proyectos de Investigación Fundamental no Orientada. Financiación: 178.856,13 €. Duración: 2014-2015 • Código: 20140610. Título: Targeting neuronal dopamine D1histamine H3 receptor heteromers as a new treatment of Huntington’s disease. Investigador Principal: Enric I. Canela Campos. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Fundació La Marató de TV3. Financiación: 200.000 €. Duración: 2015-2017 Informe Anual CIBERNED 2015 / 116 • Código: CIBERNED 2013/05. Título: Identificación y caracterización molecular de subpoblaciones de receptores cannabinoides en poliglutaminopatias. Investigador Principal: Manuel Guzmán Pastor. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G305, G201, G303, G304. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: CIBERNED. Financiación: 200.000 €. Duración: 2013-2015 • Código: SAF2014-54840-R. Título: Oligomerización de receptores adrenérgicos y dopaminérgicos en el SNC: un nuevo enfoque en el tratamiento del transtorno por déficit de atención e hiperactividad. Investigador Principal: Enric I. Canela Campos. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 242.000 €. Duración: 2015-2017 106 GRUPO Valentín Ceña Callejo Valentín Ceña Ana Belén García Sáez Elena Galera Inmaculada Posadas Vanesa Guijarro Laura Romero Investigador Principal Profesora titular Técnico de laboratorio Técnico de laboratorio Técnico de laboratorio Licenciada Datos de contacto Unidad Asociada Neurodeath Universidad de Castilla-La Mancha, Facultad de Medicina Avenida Almansa, 14 02006 Albacete (Spain) Tel.: +34 680 22 23 22 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 117 Resumen La investigación del grupo Neurodeath se ha centrado fundamentalmente en dos aspectos: 1) El uso de nanopartículas, fundamentalmente dendrímeros (aunque se han utilizado también otros polímeros derivados de ciclodextrina), para transfectar material genético, fundamentalmente siRNA, con el objeto de eliminar ciertas proteínas específicas que están implicadas en las vías de señalización que se activan durante la progresión tumoral y los procesos neurodegenerativos como la esclerosis mútiple estudio del papel del retículo 2) El endoplásmico y del factor de transcripción HIF en los mecanismos de muerte neuronal durante la hipoxia neuronal y en los procesos neurodegenerativos. En relación con el uso de nanopartículas para eliminar, de forma selectiva proteínas señalizadoras, hay que tener en cuenta que la gran mayoría de las dianas sobre las que actúan los fármacos son proteínas a las que dichos fármacos inhiben o modulan. Una limitación a la acción de los fármacos viene dada por la falta de selectividad de los mismos sobre proteínas similares (diferentes tipos y subtipos de receptores, canales iónicos, isoenzimas, etc) dando lugar a un número importante de efectos secundarios que limitan la efectividad del tratamiento. Una alternativa terapéutica innovadora, que resuelve en gran medida este problema, consiste en utilizar siRNA como forma de eliminar selectivamente proteínas cuya función está alterada en ciertas patologías que son difíciles de tratar por la falta de fármacos eficaces, por la toxicidad de los mismos y/o por la presencia de resistencias al tratamiento (cáncer, tuberculosis, etc). Este abordaje va a producir, en un plazo de tiempo relativamente corto, nuevas generaciones de fármacos, basados en siRNA, con el potencial de revolucionar la terapéutica. En este sentido, nuestro grupo se ha focalizado en el desarrollo de dendrímeros y otras nanopartículas que permitan transfectar cultivos neuronales y que, en un paso posterior, puedan ser utilizadas como agentes de transfección in vivo. Palabras clave Terapia génica, dendrímeros, neurodegeneración, siRNA, transfección, retículo endoplásmico, PERK Publicaciones • Lopez-Hernandez B., Cena V., Posadas I. The endoplasmic reticulum stress and the HIF-1 signalling pathways are involved in the neuronal damage caused by chemical hypoxia. British Journal of Pharmacology. 2015;172(11):2838-2851. • Dumitru A.C., Herruzo E.T., Rausell E., Cena V., Garcia R. Unbinding forces and energies between a siRNA molecule and a dendrimer measured by force spectroscopy. Nanoscale. 2015;7(47):20267-20276. • Klionsky DJ, Abdelmohsen K, Abe A, Abedin MJ, Abeliovich H, Acevedo Arozena A et al. Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy (3rd edition). Autophagy. 2016;12(1):-. Epub 2015. Informe Anual CIBERNED 2015 / 118 Programa 2 Grupo: Valentín Ceña Callejo Proyectos de investigación • Código: VIHVACD. Título: Desarrollo de una vacuna frente a VIH: estudio de los cambios en la biología de células dendríticas humanas tras interacción con distintos sistema de liberación de péptidos de VIH. Investigador Principal: María Ángeles Muñoz Fernández. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: Si (CIBERBBN). Tipo: Internacional. Agencia financiadora: CYTED. Financiación: 5.000 €. Duración: 2014-2017 • Código: BFU2014-59009-P. Título: Efecto de dendrímeros antiinflamatorios sobre la patogénesis de la esclerosis múltiple. Investigador Principal: Valentín Cena. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 156.453 €. Duración: 2015-2017 Informe Anual CIBERNED 2015 / 119 601 GRUPO Onofre Combarros Pascual Onofre Combarros Investigador Principal, catedrático de Neurología Jon Infante Co-Investigador Principal, FEA de Neurología, profesor asociado de Neurología José Berciano Catedrático de Neurología, profesor colaborador emérito María Teresa Berciano Catedrática de Biología celular Iñigo Casafont Antonio García Javier Riancho-Zarrabeitia Isabel González Aramburu Eloy Rodríguez Rodríguez FEA de Neurofisiología clínica Especialista de Neurología y becaria predoctoral ISCIII Andrés González-Mandly FEA de radiología Andrea González Suaréz Especialista de Neurología. becaria, IDIVAL Miguel A. Lafarga Catedrático de Biología celular MIR de Neurología FEA de Neurología María Ruiz Soto Técnico de laboratorio, MICINN Pascual Sánchez-Juan FEA de Neurología y profesor asociado de Neurología Coro Sánchez-Quintana Técnico de laboratorio, CIBERNED Olga Tapia Martínez Profesor ayudante, doctor de la UC Jorge Mata Garrido Becario, FPI MINECO Investigadora postdoctoral, IDIVAL Marta de la Fuente José Ignacio Mateo María J. Sedano José M. Polo María Sierra Secretaria a tiempo parcial CIBERNED Elena Gallardo Facultativa especialista de Área (FEA), profesora asociada de radiología FEA de Neurología Profesor titular de Neurología Ana Pozueta Psicóloga, becaria FIS/IDIVAL Datos de contacto Servicio de Neurología Hospital Universitario Marqués de Valdecilla Universidad de Cantabria 39008 Santander (Spain) [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 120 FEA de Neurología Especialista de Neurología y becaria López-Albo IDIVAL José L. Vázquez-Higuera FEA de Neurología Resumen Introducción: Como hemos indicado en las memorias anuales previas, la actividad investigadora de nuestro grupo tiene un componente clínico (liderado por el Prof. Onofre Combarros), y otro básico (liderado por los Prof. Miguel Lafarga y Mª Teresa Berciano). Este último está emplazado en el Departamento de Anatomía y Biología Celular, Facultad de Medicina de la Universidad de Cantabria. Con motivo de su jubilación y tras la correspondiente aprobación por la Comisión de Dirección de CIBERNED, el Prof. José Berciano (IP del Grupo hasta el 1 de marzo de 2015) pasa a ser profesor colaborador emérito. En la vertiente clínica, nuestra actividad investigadora se ha centrado en los siguientes aspectos: • Correlaciones clínico-moleculares de las ataxias y neuropatías hereditarias. Nuestro grupo está integrado en dos proyectos concertados de la UE: EUROSCA, RISCA, y AFM/CMT1A. • Análisis de la amiotrofia de extremidades inferiores en CMT por medio de resonancia magnética. • Correlaciones clínico-moleculares enfermedad de Parkinson familiar. en la • Polimorfismos génicos de riesgo de la enfermedad de Alzheimer esporádica. • Prionopatías En la vertiente básica, se ha centrado en los siguientes puntos: • El cuerpo nuclear de Cajal y el nucleolo como marcadores de la actividad neuronal. • Organización y dinámica de los compartimentos nucleares de lesión/ reparación del DNA en neuronas. • Bases celulares del efecto neuroprotector de los retinoides en un modelo murino de ELA. Neuropatías periféricas: En un estudio prospectivo de seis pacientes consecutivos de síndrome de Guillain-Barré (SGB) en fase precoz (días 1 a 9 del inicio sintomático) hemos demostrado la relevancia patogénica de las lesiones en los troncos nerviosos proximales, y particularmente las que afectan a los nervios espinales. Esta noción es aplicable tanto a las formas desmielinizantes como axonales. Nuestras contribuciones al conocimiento del SGB han sido recogidas en un libro. En dos estirpes de enfermedad de CharcotMarie-Tooth (CMT) con sendas mutaciones heterocigotas en el gen de NEFL, ya E397K o N98S, hemos redefinido su nosología, que ahora debiera integrarse en la forma DI-CMT. Hemos reportado el primer estudio del registro neurofisiológico del reflejo T en CMT1A, estableciendo que puede ser un sencillo y cómodo método de diagnóstico, particularmente aplicable a niños con esta neuropatía. En dos trabajos de revisión, aportamos el papel de las pruebas de imagen en el diagnóstico de las neuropatías inflamatorias y hereditarias. Nuestro grupo sigue integrado en el proyectos europeo IGOS. Mantenemos una estrecha colaboración con la Prof. Albena Jordanova (Neurogenetic Laboratory, University of Antwerp, Belgium), con quienes estamos redefiniendo el genotipo CMT2G. Ataxias hereditarias: Hemos continuado en el estudio europeo Natural History of SCAs, que se enmarca en el EUROSCA Project (para detalles nos remitimos a http://www.ataxia-study-group.net/html/ studies/eurosca). También como actividad de EUROSCA, hemos continuado con el seguimiento prospectivo de pacientes con ataxia autosómica dominante incluidos en el RISCA Project. Hemos participado en un estudio de seguimiento longitudinal de una amplia cohorte de pacientes con SCA1, 2, 3 y 6. Enfermedad de Parkinson: Hemos demostrado que el nivel de ácido úrico sérico no se asocia con el riesgo de desarrollo de demencia en la enfermedad de Parkinson. En dos estudios de colaboración internacional, hemos investigado el perfil temporal de los síntomas no motores en la enfermedad de Parkinson (EP) idiopática y en la asociada a la mutación G2019S del gen LRRK2. Mediante análisis de transcriptoma en muestras de sangre, hemos identificado 13 genes candidatos de parkinsonismo en casos esporádicos, en portadores asintomáticos de la mutación G2019S, y controles. Informe Anual CIBERNED 2015 / 121 Dentro de nuestra actividad como miembros del EMSA-SG (www.emsa-sg.org/), hemos participado en el estudio que descarta el papel patogénico de las mutación en COQ2 en la atrofia de múltiples sistemas neuronales (abreviada en inglés como MSA). En colaboración con el Neurology Department of Toulouse Purpam Hospital (INSERM), está en marcha un proyecto para identificar biomarcadores clínicos y preclínicos (RM multimodal) en la EP-LRRK2. Enfermedad de Alzheimer: Nuestro grupo es miembro fundador del consorcio español de genética de las demencias (DEGESCO). Fruto de esta colaboración, auspiciada por CIBERNED, este año 2015 se ha publicado la asociación entre variantes del gen MAPT y distintas enfermedades neurodegenerativas en una muestra de 11.572 sujetos. En la línea dedicada a biomarcadores de la enfermedad de Alzheimer estamos realizando PET PIB, y FDG a pacientes de EA, pacientes de Deterioro Cognitivo Leve y controles sanos. Tenemos en preparación una artículo describiendo nuestra experiencia clínica en el uso del PET amiloide y hemos colaborado con nuestros datos en consorcios internacionales que han dado como fruto una doble publicación en JAMA describiendo la prevalencia de los depósitos cerebrales de amiloide en sujetos sanos y en sujetos con deterioro cognitivo. Prionopatías: Este año hemos publicado un análisis de asociación genómica (GWAs) con la mayor muestra de pacientes incluidos hasta la fecha (1.543 muestras de pacientes con CreutzfeldtJakob esporádico, procedente de siete países europeos y Australia, y 4.203 controles). Este estudio se enmarca en la colaboración dentro del proyecto europeo JPND DEMTEST. Neurobiología celular: Los estudios se han centrado en tres líneas: • El efecto neuroprotector del bexaroteno en un modelo murino de de ELA (el ratón SOD1G93A). compartimentalización nuclear y • La dinámica de los focos de lesión/reparación del DNA en neuronas ganglionares sensitivas • El efecto de la acetilación del factor de supervivencia de las neuronas motoras (SMN) sobre la biogénesis de snRNP espliceosomales y el ensamblaje de “Cajal bodies”. Respecto a la primera línea, hemos demostrado que el tratamiento con bexaroteno, un agonista de los receptores de retinoides, mejora la supervivencia de los ratones, incrementa la expresión de RXRα y reduce la disfunción de la proteostasis en las motoneuronas. En relación con la respuesta neuronal al daño en el DNA, hemos analizado la dinámica de la RNA polimerasa II, que gobierna la transcripción de los genes que codifican proteínas, y la implicación de la vía ubiquitina-proteasoma en la reparación del DNA. Finalmente, hemos demostrado que la SMN humana se acetila en la lisina K119, un proceso mediado por la acetiltransferasa CBP. Además, el estudio del interactoma de la SMN nos ha permitido demostrar que su acetilación regula el ensamblaje molecular de snRNPs espliceosomales y de “Cajal bodies” (manuscrito en preparación). Palabras clave Ataxia, SCA, enfermedad de Charcot-Marie-Tooth, enfermedad de Parkinson, enfermedad de Alzheimer, enfermedad de Creutzfeldt-Jakob, cuerpos nucleares de Cajal, distrofia oculofaríngea Publicaciones • Jun G, Ibrahim-Verbaas CA, Vronskaya M, Lambert JC, Chung J, Naj AC et al. A novel Alzheimer disease locus located near the gene encoding tau protein.Molecular psychiatry. 2016;21(1): 108-117. Epub 2015. • Carr AS, Pelayo-Negro AL, Evans MR, Laurà M, Blake J, Stancanelli C et al. A study of the neuropathy associated with transthyretin amyloidosis (ATTR) in the UK.Journal of neurology, neurosurgery, and psychiatry. 2015. [Epub ahead of print]. Informe Anual CIBERNED 2015 / 122 Programa 2 Grupo: Onofre Combarros Pascual • Alcolea D., Martinez-Lage P., Sanchez-Juan P., Olazaran J., Antunez C., Izagirre A. et al. Amyloid precursor protein metabolism and inflammation markers in preclinical Alzheimer disease. Neurology. 2015;85(7):626-633. • Pelayo-Negro AL, Carr AS, Laura M, Skorupinska M, Reilly MM. An observational study of asymmetry in CMT1A.Journal of neurology, neurosurgery, and psychiatry. 2015;86(5): 589-90 . • Dols-Icardo O, Nebot I, Gorostidi A, Ortega-Cubero S, Hernández I, Rojas-García R et al. Analysis of the CHCHD10 gene in patients with frontotemporal dementia and amyotrophic lateral sclerosis from Spain.Brain : a journal of neurology. 2015;138(Pt 12): e400. . • Sierra M, Carnicella S, Strafella AP, Bichon A, Lhommée E, Castrioto A et al. 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Investigador Principal: María Sierra Pena. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Instituto de Salud Carlos III. Financiación: 108.000 €. Duración: 2011-2015 • Código: CIBERNED 2014/02. Título: Mecanismos epigenéticos implicados en la etiología y progresión de las demencias neurodegenerativas rápidamente progresivas. Investigador Principal: MIguel Calero. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G114, G509, G503, G601. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Intramurales. Agencia financiadora: CIBERNED. Financiación: 252.074 €. Duración: 2015-2017 • Código: BFU20011-23983 Título: Señalización y reparación del daño en el DNA en neuronas. Organización estructural, molecular, espacial y temporal de los focos de lesión/reparación del DNA. Diferencial del transcriptoma en pacientes y portadores asintomáticos de mutaciones en LRRK2. Investigador Principal: Miguel Ángel Lafarga Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Agencia financiadora: Dirección general de Investigación, Ministerio de Economía y Competitividad Duración: 2012-2015 Financiación: 139.150 €. Informe Anual CIBERNED 2015 / 125 • Código: BFU2014-54754P Título: Regulación por acetilación del factor de supervivencia de las neuronas motoras. Su importancia en la biogénesis de snRNPs y en el ensamblaje de los cuerpos nucleares de Cajal. Diferencial del transcriptoma en pacientes y portadores asintomáticos de mutaciones en LRRK2. Investigador Principal: María Teresa Berciano Blanco y Miguel Ángel Lafarga Coscojuela Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Agencia financiadora: Dirección general de Investigación, MIinisterio de Economía y Competitividad. Entidades participantes: Departamento de Anatomía y Biología Celular, Universidad de Cantabria Duración: 2015-2016. Financiación: 114.950 €. • Código: PI11/00228 Título: Selección de genes candidato para la enfermedad de Parkinson idiopática a través del análisis diferencial del transcriptoma en pacientes y portadores asintomáticos de mutaciones en LRRK2. Investigador Principal: Jon Infante Ceberio Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Agencia financiadora: Instituto de Salud Carlos III. Financiación: 105.941,55 €. Duración: 2012-2014. Prorrogado hasta marzo 2016 • Título: Estudio de la influencia de los factores genéticos reguladores de los niveles séricos de Progranulina sobre la penetrancia de la mutación G2019S de LRRK2 y sobre el riesgo de demencia en la enfermedad de Parkinson. Investigador Principal: Isabel González Aramburu (Director del proyecto, Jon Infante) Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Agencia financiadora: FIS (Ayuda predotoral) Financiación: 82.500 €. Duración: 2012-2015 • Código: NVAL 2015/17 Título: Estudio de la utilidad de biomarcadores de neuroimagen y olfación en la enfermedad de Parkinson asociada a la mutación G2019S de LRRK2 como predictores de conversión a enfermedad de Parkinson motora. Investigador Principal: María Sierra Peña Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Agencia financiadora: IDIVAL Financiación: 14.000 €. Duración: 2015-2017 Informe Anual CIBERNED 2015 / 126 • Título: Amiotrofia de extremidades inferiores en la enfermedad de Charcot-MarieTooth tipo 1A: estudio longitudinal clínico, neurofisiológico y de resonancia magnética Investigador Principal: Ana Lara Pelayo Negro (Director del proyecto, Jon Infante) Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Agencia financiadora: Fundación Marqués de Valdecilla-IFIMAV Financiación: 72.000 €. Duración: 2013-2015 • Título: Identificación mediante resonancia multimodal de biomarcadores de la fase premotora de la enfermedad de Parkinson asociada a la mutación G2019S de LRRK2 (proyecto de colaboración con Hospital Purpan de Toulouse y con el INSERM, Francia). Investigador Principal: María Sierra Peña Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Agencia financiadora: Sociedad Española de Neurología Financiación: 3.000 €. Duración: 2013-2014 • Título: Estudio de la influencia de los factores genéticos reguladores de los niveles séricos de Progranulina sobre la penetrancia de la mutación G2019S de LRRK2 y sobre el riesgo de demencia en la enfermedad de Parkinson. Investigador Principal: Isabel González Aramburu (Director del proyecto, Jon Infante) Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Agencia financiadora: FIS (Ayuda predotoral) Financiación: 82.500 €. Duración: 2012-2015 • Título: Biomarcadores de enfermedad de Alzheimer como factores pronóstico en hidrocefalia a presión normal idiopática. Investigador Principal: Eloy Manuel Rodríguez Rodríguez Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Agencia financiadora: Fondo de Investigación Sanitaria, Instituto Carlos III. HUMV-IFIMAV y HCUVA Financiación: 51.606,5€. Duración: 2014-2016 • Código: PI11/03028 Título: Proyecto DEMTEST. Investigador Principal: Pascual SánchezJuan Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Agencia financiadora: FIS (JPND). Financiación: 117.370 €. Duración: 2011-2015 Programa 2 Grupo: Onofre Combarros Pascual • Código: PT13/0010/0024 Título: Plataforma de Biobancos, nodo Hospital "Universitario Marqués de Valdecilla". Investigador Principal: Pascual Sánchez Juan Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Agencia financiadora: Instituto de Salud Carlos III. Financiación: 98.000 € Duración: 2014-2017 Tesis doctorales • Autor: Javier Riancho Zarrabeitia. Titulo: Efecto del Bexaroteno en ratones transgénicos con esclerosis lateral amiotrófica (ELA), estudio histológico y molecular. Fecha: 27 de marzo de 2015. Director: Miguel Ángel Lafarga Coscojuel. Informe Anual CIBERNED 2015 / 127 101 GRUPO Antonio Cuadrado Pastor Antonio Cuadrado Pastor Investigador Principal, catedrático de Bioquímica y Biología molecular, director del departamento de Bioquímica Isabel Lastres Becker Profesora contratada, doctora, UAM Ana Isabel Rojo Sanchís Investigadora postdoctoral, CIBERNED Ángel Juan García Yagüe Marta Pajares Cabetas María Isabel Escoll Guerrero Ruth Blanco García Investigadora postdoctoral, UAM Investigadora predoctoral, FPI, UAM Natalia Robledinos Antón Alba Álvarez Investigador postdoctoral, CIBERNED Investigadora predoctoral, FPU, UAM Datos de contacto Departamento de Bioquímica e Instituto de Investigaciones Biomédicas Facultad de Medicina, Universidad Autónoma de Madrid Arzobispo Morcillo 4, 28029 Madrid (Spain) Tel.: +34 91 585 43 83 Fax: +34 915 85 44 01 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 128 Investigadora predoctoral, FPU, UAM Estudiante trabajo fin de grado en Bioquímica, UAM Resumen A pesar de los resultados prometedores obtenidos en modelos animales preclínicos de enfermedades neurodegenerativas, las estrategias farmacológicas de neuroprotección han fracasado sistemáticamente en su traslación clínica. Nosotros creemos que esto es debido a que los modelos animales que se limitan a expresar la proteinopatía (sinucleinopatía en la enfermedad de Parkinson; amiloidopatía y tauopatía en la enfermedad de Alzheimer), solo reflejan aspectos terminales y marginales de la enfermedad y no reúnen los factores de riesgo y comorbilidades de los pacientes. El factor de transcripción NRF2 es un regulador maestro de genes de citoprotección que incluyen defensa frente a estrés oxidativo, inflamatorio y proteotóxico. Su actividad disminuye con la edad, en modelos animales está asociada a los factores de riesgo de la enfermedades neurodegenerativas y además existen asociaciones entre haplotipos funcionales de su gen y riesgo de padecer Parkinson o Alzheimer. Por todo ello, estamos estudiando la regulación farmacológica de NRF2 en cerebro como posible diana terapéutica para Parkinson y Alzheimer. Durante el año 2015 hemos concentrado nuestro trabajo en cuatro líneas de actuación: 1) Desarrollo de un nuevo modelo murino de tauopatía en ratón basado en la entrega estareotáxica en hipocampo de un vector adenoasociado que expresa la proteína mutante humana TAU(P301L). Hemos descrito una comunicación entre neuronas dañadas y microglía que sirve para reparar el parénquima cerebral y se basa en la liberación de la chemoquina fractalkina por la neurona y la activación de una vía de señalización en la microglía que conduce a la activación de NRF2. Los resultados más relevantes del estudio en ratones se han validado en muestras post mortem de pacientes con EA y parálisis supranuclear progresiva. 2) Hemos desarrollado un nuevo modelo de ratón para Alzheimer que combina la expresión de los transgenes APP(V717I) y TAU(P301L) en un fondo genético silvestre o nulo para expresión de NRF2. En estos ratones la patología asociada a la EA se desarrolla a partir de un año de edad pero se adelanta en los deficientes en NRF2. Estos ratones suponen una nueva herramienta para el estudio de NRF2 como nueva diana terapéutica. 3) Los estudios sobre regulación de NRF2 en respuesta a señalización por WNT nos han llevado a describir un complejo multiproteico que incluye a axina, GSK-3 y β-TrCP que participa en el mantenimiento basal del metabolismo antioxidante en el cerebro. Dada la relevancia de la vía WNT en el mantenimiento y diferenciación de los nichos neurogénicos, hemos iniciado un estudio sobre el papel de NRF2 en el desarrollo de progenitores neurales del giro dentado (SGZ) en el modelo de Alzheimer de ratón mencionado anteriormente. 4) Hemos continuado con el desarrollo de un nuevo modelo murino de PD que porta la deficiencia en NRF2 junto con la expresión de α-sinucleína humana. En línea con nuestra línea de transferencia tecnológica, hemos colaborado con empresas del sector biofarmacéutico para validar nuevos compuestos que activan NRF2 en modelos preclínicos de la enfermedad de Parkinson. También hemos participado en el desarrollo y protección intelectual de un compuesto bifuncional híbrido de melatonina y sulforafano que induce neuroprotección frente a estrés oxidativo. Palabras clave Estrés oxidativo, neuroinflamación, proteinopatía, neuroprotección, NRF2, WNT, GSK-3, TAU Publicaciones • Prieto P., Rosales-Mendoza C.E., Terron V., Toledano V., Cuadrado A., Lopez-Collazo E. et al. Activation of autophagy in macrophages by pro-resolving lipid mediators. Autophagy. 2015;11(10):1729-1744. AE, Egea J, Buendía I, Navarro E, Rada P, Cuadrado A et al. Agmatine induces Nrf2 • Freitas and protects against corticosterone effects in hippocampal neuronal cell line. Molecular neurobiology. 2015;51(3): 1504-19. 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Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: CIBERNED. Financiación: 240.000 €. Duración: 2015-2017 Programa 2 Grupo: Antonio Cuadrado Pastor • Código: COEN2008. Título: WNT signaling: biomarker and target evaluation in Alzheimer’s disease. Investigador Principal: Antonio Cuadrado Pastor. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Instituto de Salud Carlos III. Financiación: 616.300 €. Duración: 2014-2015 Informe Anual CIBERNED 2015 / 131 102 GRUPO Isabel Fariñas Gómez Isabel Fariñas Salomé Sirerol Piquer Ana Domingo Muelas Francisco Pérez Sánchez Alex Bizy Raquel Montalbán Martina Kirstein María Pimentel Santillana María José Palop Benlloch Sacramento Rodríguez Ferrón Carmen Ovejero Benito Fabrice Durupt Beatriz Martí Prado Elba Barberà Ferragud Investigadora Principal Personal científico de plantilla Personal científico de plantilla Personal científico de plantilla Ana Pérez Villalba Contratada postdoctoral José Manuel Morante Contratado postdoctoral Contratada postdoctoral Contratada postdoctoral Contratada postdoctoral Contratada postdoctoral Becario predoctoral Germán Belenguer Sánchez Becario predoctoral Datos de contacto Departamento de Biología Celular Universidad de Valencia Doctor Moliner 50 46100 Burjassot (Spain) Tel.: +34 96 354 37 84, (despacho) 3246 Fax: +34 96 354 34 04 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 132 Becaria predoctoral Becaria predoctoral Técnico Técnico Técnico Resumen Nuestro laboratorio desarrolla dos líneas de investigación en neurodegeneración y terapia celular: 1) El estudio de alteraciones celulares y moleculares subyacentes a la neurodegeneración dopaminérgica. 2) El estudio del proceso de auto-renovación de células madre neurales (NSCs). En los últimos años, aparte de los estudios específicos dentro de cada una de estas líneas, hemos estado trabajando en aspectos que combinan ambas y que tienen que ver con la regulación de la neurogénesis adulta en parkinsonismo y durante el envejecimiento. En el año 2015 hemos estado analizando el efecto de la dopamina y el regulador sináptico alfasinucleína en la regulación de las NSCs, tanto en situaciones fisiológicas como en modelos de parkinsonismo experimental. En esta línea, hemos caracterizado el fenotipo de un mutante nulo para alfa-sinucleína y demostrado que este regulador sináptico se encuentra en los terminales que inervan el nicho neurogénico de la zona subependimaria y que es necesario para el mantenimiento de las NSCs, posiblemente regulando la biodisponibilidad de dopamina. Para ello, hemos estado colaborando con los Dres. Toledo (IBiS, Sevilla; CB06/05/0027) y Moratalla (Instituto Cajal, Madrid; CB06/05/0055) a fin de profundizar en los efectos de la dopamina en las NSCs adultas. También hemos observado una interacción entre neurogénesis y envejecimiento en modelos de senescencia acelerada en roedores en colaboración con la Dra Pallás (Universidad de Barcelona; CB06/05/0024). Por último, y en el contexto del proyecto colaborativo intramural 2013/09 con los equipos dirigidos por los Dres. Fernández Chacón (IBiS, Sevilla; CB06/05/0606) y Lucas Lozano (CBM, Madrid; CB06/05/0062), hemos estado analizando la neurogénesis adulta que tiene lugar en la zona subependimaria en ratones deficientes en el regulador sináptico CSP-alfa y en ratones con niveles anómalos de CPEBs. Palabras clave Neurogénesis adulta y terapia celular, células madre neurales, nichos neurogénicos, factores neurotróficos, modelos murinos de enfermedad neurodegenerativa, enfermedad de Parkinson Publicaciones • Rubio A., Belles M., Belenguer G., Vidueira S., Farinas I., Nacher J. Characterization and isolation of immature neurons of the adult mouse piriform cortex. Developmental Neurobiology. 2015. [Epub ahead of print]. • Jones J, Estirado A, Redondo C, Pacheco-Torres J, Sirerol-Piquer MS, Garcia-Verdugo JM et al. Mesenchymal stem cells improve motor functions and decrease neurodegeneration in ataxic mice.Molecular therapy : the journal of the American Society of Gene Therapy. 2015;23(1):-. • Andreu Z., Khan M.A., Gonzalez-Gomez P., Negueruela S., Hortiguela R., San Emeterio J. et al. The cyclin-dependent kinase inhibitor p27&lt;sup&gt;kip1&lt;/sup&gt; regulates radial stem cell quiescence and neurogenesis in the adult hippocampus. Stem Cells. 2015;33(1):219-229. • Coppiello G., Collantes M., Sirerol-Piquer M.S., Vandenwijngaert S., Schoors S., Swinnen M. et al. Meox2/Tcf15 heterodimers program the heart capillary endothelium for cardiac fatty acid uptake. Circulation. 2015;131(9):815-826. • Soriano-Cantón R, Perez-Villalba A, Morante-Redolat JM, Marqués-Torrejón MÁ, Pallás M, PérezSánchez F et al. Regulation of the p19(Arf)/p53 pathway by histone acetylation underlies neural stem cell behavior in senescence-prone SAMP8 mice.Aging cell. 2015;14(3): 453-62. Informe Anual CIBERNED 2015 / 133 Proyectos de investigación • Código: RD12/0019. Título: RETIC de Terapia Celular. Investigador Principal: Coordinador de red: José María Moraleda. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G102, G301, G113, G208, G105, G607. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Fondo de Investigaciones Sanitarias. Financiación: 296.700 €. Duración: 2013-2016 • Código: PROMETEOII/2013/020. Título: Efectos del microambiente vascular en las células madre del cerebro adulto. Investigador Principal: Isabel Farinas. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Informe Anual CIBERNED 2015 / 134 Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Conselleria de Educacion de la Generalitat Valenciana. Financiación: 400.000 €. Duración: 2015 • Código: Convenio Botin-UV. Título: Estudio de células madre en el ámbito de las investigaciones básicas en terapia celular. Investigador Principal: Isabel Farinas. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Fundacion BotínBanco Santander. Financiación: 625.000 €. Duración: 2014-2018 606 GRUPO Rafael Fernández-Chacón Rafael Fernández-Chacón Profesor titular, Investigador Principal Carmen Paradas López Investigadora postdoctoral Emilia Servián Investigadora Macarena Cabrera Serrano Josif Mircheski Fabiola Mavillard Saborido Leonardo Gómez Sánchez Gloria Cantero Nieto Marina Valenzuela Villatoro Investigadora predoctoral Investigadora contratada Investigadora postdoctoral Investigador postdoctoral Investigador predoctoral Investigadora predoctoral Ismael Valladares Millán Estudiante de máster Datos de contacto Instituto de Biomedicina de Sevilla (IBiS) Hospital Universitario Virgen del Rocío. CSIC. Universidad de Sevilla Departamento de Fisiología Médica y Biofísica. CIBERNED Avenida Manuel Siurot s/n, 41013 Sevilla (Spain) Tel.: +34 95 592 30 47 Fax: +34 95 592 31 01 [email protected] www.ibis-sevilla.es Informe Anual CIBERNED 2015 / 135 Resumen Nuestro grupo estudia los mecanismos moleculares que subyacen al funcionamiento normal de los terminales nerviosos y a las alteraciones funcionales relacionadas con la degeneración. Hemos estudiado el ciclo de las vesículas sinápticas en las motoneuronas y hemos descrito una fase temprana y una fase tardía de endocitosis que responden de manera diferente a distintos inhibidores de la proteína dinamina. Curiosamente las proteínas vesiculares recién liberadas se re-internalizan preferentemente durante la fase temprana y las proteínas que residen en la membrana se endocitan durante la fase tardía (J Physiol. 593:2867-88 (2015)). Por otro lado, nuestro grupo está estudiando en ratones genéticamente modificados la respuesta del cerebro a la neurodegeneración. Los ratones que carecen del co-chaperón molecular de las vesículas sinápticas Cysteine String Protein-α (CSP- α) sufren degeneración presináptica de terminales GABAérgicos que regulan la neurogénesis del adulto. Hemos investigado en esos ratones la relación entre ambos fenómenos, degeneración y neurogénesis, y hemos observado que las primeras etapas de la neurogénesis están hiperactivadas. Nuestras observaciones revelan que esa desregulación de la neurogénesis no es secundaria a la neurodegeneración y han desvelado funciones desconocidas de CSP- α más allá de las funciones sinápticas previamente descritas. Nuestro laboratorio está investigando los mecanismos moleculares que relacionan CSP- α con neurogénesis. Nuestros resultados no publicados podrían ayudar a desvelar nuevas funciones de CSP- α claves para el mantenimiento de la integridad neuronal. Nuestra actividad científica en estas investigaciones se ha visto reforzada por la colaboración con los grupos de la Dra. Isabel Fariñas y el Dr. José J. Lucas. Nuestros estudios de neurogénesis en la zona subgranular del hipocampo se han extendido, en colaboración con la Dra. Fariñas, a la zona subventricular para determinar si nuestras observaciones reflejan un fenómeno general de CSP- α sobre la neurogénesis. Con el Dr. Lucas hemos avanzado en el análisis electrofisiológico de la función sináptica de nuevos modelos de ratones genéticamente modificados que presentan trastornos conductuales y que podrían ser de utilidad para comprender alteraciones moleculares que subyacen a trastornos psiquiátricos en humanos. También mantenemos nuestra colaboración con el grupo de la Dra. Carmen Paradas en la investigación de los mecanismos moleculares que subyacen a la fisiopatología de un nuevo tipo de distrofia muscular familiar de cintura. Palabras clave Sinapsis, ciclo sináptico vesicular, motoneuronas, hipocampo, neurogénesis, lipofuscinosis neuronal ceroidea, ratones genéticamente modificados Publicaciones • Cabrera-Serrano M, Fabian VA, Boutilier J, Wise C, Faiz F, Lamont PJ et al. Adult onset distal and proximal myopathy with complete ophthalmoplegia associated with a novel de novo p.(Leu1877Pro) mutation in MYH2.Clinical genetics. 2015;88(6): 573-8. • Linares-Clemente P., Rozas J.L., Mircheski J., Garcia-Junco-Clemente P., Martinez-Lopez J.A., Nieto-Gonzalez J.L. et al. Different dynamin blockers interfere with distinct phases of synaptic endocytosis during stimulation in motoneurones. Journal of Physiology. 2015;593(13):28672888. • Cabrera-Serrano M., Junckerstorff R.C., Atkinson V., Sivadorai P., Allcock R.J., Lamont P. et al. Novel CHKB mutation expands the megaconial muscular dystrophy phenotype. Muscle and Nerve. 2015;51(1):140-143. • Camacho A., Esteban J., Paradas C. Report by the Spanish Foundation for the Brain on the social impact of amyotrophic lateral sclerosis and other neuromuscular disorders. Neurologia. 2015. [Epub ahead of print]. Informe Anual CIBERNED 2015 / 136 Programa 2 Grupo: Rafael Fernández-Chacón • Nieto-Gonzalez J.L., Holm M.M., Vardya I., Christensen T., Wiborg O., Jensen K.. Presynaptic plasticity as a hallmark of rat stress susceptibility and antidepressant response. PLoS ONE. 2015;10(3): e0119993. • Martin-Rodriguez J.F., Munoz-Bravo J.L., Ibanez-Costa A., Fernandez-Maza L., Balcerzyk M., Leal-Campanario R. et al. Molecular Characterization of Growth Hormone-producing Tumors in the GC Rat Model of Acromegaly. Scientific Reports. 2015;5: 16298. Proyectos de investigación • Código: P12-CTS-2232. Título: Análisis genético y funcional de CoChaperones sinápticos en el mantenimiento y la degeneracion sináptica. Investigador Principal: Rafael FernándezChacón. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Consejería de Economía, Innovación, Ciencia y Empleo, Junta de Andalucía. Financiación: 268.853 €. Duración: 2015 • Código: BFU2013-47493-P. Título: Mecanismos moleculares y celulares de la respuesta cerebral y neuronal a la degeneración presináptica. Investigador Principal: Rafael FernándezChacón. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 280.000 €. Duración: 2015 • Código: PI-0017- 2014. Título: Estudio terapéutico preclínico en un modelo Murino Knock-In de distrofia muscular asociado a una mutación humana en el Gen Poglut1. Investigador Principal: José Luis Nieto González. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: CC.AA. Agencia financiadora: Fundación Pública Andaluza Progreso y Salud. Financiación: 36.961 €. Duración: 2015 Informe Anual CIBERNED 2015 / 137 303 GRUPO Javier Fernández Ruiz Javier Fernández Ruiz Onintza Sagredo Ezkioga José Antonio Ramos Atance Concepción García García Investigador Principal, catedrático Catedrático Mariluz Hernández Gálvez Profesora titular Eva de Lago Femia Profesora contratada, doctor María Gómez Ruiz Profesora contratada, doctor interino Profesora contratada, doctor interino Investigadora postdoctoral Mª Ruth Pazos Rodríguez Investigadora postdoctoral Carmen Rodríguez Cueto Investigadora postdoctoral Valentina Satta Investigadora postdoctoral visitante Cristina Palomo Garo Investigadora predoctoral Datos de contacto Departamento de Bioquímica y Biología Molecular III Facultad de Medicina, Universidad Complutense de Madrid Avenida Complutense s/n Pabellón IV, 4ª planta, laboratorios 9, 11 y 12 28040 Madrid (Spain) Tel.: +34 91 394 14 50 Fax: +34 91 394 16 91 [email protected] [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 138 María Gómez Cañas Investigadora predoctoral Sara Valdeolivas Rojas Investigadora predoctoral Francisco Espejo Porras Investigadora predoctoral María Ceprián Costoso Investigadora predoctoral Laura García Toscano Investigadora predoctoral Yolanda García Movellán Auxiliar administrativo Resumen El trabajo del grupo durante el año 2015 se ha seguido centrando en el estudio del potencial neuroprotector de los cannabinoides en varias enfermedades neurodegenerativas crónicas con sintomatología motora y, en especial, en la identificación de los mecanismos celulares y moleculares que subyacen a este efecto. En el caso de la enfermedad de Huntington, el trabajo se ha centrado principalmente en continuar la colaboración con las empresas GW Pharmaceuticals y Vivacell Biotechnology-Spain en relación a la evaluación de diferentes fitocannabinoides (∆9-THC, cannabidiol, cannabigerol) por su efecto neuroprotector en modelos experimentales de esta enfermedad, sobre todo ratones R6/2. En esta última anualidad, hemos continuado los estudios dirigidos a determinar los mecanismos moleculares y celulares que subyacen a estos efectos utilizando modelos in vitro de la enfermedad (células Q7 versus Q111), en las que estamos estudiando la vía Nrf-2 como mecanismo principal. Por último, estamos en fase de publicar las conclusiones del ensayo clínico realizado en el Hospital Ramón y Cajal de Madrid en pacientes utilizando Sativex®, ensayo en el que nuestro grupo ha participado en la determinación de biomarcadores en colaboración con otros grupos del CIBERNED. En el caso de la enfermedad de Parkinson, el trabajo también se ha centrado en la colaboración con las dos empresas anteriores, en el caso de GW Pharmaceuticals en investigar las ventajas de la combinación de cannabidiol y ∆9-THCV para el tratamiento sintomático y neuroprotector de esta enfermedad, y, en el caso de Vivacell Biotechnology, en determinar el potencial de derivados quinonas del cannabigerol (que son agonistas PPARs) y del cannabidiol (agonistas CB2 y PPARs) en modelos experimentales de esta enfermedad. Nos hemos interesado especialmente por el papel de los receptores CB2 en relación al control de la inflamación en esta enfermedad, comparando diferentes modelos experimentales e incluyendo estudios en ratones deficientes para este receptor y también ratones transgénicos para LRRK2, un modelo genético de la enfermedad de Parkinson. Este estudio se ha realizado en el marco de un proyecto de investigación financiado por la Michael J. Fox Foundation que ha finalizado en 2015. En el caso de la esclerosis lateral amiotrófica, el trabajo se ha centrado en determinar los cambios que la enfermedad genera en el sistema endocannabinoide y continuar la evaluación del efecto neuroprotector de los fitocannabinoides y derivados de las empresas GW Pharmaceuticals y Vivacell Biotechnology utilizando ratones mutantes para SOD-1 y también ratones transgénicos para TDP-43, modelo que sirve además para el estudio de la demencia frontotemporal. En el caso de Vivacell Biotechnology, estos estudios se están realizando en el marco de un proyecto financiado en la convocatoria 2014 RETOSCOLABORACION del Ministerio de Economía y Competitividad. También hemos continuado los estudios bioquímicos y farmacológicos (con Sativex) iniciados en 2013 en perros con mielopatía degenerativa, una enfermedad similar a la ELA y provocada también por mutaciones de SOD-1, en los que, durante 2015, nos hemos centrado en demostrar que existen cambios en el sistema endocannabinoide en la médula espinal de los perros afectados por la patología. Por último, en el caso de las ataxias espinocerebelosas, el trabajo ha estado orientado a finalizar los estudios bioquímicos e histopatológicos dirigidos a demostrar que existe una desregulación del sistema endocannabinoide en diferentes áreas del SNC durante el curso de la enfermedad usando ratones transgénicos SCA-3, y estamos haciendo estudios farmacológicos dirigidos a corregir esa desregulación y generar efectos neuroprotectores. Palabras clave Cannabinoides, receptor CB1, receptor CB2, neuroprotección, enfermedad de Huntington, enfermedad de Parkinson, esclerosis lateral amiotrófica/demencia frontotemporal, ataxias espinocerebelosas Informe Anual CIBERNED 2015 / 139 Publicaciones • Feliú A, Moreno-Martet M, Mecha M, Carrillo-Salinas FJ, de Lago E, Fernández-Ruiz J et al. A Sativex(®) -like combination of phytocannabinoids as a disease-modifying therapy in a viral model of multiple sclerosis.British journal of pharmacology. 2015;172(14): 3579-95. • Erdozain AM, Rubio M, Meana JJ, Fernández-Ruiz J, Callado LF. Altered CB1 receptor coupling to G-proteins in the post-mortem caudate nucleus and cerebellum of alcoholic subjects. Journal of psychopharmacology (Oxford, England). 2015;29(11): 1137-45 . • García C, Palomo-Garo C, Gómez-Gálvez Y, Fernández-Ruiz J. Cannabinoid-dopamine interactions in the physiology and physiopathology of the basal ganglia.British journal of pharmacology. 2015. [Epub ahead of print]. • Fernández-Ruiz J, Moro MA, Martínez-Orgado J. Cannabinoids in Neurodegenerative Disorders and Stroke/Brain Trauma: From Preclinical Models to Clinical Applications.Neurotherapeutics : the journal of the American Society for Experimental NeuroTherapeutics. 2015;12(4): 793-806. • Espejo-Porras F, Piscitelli F, Verde R, Ramos JA, Di Marzo V, de Lago E et al. Changes in the endocannabinoid signaling system in CNS structures of TDP-43 transgenic mice: relevance for a neuroprotective therapy in TDP-43-related disorders.Journal of neuroimmune pharmacology: the official journal of the Society on NeuroImmune Pharmacology. 2015;10(2): 233-44. • de Lago E., Moreno-Martet M., Espejo-Porras F., Fernandez-Ruiz J. Endocannabinoids and amyotrophic lateral sclerosis. Cannabinoids in Neurologic and Mental Disease. 2015;:99-123. • Fernandez-Ruiz J., Romero J. Endocannabinoids and Neurodegenerative disorders: Parkinson’s disease, Huntington’s chorea, Alzheimer’s disease, and others. Handbook of Experimental Pharmacology. 2015;231:233-259. • Vazquez C., Tolon R.M., Pazos M.R., Moreno M., Koester E.C., Cravatt B.F. et al. Endocannabinoids regulate the activity of astrocytic hemichannels and the microglial response against an injury: In vivo studies. Neurobiology of Disease. 2015;79:41-50. • Valdeolivas S, Navarrete C, Cantarero I, Bellido ML, Muñoz E, Sagredo O. Neuroprotective properties of cannabigerol in Huntington's disease: studies in R6/2 mice and 3-nitropropionatelesioned mice.Neurotherapeutics : the journal of the American Society for Experimental NeuroTherapeutics. 2015;12(1): 185-99. • Gómez-Gálvez Y, Palomo-Garo C, Fernández-Ruiz J, García C. Potential of the cannabinoid CB(2) receptor as a pharmacological target against inflammation in Parkinson's disease. Progress in neuro-psychopharmacology & biological psychiatry. 2016;64. Epub 2015. • de Salas-Quiroga A, Díaz-Alonso J, García-Rincón D, Remmers F, Vega D, Gómez-Cañas M et al. Prenatal exposure to cannabinoids evokes long-lasting functional alterations by targeting CB1 receptors on developing cortical neurons.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2015;112(44): 13693-8. • Morales P., Blasco-Benito S., Andradas C., Gomez-Canas M., Flores J.M., Goya P. et al. Selective, nontoxic CB2 cannabinoid o-quinone with in vivo activity against triple-negative breast cancer. Journal of Medicinal Chemistry. 2015;58(5):2256-2264. • Ragusa G, Gómez-Cañas M, Morales P, Hurst DP, Deligia F, Pazos R et al. Synthesis, pharmacological evaluation and docking studies of pyrrole structure-based CB2 receptor antagonists. European journal of medicinal chemistry. 2015;101: 651-67. • Moreno-Martet M, Feliú A, Espejo-Porras F, Mecha M, Carrillo-Salinas FJ, Fernández-Ruiz J et al. The disease-modifying effects of a Sativex-like combination of phytocannabinoids in mice with experimental autoimmune encephalomyelitis are preferentially due to Δ(9)tetrahydrocannabinol acting through CB1 receptors.Multiple sclerosis and related disorders. 2015;4(6): 505-11. • Erdozain AM, Rubio M, Valdizan EM, Pazos A, Meana JJ, Fernández-Ruiz J et al. The endocannabinoid system is altered in the post-mortem prefrontal cortex of alcoholic subjects. Addiction biology. 2015;20(4): 773-83. • Garcia M.C., Cinquina V., Palomo-Garo C., Rabano A., Fernandez-Ruiz J. Identification of CB2 receptors in human nigral neurons that degenerate in Parkinson's disease. Neuroscience Letters. 2015;587:1-4. Informe Anual CIBERNED 2015 / 140 Programa 2 Grupo: Javier Fernández Ruiz Proyectos de investigación • Código: GR3/14. Título: Programa de Financiación Grupos de Investigación. Cannabinoides 950344. Investigador Principal: Javier Fernández Ruiz, Manuel Guzmán Pastor. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G303, G305. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Intramurales. Agencia financiadora: Universidad Complutense de Madrid - Banco Santander. Financiación: 5.614,34 €. Duración: 2014-2015 • Código: GW2013. Título: Studies with phytocannabinoids as disease modifying agents in different neurodegenerative disorders. Investigador Principal: Javier Fernández Ruiz. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Privado. Agencia financiadora: GW Pharmaceuticals, Ltd. Financiación: 46.000 €. Duración: 2013-2015 • Código: PI12/00192. Título: Sinergia terapéutica entre Cannabidiol e Hipotermia sobre el daño cerebral y extracerebral secundario a asfixia perinatal en un modelo de cerdo neonatal. Mecanismos implicados. Investigador Principal: Mª Ruth Pazos Rodríguez. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 68.365 €. Duración: 2013-2015 • Código: MJFOXF. Título: Cannabinoid CB2 receptors as a new target for the treatment of disease progression in Parkinson’s disease: studies in LRRK2-transgenic mice. Investigador Principal: Javier Fernández Ruiz/Mª Concepción García García. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Michael J. Fox Foundation. Financiación: 107.781 €. Duración: 2012-2015 • Código: GW2015. Título: Preclinical development of phytocannabinoid-based therapies for the treatment of disease progression in amyotrophic lateral sclerosis/frontotemporal dementia using TDP-43 transgenic mice. Investigador Principal: Javier Fernández Ruiz, Eva de Lago Femia. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: GW Research Ltd. (UK). Financiación: 108.846 €. Duración: 2015-2017 • Código: CIBERNED 2013/05. Título: Identificación y caracterización molecular de subpoblaciones de receptores cannabinoides en poliglutaminopatias. Investigador Principal: Manuel Guzmán Pastor. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G305, G201, G303, G304. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: CIBERNED. Financiación: 200.000 €. Duración: 2013-2015 • Código: SAF2012-39173. Título: El sistema cannabinoide como diana para una terapia neuroprotectora en la esclerosis lateral amiotrófica. Investigador Principal: Javier Fernández Ruiz. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Dirección Gral. de Investigación y Gestión Plan Nacional I+D+i. Financiación: 220.300 €. Duración: 2013-2015 • Código: RTC-2014-1877-1. Título: Desarrollo preclínico de nuevos cannabinoides para el tratamiento de esclerodermia y esclerosis lateral amiotrófica. Investigador Principal: Javier Fernández Ruiz. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Retos-Colaboración del Programa Estatal de Investigación. Ministerio Economía y Competitividad. Financiación: 330.212 €. Duración: 2015-2016 Informe Anual CIBERNED 2015 / 141 • Código: FIS PIE13/00040. Título: Modulation of cellular micro RNAs as a therapeutic strategy for he cure of HIV infection. Investigador Principal: Santiago Moreno. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Instituto de Salud Carlos III. Estrategia de Salud 2013. Proyectos Integrados de Excelencia en los Institutos de Investigación Acreditados. Financiación: 605.000 €. Duración: 2014-2016 Tesis doctorales • Autor: Carmen Aurora Rodríguez Cueto. Titulo: Desregulación del sistema endocannabinoide en las ataxias espinocerebelosas. Fecha: 3 de junio de 2015. Director: Javier Fernández Ruiz. Informe Anual CIBERNED 2015 / 142 • Código: S2010/BMD-2308. Título: Neurofarmacología del sistema endocannabinoide: del laboratorio a la clínica. Investigador Principal: Manuel Guzmán Pastor. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G305, G303, G304. Colaboración otros CIBERs/Centros: Si (CIBERSAM). Tipo: CC.AA. Agencia financiadora: Comunidad de Madrid. Financiación: 922.975 €. Duración: 2012-2015 103 GRUPO José Manuel Fuentes Rodríguez José Manuel Fuentes Rodríguez Investigador Principal, catedrático Rosa Ana González Polo Contrato “Reincorporación de Talentos”, Gobierno de Extremadura Ignacio Casado Naranjo Jefe del servicio de Neurología Sokhna Maryama Seydina Yakhine DIOP Investigadora predoctoral Mario Rodríguez Arribas Becario FPU Mireia Niso Santano Elisabet Uribe Carretero Investigadora predoctoral, Garantía Juvenil del MINECO Guadalupe Martínez Chacón Técnico María Pura Luceño Técnico Investigadora Juan de la Cierva Datos de contacto Grupo PARK Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Genética Facultad de Enfermería y Terapia Ocupacional Universidad de Extremadura Avenida de la Universidad s/n 10003 Cáceres (Spain) Tel.: +34 92 725 74 50 (ext 51286) Fax: +34 92 725 74 51 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 143 Resumen Nuestras líneas de trabajo durante 2015 han proseguido centradas en el estudio de mecanismos moleculares básicos relacionados con la etiopatogenia de la enfermedad de Parkinson, regulación de autofagia y papel de proteínas derivadas de genes PARK en ambos procesos. Por otra parte también hemos proseguido nuestra colaboración y prestación de servicios al Servicio Extremeño de Salud en materia de diagnóstico molecular de la enfermedad de Parkinson. Como continuación al trabajo que llevamos realizando desde 2009 en colaboración con el grupo del Dr. Adolfo López de Munain (CIBERNED), hemos proseguido con caracterización de la desregulación basal de la macroautofagia en fibroblastos procedentes de enfermos de Parkinson portadores de la mutación patogénica G2019S en LRRK2. Los fibroblastos procedentes de individuos con la mutación G2019S de LRRK2 presentan unos niveles de autofagia basalmente superiores a los observados en fibroblastos procedentes de individuos sin dicha mutación. Esta exacerbación viene acompañada de una mayor sensibilidad de dichas células a tóxicos, como el MPP+, relacionados con la enfermedad de Parkinson. Estamos también avanzando en los estudios funcionales empleando fibroblastos procedentes de individuos con la mutación R1441G de LRRK2. En este caso hemos observado también una de autofagia basal acelerada, sin embargo no presentan mayor degradación que los fibroblastos procedentes de individuos sin dicha mutación. En ambos modelos iniciamos el análisis de la expresión de enzimas tipo acetiltrasnferasa y desacetilasa y el grado de acetilación de proteínas relacionadas con autofagia, dado que este marcaje postraduccional se está evidenciando como un regulador clave en la repuesta macroautofágica. En este sentido se ha realizado un cribado completo de ambos tipos de enzimas observando diferencias significativas entre los grupos control, enfermos idiopáticos y enfermos portadores de ambas mutaciones, la G2019S y la R1441G, especialmente en este último grupo. Nuestro grupo también ha comenzado un cribado de posibles neuroprotectores presentes en compuestos naturales y mediados por una modificación en la actividad autofágica celular. En este mismo sentido hemos publicado una revisión que recoge el estado actual sobre el tema en relación a su uso potencial en el tratamiento de las enfermedades neurodegenerativas. Durante dos años desde su inicio en 2015, desarrollaremos un Proyecto Cooperativo (PI2015/03) junto a los Grupos del Dr. Pérez Tur y la Dra Pérez Castillo (con la participación del Dr. López de Munain) en el que abordaremos el estudio de perfiles metabólicos diferenciales en enfermedad de Parkinson Finalmente nos hemos seguido interesando por el estudio de mecanismos generales de regulación de autofagia, esta parte de nuestra actividad se sigue realizando en colaboración con el laboratorio del Dr. Guido Kroemer del Apoptosis, Cancer & Immunity Laboratory, INSERM Cordeliers Research Center, Paris, Francia. En relación con nuestra colaboración con el Servicio Extremeño de Salud destacar que hemos firmado dos convenios de prestación de servicios en relación con el diagnóstico molecular de la enfermedad de Parkinson, incrementando hasta un número de treinta productos nuestra cartera de servicios, además de proseguir con actividades de formación en investigación para profesionales sanitarios. Palabras clave Plaguicidas y enfermedad de Parkinson, papel de apoptosis y autofagia en la enfermedad de Parkinson, detección de mutaciones en genes PARK, funciones de los productos protéicos de los genes PARK (Sinucleína, parkina, DJ-1, PINK1 y LRRK2), eje Nrf2/keap1, metabolismo Publicaciones • Casado-Naranjo I, Romero Sevilla R, Portilla Cuenca JC, Duque de San Juan B, Calle Escobar ML, Fernández Pereira L et al. Association between subclinical carotid atherosclerosis, hyperhomocysteinaemia and mild cognitive impairment.Acta neurologica Scandinavica. 2015. [Epub ahead of print]. Informe Anual CIBERNED 2015 / 144 Programa 2 Grupo: José Manuel Fuentes Rodríguez • Casado Naranjo I., Portilla Cuenca J.C., Duque De San Juan B., Garcia A.F., Sevilla R.R., Serrano Cabrera A. et al. Association of vascular factors and amnestic mild cognitive impairment: A comprehensive approach. Journal of Alzheimer's Disease. 2015;44(2):695-704. • Galluzzi L, Bravo-San Pedro JM, Vitale I, Aaronson SA, Abrams JM, Adam D et al. Essential versus accessory aspects of cell death: recommendations of the NCCD 2015.Cell death and differentiation. 2015;22(1):-. • Klionsky DJ, Abdelmohsen K, Abe A, Abedin MJ, Abeliovich H, Acevedo Arozena A et al. Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy (3rd edition). Autophagy. 2016;12(1). Epub 2015. • Rodríguez-Arribas M, Pizarro-Estrella E, Gómez-Sánchez R, Yakhine-Diop SM, Gragera-Hidalgo A, Cristo A et al. IFDOTMETER: A New Software Application for Automated Immunofluorescence Analysis.Journal of laboratory automation. 2015. [Epub ahead of print]. • González-Polo RA, Pizarro-Estrella E, Yakhine-Diop SM, Rodríguez-Arribas M, Gómez-Sánchez R, Pedro JM et al. Is the Modulation of Autophagy the Future in the Treatment of Neurodegenerative Diseases?. Current topics in medicinal chemistry. 2015;15(21): 2152-74. Enot DP, Niso-Santano M, Durand S, Chery A, Pietrocola F, Vacchelli E et al. Metabolomic • analyses reveal that anti-aging metabolites are depleted by palmitate but increased by oleate in vivo.Cell cycle (Georgetown, Tex.). 2015;14(15): 2399-407. • Heřmanová I, Arruabarrena-Aristorena A, Vališ K, Nůsková H, Alberich-Jorda M, Fišer K et al. Pharmacological inhibition of fatty-acid oxidation synergistically enhances the effect of l-asparaginase in childhood ALL cells.Leukemia. 2015. [Epub ahead of print]. • Gómez-Sánchez R, Pizarro-Estrella E, Yakhine-Diop SM, Rodríguez-Arribas M, Bravo-San Pedro JM, Fuentes JM et al. Routine Western blot to check autophagic flux: cautions and recommendations.Analytical biochemistry. 2015;477: 13-20. • Pietrocola F, Lachkar S, Enot DP, Niso-Santano M, Bravo-San Pedro JM, Sica V et al. Spermidine induces autophagy by inhibiting the acetyltransferase EP300.Cell death and differentiation. 2015;22(3): 509-16. • Niso-Santano M, Malik SA, Pietrocola F, Bravo-San Pedro JM, Mariño G, Cianfanelli V et al. Unsaturated fatty acids induce non-canonical autophagy.The EMBO journal. 2015;34(8): 102541. • Control of Autophagy in Parkinson’s Disease.Rosa A González-Polo, Rubén Gómez-Sánchez, Elisa Pizarro-Estrella, Sokhna MS Yakhine-Diop, Mario Rodríguez-Arribas, José M Fuentes. En: Toxicity and Autophagy in Neurodegenerative Disorders.(pp. 91-122), 2015. • Association of vascular factors and amnestic mild cognitive impairment: A comprehensive approach.Naranjoa, I.C. , Cuenca, J.C.P., Juan De, B.D.S., García, A.F., Sevilla, R.R., Cabrer, A.S., Hijón, C.C., Chala, S.R., Fuentes, J.M., Moreno, J.M.R. . En: Handbook of Depression in Alzheimer's Disease.(pp. 237-246), 2015. • Toxicity and autophagy in neurodegenerative disorders.Fuentes J.M .2015. Proyectos de investigación • Código: PPGRU15L1. Título: Ayuda básica a grupos de investigación 2015. Programa propio de investigación. Investigador Principal: José Manuel Fuentes Rodríguez. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Universidad de Extremadura. Financiación: 3.082,74 €. Duración: 2015 Informe Anual CIBERNED 2015 / 145 • Código: GR15045. Título: Ayudas para el fortalecimiento de los grupos de investigación de Extremadura. Investigador Principal: José Manuel Fuentes Rodríguez. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Gobierno de Extremadura. Financiación: 64.640,36 €. Duración: 2015-2017 • Código: PI14/00170. Título: Búsqueda de nuevas dianas terapéuticas en la enfermedad de Parkinson. Análisis de los sistemas de reciclaje celular y estado mitocondrial en células procedentes de pacientes. Investigador Principal: Rosa Ana González Polo. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Instituto de Salud Carlos III. Subdirección General de Evaluación y Fomento de la Investigación. Financiación: 110.715 €. Duración: 2015-2017 • Código: PI12/02280. Título: Acetilación, autofagia y Enfermedad de Parkinson. Investigador Principal: José Manuel Fuentes Rodríguez. Colaboración CIBERNED: No. Tesis doctorales • Autor: Pedro Jesús Labrador Gómez. Titulo: Perfil bioquímico del riesgo cardiovascular en población extremeña y su relación con la asistencia nefrológica. Fecha: 11 de diciembre de 2015. Director: José Manuel Fuentes Rodríguez. Informe Anual CIBERNED 2015 / 146 Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Instituto de Salud Carlos III. Fondo de Investigación Sanitaria. Financiación: 116.765 €. Duración: 2013-2015 • Código: UNEX13-1E-1721. Título: Laboratorio de Ensayos no clínicos BPL. Investigador Principal: Luis García Marín. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Ayudas a infraestructuras y equipamiento científico-técnico subprograma estatal de infrestructuras científicas y equipamiento. Financiación: 137.445 €. Duración: 2015 • Código: 2015/03. Título: Perfiles metabólicos diferenciales en enfermedad de Parkinson. Investigador Principal: José Manuel Fuentes Rodríguez. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G103, G609, G110, G209. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: CIBERNED. Financiación: 210.000 €. Duración: 2015 113 GRUPO José Manuel García Verdugo José Manuel García Verdugo Investigador Principal, catedrático Juan Antonio Barcia Albacar Investigador asociado, neurocirujano Vicente Herranz Pérez María Durán Moreno Sara García Gil-Perotín Susana González Granero Contratado postdoctoral Becaria postdoctoral Becaria predoctoral Técnico Arantxa Cebrián Silla Becaria predoctoral José Miguel Soria López Investigador asociado Datos de contacto Laboratorio de Neurobiología Comparada (SS7) Instituto Cavanilles de Biodiversidad y Biología Evolutiva Universidad de Valencia c/Catedrático José Beltrán, nº2 46980 Paterna, Valencia (Spain) Tel.: +34 96 354 35 87 Fax: +34 96 354 36 70 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 147 Resumen La neurogénesis adulta en mamíferos, por su potencial regenerativo en patologías del sistema nervioso, continúa siendo nuestra principal línea de investigación. En este último año hemos enfocado algunos de nuestros estudios al cerebro humano. Después de haber descrito en lactantes una corriente migratoria hacia los bulbos olfatorios, por un lado, y una segunda migración hacia la corteza prefrontal ventral, estamos ahora centrados en el estudio de unas migraciones, no descritas hasta la fecha, hacia la corteza prefrontal dorsal. La organización de estas cadenas de migración, su evolución temporal, así como los marcadores moleculares que identifican estas células como neuroblastos migradores, las convierte en firmes candidatos para explicar la aparición de alteraciones estructurales y cognitivas durante el desarrollo del cerebro. sobrevivir incluso en condiciones de hipoxia prolongada. A nivel de neurogénesis adulta, existen notables cambios entre diferentes especies de vertebrados. Esto nos ha llevado a realizar un estudio comparado entre vertebrados superiores donde se refleja una progresiva disminución de la neurogénesis adulta, y especialmente en el cerebro humano. La posible causa de esta disminución podría ser atribuida al engrosamiento progresivo, durante la evolución, de la corteza cerebral, y a las grandes distancias, por tanto, que deben recorrer las nuevas neuronas para integrarse en sus destinos finales. Sin embargo, aunque no parece que exista una elevada tasa de neurogénesis en el cerebro humano, sí que hay indicios de que la producción de nuevos oligodendrocitos, que contribuyen al proceso de mielinización, se mantiene relativamente elevada. En este sentido, hemos llevado a cabo un trabajo sobre envejecimiento en ratones, donde confirmamos que existe una disminución de la neurogénesis, mientras que, por el contrario, se mantiene la formación de nuevos oligodendrocitos. Relacionado con lo anterior, también hemos observado que la hipoxia crónica afecta a la organización de los nichos neurogénicos en el ratón. No obstante, si bien la neurogénesis y oligodendrogénesis se ven afectadas, las células madre neurales y células más indiferenciadas son capaces de Además de los ventrículos laterales del cerebro, también estamos interesados en el estudio de otros compartimentos ventriculares. A nivel del tercer ventrículo, hemos realizado un estudio sobre las poblaciones de tanicitos, donde hemos descrito nuevos subtipos en base a los corpúsculos basales de los cilios y a la presencia de vimentina. Otro de los aspectos implicados en la organización de los nichos neurogénicos durante el desarrollo es el establecimiento de la polaridad planar de las células ependimarias. Recientemente hemos estudiado la implicación directa en este proceso de las proteínas mecanosensoriales Pkd1 y Pkd2, presentes en los cilios de las células de glía radial, precursores embrionarios de las células ependimarias en los ventrículos laterales. La mutación de estas proteínas provoca alteraciones en la organización de los cilios de las células ependimarias y, como consecuencia de ello, déficits en la circulación del líquido cefalorraquídeo en el cerebro del ratón e hidrocefalia. El interés por avanzar en el conocimiento de patologías del cerebro humano, nos ha llevado al estudio de modelos animales de la enfermedad de Alzheimer. En la actualidad nos encontramos trabajando con varias moléculas, como la genisteína, que parecen tener un efecto beneficioso tanto a nivel de imagen (PET), como a nivel cognitivo, y en el tamaño de placas amiloides. En este sentido, tenemos previsto el inicio de ensayos clínicos usando esta molécula. Por último, estamos ofreciendo una amplia plataforma de microscopía, tanto óptica como electrónica, pudiendo establecer correlaciones entre ambas (la llamada microscopia correlativa) en cultivos y tejidos, así como en modelos animales, lo cual nos está aportando una visión más amplia de la organización y funcionamiento del cerebro. Palabras clave Neurogénesis, células madre, zona subventricular, tercer ventrículo, oligodendrocitos, enfermedad de Alzheimer Informe Anual CIBERNED 2015 / 148 Programa 2 Grupo: José Manuel García Verdugo Publicaciones • Sanchez P., Infante A., de Eguino G.R., Fuentes-Maestre J.A., Garcia-Verdugo J.M., Rodriguez C.I. Age-Related Lipid Metabolic Signature in Human LMNA-Lipodystrophic Stem Cell-Derived Adipocytes. The Journal of clinical endocrinology and metabolism. 2015;100(7):E964-E973. • Paredes M.F., Sorrells S.F., Garcia-Verdugo J.M., Alvarez-Buylla A. Brain size and limits to adult neurogenesis. Journal of Comparative Neurology. 2016;524(3):646-664. Epub 2015. • Jimenez-Xarrie E., Davila M., Gil-Perotin S., Jurado-Rodriguez A., Candiota A.P., DelgadoMederos R. et al. In vivo and ex vivo magnetic resonance spectroscopy of the infarct and the subventricular zone in experimental stroke. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 2015;35(5):828-834. • Ohata S., Herranz-Perez V., Nakatani J., Boletta A., Garcia-Verdugo J.M., Alvarez-Buylla A. Mechanosensory genes Pkd1 and Pkd2 contribute to the planar polarization of brain ventricular epithelium. Journal of Neuroscience. 2015;35(31):11153-11168. • Garcia-Morales V., Montero F., Gonzalez-Forero D., Rodriguez-Bey G., Gomez-Perez L., Medialdea-Wandossell M.J. et al. Membrane-Derived Phospholipids Control Synaptic Neurotransmission and Plasticity. PLoS Biology. 2015;13(5):-. [Epub ahead of print]. • Coppiello G., Collantes M., Sirerol-Piquer M.S., Vandenwijngaert S., Schoors S., Swinnen M. et al. Meox2/Tcf15 heterodimers program the heart capillary endothelium for cardiac fatty acid uptake. Circulation. 2015;131(9):815-826. • Iglesias-García O, Baumgartner S, Macrí-Pellizzeri L, Rodriguez-Madoz JR, Abizanda G, Guruceaga E et al. Neuregulin-1β induces mature ventricular cardiac differentiation from induced pluripotent stem cells contributing to cardiac tissue repair.Stem cells and development. 2015;24(4): 484-96. • Paradells S, Rocamonde B, Llinares C, Herranz-Pérez V, Jimenez M, Garcia-Verdugo JM et al. Neurotoxic effects of ochratoxin A on the subventricular zone of adult mouse brain.Journal of applied toxicology : JAT. 2015;35(7): 737-51. • Ballester-Lurbe B, González-Granero S, Mocholí E, Poch E, García-Manzanares M, Dierssen M et al. RhoE deficiency alters postnatal subventricular zone development and the number of calbindin-expressing neurons in the olfactory bulb of mouse.Brain structure & function. 2015;220(6): 3113-30. • Macri-Pellizzeri L., Pelacho B., Sancho A., Iglesias-Garcia O., Simon-Yarza A.M., Soriano-Navarro M. et al. Substrate stiffness and composition specifically direct differentiation of induced pluripotent stem cells. Tissue Engineering - Part A. 2015;21(9-10):1633-1641. • Capilla-Gonzalez V., Herranz-Perez V., Garcia-Verdugo J.M. The aged brain: Genesis and fate of residual progenitor cells in the subventricular zone. Frontiers in Cellular Neuroscience. 2015;9(September). [Epub ahead of print]. • Alfaro-Cervello C., Soriano-Navarro M., Ramirez M., Bernet L., Banaclocha M.M., Cano R. et al. Ultrastructural pathology of anaplastic and grade II ependymomas reveals distinctive ciliary structures - Electron microscopy redux. Ultrastructural Pathology. 2015;39(1):23-29. • Agirre X., Castellano G., Pascual M., Heath S., Kulis M., Segura V. et al. Whole-epigenome analysis in multiple myeloma reveals DNA hypermethylation of B cell-specific enhancers. Genome Research. 2015;25(4):478-487. • Jones J, Estirado A, Redondo C, Pacheco-Torres J, Sirerol-Piquer MS, Garcia-Verdugo JM et al. Mesenchymal stem cells improve motor functions and decrease neurodegeneration in ataxic mice.Molecular therapy : the journal of the American Society of Gene Therapy. 2015;23(1): 130-8. Proyectos de investigación • Código: 111111. Título: Use of ACA-generated stem cells for the treatment of Parkinson’s disease. Investigador Principal: Zorica Becker Kojic. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Europeo. Agencia financiadora: Union Europea H2020. Financiación: N.D. Duración: 2015 Informe Anual CIBERNED 2015 / 149 • Código: 277990-2. Título: Multipotent Adult Progenitor Cells to treat Stroke II (Strokemap II). Investigador Principal: Catherine Verfaillie. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Europeo. Agencia financiadora: European Comission. Financiación: N.D. Duración: 2012-2015 • Código: SEP-210212921. Título: Use of ACA-generated stem cells for cure of neural degenerative disease like Cerebral Ischemia. Investigador Principal: Zorica Becker Kojic. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Europeo. Agencia financiadora: Union Europea H2020. Financiación: N.D. Duración: 2015 • Código: Ayudas a la investigación Ignacio Hernando Larramendi 2014. Protocolo de actuación. Título: Aplicación de la resonancia magnética nuclear con tensor de difusión y la tractografia cerebral en ictus para la valoracion del daño cerebral. Investigador Principal: José Manuel García Verdugo. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Privado. Agencia financiadora: Fundación Mapfre. Financiación: 15.000 €. Duración: 2015 • Código: PROMETEOII/2014/075. Título: Celulas madre adultas: Aplicaciones en terapia regenerativa. Investigador Principal: José Manuel García Verdugo. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: CC.AA. Agencia financiadora: Conselleria de Cultura, Educación y Deportes, Generalitat Valenciana. Financiación: 56.065 €. Duración: 2014-2017 • Código: SAF2012-33683. Título: Análisis del proceso de mielinización en el estriado: efectos del EGF E IGF-1. Investigador Principal: José Manuel García Verdugo. Colaboración CIBERNED: No. Informe Anual CIBERNED 2015 / 150 Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 105.300 €. Duración: 2013-2015 • Código: 2015/01-1. Título: Terapia génica dirigida a neuregulinas para el tratamiento de enfermedades degenerativas de las motoneuronas. Investigador Principal: Xavier Navarro. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G607, G113, G406, G407. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Intramurales. Agencia financiadora: Instituto de Salud Carlos III, CIBERNED. Financiación: 240.000 €. Duración: 2015-2017 • Código: RD12/0019. Título: RETIC de Terapia Celular. Investigador Principal: Coordinador de red: José María Moraleda. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G102, G301, G113, G208, G105, G607. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Fondo de Investigaciones Sanitarias. Financiación: 296.700 €. Duración: 2013-2016 • Código: 479/C/2012. Título: Efecto de la migración de células madre mediante campos magnéticos en la recuperación del infarto cerebral. Investigador Principal: Juan Sahuquillo Barris. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: CC.AA. Agencia financiadora: Fundació la Marató de TV3. Financiación: 305.675 €. Duración: 2013-2016 • Código: CB06/05/1131. Título: CIBERNED. Investigador Principal: José Manuel García Verdugo. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Instituto de Salud Carlos III. Financiación: 710.381,01 €. Duración: 2007-2015 104 GRUPO José González Castaño José González Castaño Investigador Principal Raúl Sánchez Lanzas Investigador predoctoral Teresa Bermejo Pastor Técnico de laboratorio Datos de contacto Departamento de Bioquímica e Instituto de Investigaciones Biomédicas “Alberto Sols” Univerdad Autónoma de Madid-CSIC. Laboratorio B13 Facultad de Medicina UAM Arzobispo Morcillo s/n. 28029 Madrid (Spain) Tel.: +34 91 497 54 27 Fax: +34 91 585 44 01 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 151 Resumen La alfa-sinucleina es una proteína pequeña (140 aa) implicada en la patofisiología de la enfermedad de Parkinson (EP). La degradación de alfa-sinucleína es un paso clave de su proteostasis y regula los niveles y el balance entre las formas nativas y agregadas de la proteína. Tres vías han sido implicadas en su degradación: proteasoma, autofagia mediada por chaperonas (CMA) y macroautofagia. Hemos abordado el estudio del papel de CMA en la degradación de alfa-sinucleína, mediado por el receptor lisosomal Lamp-2A, en una línea linfoblastoide derivada de un paciente con enfermedad de Danon. La enfermedad de Danon es una enfermedad genética ligada al cromosoma X caracterizada por miopatía, cardiomiopatía y discapacidad intelectual, y es debida a mutaciones o deleciones del gen LAMP2. En consecuencia, en dichos pacientes no hay expresión de las diferentes isoformas de la proteína Lamp-2 generadas por splicing alternativo, incluida Lamp-2A. La degradación de sustratos selectivos de la vía CMA, incluyendo la alfa-sinucleína, se ha estudiado tanto en células control como deficientes en Lamp-2. Los resultados obtenidos muestran que no hay cambios significativos en los niveles de proteínas y mRNAs o en las tasa de degradación de estos sustratos selectivos de CMA. Estos resultados indican que la proteína Lamp-2A parece dispensable para la degradación proteica lisosomal. En consecuencia, o bien otras proteínas lisosomales pueden compensar la falta de expresión de Lamp-2 en la vía de CMA o esta vía no es muy relevante en proteostasis, y las vías del proteasoma y macroautofagia son las vías principales responsables de la proteostasis celular. Durante el último año hemos también continuado con el estudio de las vías de degradación de los diferentes mutantes puntuales de DJ-1 que se han descrito como responsables de formas familiares autosómicas recesivas de EP. Como el mutante DJ-1 L166P que hemos estudiado previamente, hay varios mutantes puntuales de DJ-1 cuya aumentada inestabilidad en la célula es debida, al menos en parte, a su degradación por el proteasoma. Sin embargo, estamos en la actualidad estudiando vías de degradación alternativas. Ambas líneas de investigación se ajustan a nuestro objetivo general de estudiar el papel de la degradación de proteínas en enfermedades neurodegenerativas, en especial en conexión con la patología de la EP. Palabras clave Sinucleína, DJ-1, proteasoma, macroautofagia, autofagia-mediada por chaperonas, proteólisis, proteostasis, Parkinson Proyectos de investigación • Código: BM1307. Título: 2013 COST action proteostasis. Investigador Principal: Manuel S. Rodríguez, Rosa Barrios (Spain). Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: UE. Financiación: 13.500 €. Duración: 2014-2017 Informe Anual CIBERNED 2015 / 152 • Código: S2010_BMD. Título: Redes de senalización y vías efectoras en modelos celulares y animales de enfermedades neurodegenerativas. Investigador Principal: José González Castaño. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G111, G401, G104, G307, G409, G412. Colaboración otros CIBERs/Centros: Si (CIBERER). Tipo: CC.AA. Agencia financiadora: Comunidad de Madrid. Financiación: 483.000 €. Duración: 2012-2016 305 GRUPO Manuel Guzmán Pastor Manuel Guzmán Pastor Investigador Principal, catedrático Ismael Galve Roperh Profesor titular, coinvestigador principal Guillermo Velasco Díez Profesor titular Cristina Blázquez Ortiz Profesora titular Luigi Bellocchio Javier Díaz Alonso Daniel García Rincón Anna Paola Chiarlone Juan Paraíso Luna Raquel Bajo Grañeras Irene Berenice Maroto Martínez Investigador postdoctoral Investigadora postdoctoral Investigadora postdoctoral Adán de Salas Quiroga Investigador predoctoral Andrea Ruiz Calvo Investigadora predoctoral Investigador postdoctoral Investigador predoctoral Investigador predoctoral Investigadora predoctoral José Aguareles Gorines Investigador predoctoral Eva Resel Mariné Técnico superior Elena García Taboada Técnico superior Datos de contacto Departamento de Bioquímica y Biología Molecular Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Complutense 28040 Madrid (Spain) Tel.: +34 91 394 46 68 Fax: +34 91 394 46 72 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 153 Resumen Nuestra investigación se centra globalmente en el estudio de los mecanismos moleculares y celulares implicados en el control de la fisiopatología de las células neurales por el sistema endocannabinoide. Así, durante 2015 hemos continuado estudiando cómo este sistema modula la proliferación, diferenciación y supervivencia de células neurales. Específicamente, en el contexto de nuestro programa del CIBERNED, hemos evaluado el papel del sistema endocannabinoide en la enfermedad de Huntington. De hecho, la enfermedad de Huntington constituye, en nuestra opinión, el mejor modelo para estudiar la implicación fisiológica y el potencial terapéutico del sistema endocannabinoide en las enfermedades neurodegenerativas. Ello se debe a varias razones: 1) CB1 es el receptor metabotrópico más abundante del cerebro, se expresa sobre todo en los ganglios basales, en sinapsis establecidas por neuronas que emplean como neurotransmisor GABA [especialmente neuronas espinosas de tamaño medio (medium-sized spiny neurons, MSNs, las células que degeneran primariamente en la enfermedad de Huntington]) o glutamato (especialmente las neuronas de proyección corticoestriatal, que controlan de forma crítica la función de las MSNs), y desempeña una función clave en el control del comportamiento motor (uno de los procesos más dramáticamente afectados en la enfermedad de Huntington). 2) En los pacientes y modelos animales de la enfermedad de Huntington se observa una disminución notable y selectiva del estriado dorsolateral de la expresión del receptor CB1, que a su vez parece reflejar el patrón de pérdida neuronal característico de la enfermedad. 3) Esta pérdida de receptores CB1 tiene lugar en estadios tempranos de la enfermedad de Huntington, antes de que aparezcan los síntomas clínicos, la neurodegeneración y otros parámetros neuroquímicos. Durante 2015, nuestros estudios sobre el sistema endocannabinoide en la enfermedad de Huntington se han focalizado concretamente en estudiar si la estimulación del sistema endocannabinoide en modelos animales de la enfermedad de Huntington es neuroprotectora y por tanto retrasa el inicio y/o atenúa la progresión de la patología, si las alteraciones de receptores CB1 cannabinoides que tiene lugar en MSNs y/o terminales corticoestriatales en las etapas tempranas de la enfermedad están implicadas en la patogénesis de la enfermedad de Huntington, y si la inducción de receptores CB2 cannabinoides en células de microglía reactiva modula los procesos de excitotoxicidad asociados a la enfermedad de Huntington. Nuestra intención es desvelar las bases moleculares y celulares así como la posible relevancia clínica de estos procesos. Palabras clave Sistema endocannabinoide, enfermedad de Huntington, neuroprotección, neurogénesis, señalización celular, terapia experimental Publicaciones • Cardinal P., Bellocchio L., Guzman-Quevedo O., Andre C., Clark S., Elie M. et al. Cannabinoid Type 1 (CB1) Receptors on Sim1-Expressing Neurons Regulate Energy Expenditure in Male Mice. Endocrinology. 2015;156(2):411-418. • Abrams D.I., Guzman M. Cannabis in cancer care. Clinical pharmacology and therapeutics. 2015;97(6):575-586. • Díaz-Alonso J, Aguado T, de Salas-Quiroga A, Ortega Z, Guzmán M, Galve-Roperh I. CB1 Cannabinoid Receptor-Dependent Activation of mTORC1/Pax6 Signaling Drives Tbr2 Expression and Basal Progenitor Expansion in the Developing Mouse Cortex.Cerebral cortex (New York, N.Y. : 1991). 2015;25(9): 2395-408. • Pietropaolo S., Bellocchio L., Ruiz-Calvo A., Cabanas M., Du Z., Guzman M. et al. Chronic cannabinoid receptor stimulation selectively prevents motor impairments in a mouse model of Huntington's disease. Neuropharmacology. 2015;89:368-374. Informe Anual CIBERNED 2015 / 154 Programa 2 Grupo: Manuel Guzmán Pastor • Oddi D, Subashi E, Middei S, Bellocchio L, Lemaire-Mayo V, Guzmán M et al. Early social enrichment rescues adult behavioral and brain abnormalities in a mouse model of fragile X syndrome.Neuropsychopharmacology : official publication of the American College of Neuropsychopharmacology. 2015;40(5): 1113-22. • Klionsky DJ, Abdelmohsen K, Abe A, Abedin MJ, Abeliovich H, Acevedo Arozena A et al. Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy (3rd edition). Autophagy. 2016;12(1). Epub 2015. • Salazar M, Lorente M, García-Taboada E, Pérez Gómez E, Dávila D, Zúñiga-García P et al. Loss of Tribbles pseudokinase-3 promotes Akt-driven tumorigenesis via FOXO inactivation.Cell death and differentiation. 2015;22(1): 131-44 . • McKinnon C., Goold R., Andre R., Devoy A., Ortega Z., Moonga J. et al. Prion-mediated neurodegeneration is associated with early impairment of the ubiquitin–proteasome system. Acta Neuropathologica. 2015;:1-15. • Blázquez C, Chiarlone A, Bellocchio L, Resel E, Pruunsild P, García-Rincón D et al. The CB1 cannabinoid receptor signals striatal neuroprotection via a PI3K/Akt/mTORC1/BDNF pathway. Cell death and differentiation. 2015;22(10): 1618-29. • Martin R., Bajo-Graneras R., Moratalla R., Perea G., Araque A. Circuit-specific signaling in astrocyte-neuron networks in basal ganglia pathways. Science. 2015;349(6249):730-734. • de Salas-Quiroga A, Díaz-Alonso J, García-Rincón D, Remmers F, Vega D, Gómez-Cañas M et al. Prenatal exposure to cannabinoids evokes long-lasting functional alterations by targeting CB1 receptors on developing cortical neurons.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2015;112(44): 13693-8. • Perez-Gomez E., Andradas C., Blasco-Benito S., Caffarel M.M., Garcia-Taboada E., Villa-Morales M. et al. Role of cannabinoid receptor CB&lt;inf&gt;2&lt;/inf&gt; in HER2 pro-oncogenic signaling in breast cancer. Journal of the National Cancer Institute. 2015;107(6). [Epub ahead of print]. Proyectos de investigación • Código: GR3/14. Título: Programa de Financiación Grupos de Investigación. Cannabinoides 950344. Investigador Principal: Javier Fernández Ruiz, Manuel Guzmán Pastor. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G303, G305. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Intramurales. Agencia financiadora: UCM - Banco Santander. Financiación: 5.614,34 €. Duración: 2014-2015 • Código: PI12/00919. Título: Papel del receptor CB1 cannabinoide en alteraciones de la neurogénesis cortical: Implicaciones en excitabibilidad neuronal y función corticoespinal. Investigador Principal: Ismael Galve Roperh. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad-Instituto de Salud Carlos III-Fondo de Investigaciones Sanitarias. Financiación: 147.015 €. Duración: 2013-2015 • Código: PI12/02248. Título: Mecanismos de regulación de la autofagia en células tumorales: muerte mediada por autofagia en respuesta a fármacos antitumorales y participación en el control de la tumorigénesis. Investigador Principal: Guillermo Velasco Díez. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad-Instituto de Salud Carlos III-Fondo de Investigaciones Sanitarias. Financiación: 191.500 €. Duración: 2013-2015 Informe Anual CIBERNED 2015 / 155 • Código: CIBERNED 2013/05. Título: Identificación y caracterización molecular de subpoblaciones de receptores cannabinoides en poliglutaminopatías. Investigador Principal: Manuel Guzmán Pastor. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G305, G201, G303, G304. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: CIBERNED. Financiación: 200.000 €. Duración: 2013-2015 • Código: S2011/BMD 2336. Título: Estudio de la biología de células madre neurales para su empleo en terapia celular en enfermedades neurodegenerativas. Investigador Principal: Rosario Moratalla. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G204, G305, G108. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: CC.AA. Agencia financiadora: Comunidad Autónoma de Madrid. Financiación: 598.000 €. Duración: 2012-2015 • Código: SAF2012-35759. Título: Neuroprotección por el receptor CB1 cannabinoide en la enfermedad de Huntington: relevancia de las vías corticoestriatales directa e indirecta. Investigador Principal: Manuel Guzmán Pastor. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad-Plan Nacional. Financiación: 290.000 €. Duración: 2013-2015 • Código: S2010/BMD-2308. Título: Neurofarmacología del sistema endocannabinoide: del laboratorio a la clínica. Investigador Principal: Manuel Guzmán Pastor. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G305, G303, G304. Colaboración otros CIBERs/Centros: Si (CIBERSAM). Tipo: CC.AA. Agencia financiadora: Comunidad de Madrid. Financiación: 922.975 €. Duración: 2012-2015 Informe Anual CIBERNED 2015 / 156 111 GRUPO Teresa Iglesias Vacas Teresa Iglesias Vacas Investigadora Principal, científico titular, CSIC Lucía García Guerra Andrea Gamir Morralla Investigadora postdoctoral Julia Pose Utrilla Investigadora postdoctoral Estudiante de máster en Neurociencias Ana Mª del Puerto del Pino Noelia Sofía de León Reyes Investigadora postdoctoral Estudiante de máster en Biomedicina Molecular Aurelio del Pino Beitia Estudiante de máster en Neurofarmacología Raquel López Labiano Estudiante de grado en Bioquímica Esther Otero Vidal Técnico FP2 Datos de contacto Instituto de Investigaciones Biomédicas “Alberto Sols” CSIC-UAM y CIBERNED Departamento de Fisiología Endocrina y del Sistema Nervioso c/Arturo Duperier, nº4 28029 Madrid (Spain) Tel.: +34 91 585 44 87 Fax: +34 91 585 44 01 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 157 Resumen Nuestro grupo ha dedicado los últimos años al estudio de Kidins220 y de proteín quinasa D (PKD) en distintas neuropatologías. En primer lugar descubrimos que Kidins220 es crucial para la supervivencia neuronal desempeñando un papel neuroprotector. Esta proteína sufre una drástica regulación a la baja mediada mayoritariamente por proteólisis dependiente de la proteasa calpaína en condiciones que inducen muerte neuronal por excitotoxicidad, como las que se producen durante la isquemia cerebral. Este tipo de muerte neuronal está implicada además en el desarrollo de varias enfermedades neurodegenerativas como Parkinson, Huntington o Alzheimer. Hemos identificado que la desaparición de Kidins220 va asociada a una inactivación de vías de pro-supervivencia neuronal, habiendo profundizado en la caracterización de los mecanismos moleculares que contribuyen a disminuir Kidins220 en estas condiciones de muerte. Para continuar estos estudios decidimos identificar el sitio de procesamiento por calpaína dentro de la secuencia aminoacídica de Kidins220 y diseñar una aproximación que evitara dicho procesamiento como posible estrategia neuroprotectora. Hemos mapeado el sitio mayoritario de corte por calpaína, y con esta información hemos desarrollado una nueva pequeña molécula con propiedades neuroprotectoras denominada péptido Tat-K. Este péptido, que previene el corte de Kidins220 por calpaína en excitotoxicidad, ayuda a conservar los niveles de esta proteína, las rutas de señalización pro-supervivencia asociadas a la misma (pERK y pCREB), y aumenta la viabilidad neuronal (Gamir-Morralla & López—Menéndez et al, 2015). La aplicación del péptido Tat-K podría ser de gran utilidad en el tratamiento de neuropatologías asociadas con el proceso de excitotoxicidad, tanto de tipo agudo (Ictus, hipoxia, traumatismos agudos, epilepsia) como crónico (enfermedades neurodegenerativas). Por otro lado habíamos encontrado con anterioridad un aumento de Kidins220 en necropsias cerebrales de pacientes de enfermedad de Alzheimer (EA), donde se acumula junto con tau hiperfosforilado, uno de los dos principales marcadores neuropatológicos de esta enfermedad. En la actualidad queremos determinar si estas alteraciones en Kidins220 son causa o consecuencia de esta demencia, es decir, si pueden estar en la base de la etiopatología de la enfermedad. Para ello nos proponemos estudiar el efecto de la manipulación de sus niveles sobre diversos procesos fisiopatológicos relacionados con los pasos iniciales de la neurodegeneración en EA. Además, el conocimiento de los mecanismos proteolíticos de proteínas como tau y Kidins220 podría ayudar a diseñar estrategias para evitar su acumulación posiblemente patológica, por lo que nos proponemos esclarecer las rutas y los mecanismos moleculares moduladores de la proteostasis y el tráfico de Kidins220, y algunas de las proteínas o complejos implicados en estos procesos. Palabras clave Kidins220/ARMS, proteína Kinasa D (PKD), neuroprotección, neurotoxicidad, supervivencia neuronal, Alzheimer, Parkinson Publicaciones • Gamir-Morralla A, López-Menéndez C, Ayuso-Dolado S, Tejeda GS, Montaner J, Rosell A et al. Development of a neuroprotective peptide that preserves survival pathways by preventing Kidins220/ARMS calpain processing induced by excitotoxicity.Cell death & disease. 2015;6: e1939. • Schmieg N, Thomas C, Yabe A, Lynch DS, Iglesias T, Chakravarty P et al. Novel Kidins220/ARMS Splice Isoforms: Potential Specific Regulators of Neuronal and Cardiovascular Development. PloS one. ;10(6): e0129944. • Del Puerto A., Fronzaroli-Molinieres L., Perez-Alvarez M.J., Giraud P., Carlier E., Wandosell F. et al. ATP-P2X7 Receptor Modulates Axon Initial Segment Composition and Function in Physiological Conditions and Brain Injury. Cerebral Cortex. 2015;25(8):2282-2294. Informe Anual CIBERNED 2015 / 158 Programa 2 Grupo: Teresa Iglesias Vacas Proyectos de investigación • Código: SAF2014-52737-P. Título: Participación y regulación de PKD y KIDINS220 en los procesos y rutas moleculares de la neurodegeneración. Investigador Principal: Teresa Iglesias Vacas. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 193.600 €. Duración: 2015-2017 • Código: 2013/07A. Título: Papel de GSK-3 β en las alteraciones de los circuitos corticales que ocurren en la enfermedad de Alzheimer. Investigador Principal: Teresa Iglesias Vacas. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G504, G401, G403, G111, G307. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: CIBERNED. Financiación: 316.000 €. Duración: 2013-2015 • Código: SAF2011-26233. Título: Participation of PKD and its substrate, Kidins220, in the molecular pathways of neuronal survival and neurodegeneration. Investigador Principal: Teresa Iglesias Vacas. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 205.710 €. Duración: 2012-2015 • Código: S2010_BMD. Título: Redes de senalización y vías efectoras en modelos celulares y animales de enfermedades neurodegenerativas. Investigador Principal: José González Castaño. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G111, G401, G104, G307, G409, G412. Colaboración otros CIBERs/Centros: Si (CIBERER). Tipo: CC.AA. Agencia financiadora: Comunidad de Madrid. Financiación: 483.000 €. Duración: 2012-2016 Tesis doctorales • Autor: Andrea Gamir Morralla. Titulo: Identificación de los mecanismos moleculares y rutas mediante los que Kidins220 participa en procesos de supervivencia neuronal y neurodegeneración. Diseño de posibles estrategias neuroprotectoras. Fecha: 20 de marzo de 2015. Director: Teresa Iglesias Vacas. Informe Anual CIBERNED 2015 / 159 202 GRUPO Jaime Kulisevsky Bojarski Jaime Kulisevsky Bojarsky Javier Pagonabarraga Mora Ramón Fernández de Bobadilla Berta Pascual Sedano Juan Martín Lahoz Carles Roig Arnall Saúl Martínez Horta Carmen García Sánchez Fabián Arenas Ríos Jesús Pérez Pérez Alexandre Gironell Carreró María Victoria Sosti Sosa Investigador Principal Helena Berj Kasem Marco Investigadora Antonia Campolongo Perillo Investigadora Investigadora Investigador Investigador Investigadora Investigador Investigador contratado Investigadora contratada Datos de contacto Unidad de trastornos de movimiento, Servicio de Neurología Hospital de la Santa Creu i Sant Pau Sant Antoni M. Claret 08025 Barcelona, Catalunya (Spain) Tel.: +34 93 553 76 13 Fax: +34 93 553 78 72 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 160 Becario predoctoral Becario predoctoral Becario predoctoral Becario predoctoral Resumen Dirigido por Jaime Kulisevsky MD, PhD, y con sede en la Unidad de Trastornos de Movimiento del Hospital de Sant Pau y el Instituto de Investigación Biomédica Sant Pau, el grupo centra su interés en la investigación de la enfermedad de Parkinson (EP) y otros trastornos del movimiento. Durante el año 2015 se han logrado diferentes objetivos e iniciado nuevos proyectos: Genética: • Investigación sobre la influencia de genes mendelianos para formas esporádicas de la EP (Spataro et al, Hum Mol Genet 2015). • Participación en proyecto multicéntrico nacional: estudio del haplotipo H1 del gen MAPT en procesos neurodegenerativos, incluyendo EP (Pastor et al., J Alz Dis 2015). • Estudio de la relación de variaciones en el número de copias (CNV) de la región cromosómica 17q21.31 con el riesgo de sinucleinopatías (Cervera-Carles et al, Am J Med Genet 2015). Cognición en EP: • Prosigue el estudio longitudinal de pacientes con EP de <5 años de evolución: alteraciones motoras, cognitivas, afectivas o conductuales predictivas de deterioro cognitivo. • FIS PI14/02058: Marcadores en sangre y neurofisiológicos de la progresión del deterioro cognitivo en la EP. • Validación de escalas cognitiva (PD-CRS) y funcional (PD-CFRS) con los nuevos criterios diagnósticos de deterioro cognitivo leve (DCL) en EP (artículo en revisión). • Desarrollo de versión alternativa de la PDCRS para reevaluaciones en ensayos clínicos (artículo en revisión). • Validación de las escalas cognitiva (PDCRS) (artículo en preparación) y funcional (PD-CFRS) (publicado en J Neur Sci) en enfermedades neurodegenerativas diferentes a EP. • Estudio comparativo psicométrico de diferentes escalas cognitivas para EP. • Difusión, traducción y validación de escalas neuropsicológicas diseñadas para EP en plataforma web internacional. (www. movementscales.com). • Diseño del Proyecto DuoCog: estudio randomizado, doble ciego y cruzado comparando levodopa inmediata vs. intraduodenal en cognición y humor en pacientes con EP. Apatía y conducta en EP: • FIS PI15/00962: Correlatos anatómicofuncionales de anomalías estructurales de apatía, alucinaciones y deterioro cognitivo. EP avanzada: • Erradicación de Helicobacter Pylori en pacientes con levodopa intraduodenal vs. oral: efectos en estado motor, cognición y calidad de vida. • Análisis del estado nutricional de pacientes con levodopa intraduodenal. • Estudio prospectivo de aspectos cognitivos y calidad de vida en EP y estimulación cerebral profunda subtalámica bilateral. Musicoterapia y biofeedback: • Estudio doble ciego del entrenamiento mediante biofeedback Think Interfaces® sobre la memoria y atención en Trastorno Atencional e Hiperactividad (TADH). • Estudio doble ciego de musicoterapia y la estimulación cognitiva sobre los trastornos de la marcha en la EP. Enfermedad de Huntington: • Estudio de prevalencia de alteraciones neuropsiquiátricas en individuos asintomáticos e iniciales. • Desarrollo de instrumentos de valoración cognitiva del “Cognitive Phenotype Working Group” de la European Huntington’s Disease Network (EHDN). • Participación en la Task-force para diseño de la nueva escala de valoración funcional FuRST 2.0. • Colaboración con la UB en el proyecto “La lámina nuclear en EH: fisiopatología y aplicaciones terapéuticas” (Beca Ramón Areces). • Colaboración con la UB en el proyecto “Overcoming Depression in Huntington´s Disease: Cdk5 as a potential biomarker and pharmacological target”. • Cambios longitudinales de conectividad funcional y estructural en pacientes presintomáticos (FIS PI14/00834). • Participación en FIS: “Fenotipo y haplotipos asociados a alelos intermedios del gen de la EH (htt)”. • Análisis prospectivo del estado nutricional de los pacientes con EH pre-motor y motor. Temblor: • Desarrollo de sistema online de estudio neurofisiológico del temblor mediante Informe Anual CIBERNED 2015 / 161 Smartphone. Solicitud de beca RETOS conjunta con la empresa SEIDOR y la Universidad de Vic. • Estudio de tipificación de síndromes tremóricos en la EP. • Estudio farmacológico de eficacia de etosuximida en el temblor esencial. Síndrome de ataxia-temblor asociado a la premutación del cromosoma X fráfil (FXTAS): Distonía: Investigación Traslacional: • Proyecto de consenso español sobre “Evidencia y mitos sobre el uso de toxina botulínica en distonía y espasticidad” (en desarrollo). • Modelo transgénico de Huntington en rata (BACHD): estudio longitudinal de alteraciones motoras, emocionales y cognitivas. • Modelo de hemiparkinsonismo en rata: estudio de cambios transcripcionales estriatales con diferentes dosis de levodopa. • Asistencia e investigación en colaboración con el Servicio de Genética del Hospital Clínic (Barcelona) y con la Associació Catalana X Fràgil (ACXF). Palabras clave Parkinson, cognición, deterioro cognitivo leve, Huntington, distonía- FxTAS, temblor esencial, modelos animales Publicaciones • Puigdemont D., Portella M.J., Perez-Egea R., Molet J., Gironell A., de Diego-Adelino J. et al. A randomized double-blind crossover trial of deep brain stimulation of the subcallosal cingulate gyrus in patients with treatment-resistant depression: A pilot study of relapse prevention. Journal of Psychiatry and Neuroscience. 2015;40(4):224-231. • Gomez-Anson B., Roman E., De Bobadilla R.F., Pires-Encuentra P., Diaz-Manera J., Nuez F. et al. Alterations in cerebral white matter and neuropsychology in patients with cirrhosis and falls. PLoS ONE. 2015;10(3). [Epub ahead of print]. • Pagonabarraga J., Kulisevsky J., Strafella A.P., Krack P. Apathy in Parkinson's disease: Clinical features, neural substrates, diagnosis, and treatment. The Lancet Neurology. 2015;14(5):518531. • Krack P., Pagonabarraga J., Strafella A.P., Kulisevsky J. Apathy: Who cares?. The Lancet Neurology. 2015;14(5):465-. [Epub ahead of print]. • Marti-Fabregas J., Delgado-Mederos R., Crespo J., Pena E., Marin R., Jimenez-Xarrie E. et al. Circulating endothelial progenitor cells and the risk of vascular events after ischemic stroke. PLoS ONE. 2015;10(4). [Epub ahead of print]. • Odin P., Ray Chaudhuri K., Slevin J.T., Volkmann J., Dietrichs E., Martinez-Martin P. et al. Collective physician perspectives on non-oral medication approaches for the management of clinically relevant unresolved issues in Parkinson's disease: Consensus from an international survey and discussion program. Parkinsonism and Related Disorders. 2015;21(10):1133-1144. • Perez-Perez J., Pagonabarraga J., Martinez-Horta S., Fernandez-Bobadilla R., Sierra S., PascualSedano B. et al. Head-to-Head Comparison of the Neuropsychiatric Effect of Dopamine Agonists in Parkinson’s Disease: A Prospective, Cross-Sectional Study in Non-demented Patients. Drugs and Aging. 2015;32(5):401-407. • Marin-Lahoz J., Gironell A. Linking Essential Tremor to the Cerebellum: Neurochemical Evidence. Cerebellum. 2015. [Epub ahead of print]. Informe Anual CIBERNED 2015 / 162 Programa 2 Grupo: Jaime Kulisevsky Bojarski • Pagonabarraga J., Martinez-Horta S., Fernandez de Bobadilla R., Perez J., Ribosa-Nogue R., Marin J. et al. Minor hallucinations occur in drug-naive Parkinson's disease patients, even from the premotor phase. Movement Disorders. 2015. [Epub ahead of print]. • Martinez-Horta S., Perez-Perez J., van Duijn E., Fernandez-Bobadilla R., Carceller M., Pagonabarraga J. et al. Neuropsychiatric symptoms are very common in premanifest and early stage HD. Parkinsonism and Related Disorders. 2015. [Epub ahead of print]. • Ruzafa-Valiente E., Fernandez-Bobadilla R., Garcia-Sanchez C., Pagonabarraga J., MartinezHorta S., Kulisevsky J. Parkinson's Disease - Cognitive Functional Rating Scale across different conditions and degrees of cognitive impairment. Journal of the Neurological Sciences. 2016;361:66-71. Epub 2015. • Trenkwalder C., Chaudhuri K.R., Martinez-Martin P., Rascol O., Ehret R., Valis M. et al. Prolongedrelease oxycodone-naloxone for treatment of severe pain in patients with Parkinson's disease (PANDA): A double-blind, randomised, placebo-controlled trial. The Lancet Neurology. 2015;14(12):1161-1170. • Perez-Perez J., Martinez-Horta S., Pagonabarraga J., Carceller M., Kulisevsky J. Rasagiline for the treatment of parkinsonism in Huntington's disease. Parkinsonism and Related Disorders. 2015;21(3):340-342. • Gironell A, Ribosa-Nogué R, Gich I, Marin-Lahoz J, Pascual-Sedano B. Severity stages in essential tremor: a long-term retrospective study using the glass scale.Tremor and other hyperkinetic movements (New York, N.Y.). ;5: 299. • Riba J., Valle M., Sampedro F., Rodriguez-Pujadas A., Martinez-Horta S., Kulisevsky J. et al. Telling true from false: Cannabis users show increased susceptibility to false memories. Molecular Psychiatry. 2015;20(6):772-777. • Cattaneo G, Calabria M, Marne P, Gironell A, Abutalebi J, Costa A. The role of executive control in bilingual language production: A study with Parkinson's disease individuals.Neuropsychologia. 2015;66: 99-110. • Pagonabarraga J., Pinol G., Cardozo A., Sanz P., Puente V., Otermin P. et al. Transdermal rotigotine improves sleep fragmentation in parkinson's disease: Results of the multicenter, prospective SLEEP-FRAM study. Parkinson's Disease. 2015;2015. [Epub ahead of print]. • Lovestone S, Boada M, Dubois B, Hüll M, Rinne JO, Huppertz HJ et al. A phase II trial of tideglusib in Alzheimer's disease.Journal of Alzheimer's disease : JAD. 2015;45(1): 75-88. • Cervera-Carles L., Pagonabarraga J., Pascual-Sedano B., Pastor P., Campolongo A., Fortea J. et al. Copy number variation analysis of the 17q21.31 region and its role in neurodegenerative diseases. American Journal of Medical Genetics, Part B: Neuropsychiatric Genetics. 2015. [Epub ahead of print]. • Poewe W., Seppi K., Fitzer-Attas C.J., Wenning G.K., Gilman S., Low P.A. et al. Efficacy of rasagiline in patients with the parkinsonian variant of multiple system atrophy: A randomised, placebo-controlled trial. The Lancet Neurology. 2015;14(2):145-152. • Buongiorno M, Antonelli F, Cámara A, Puente V, de Fabregues-Nebot O, Hernandez-Vara J et al. Long-term response to continuous duodenal infusion of levodopa/carbidopa gel in patients with advanced Parkinson disease: The Barcelona registry.Parkinsonism & related disorders. 2015;21(8): 871-6. • Pastor P, Moreno F, Clarimón J, Ruiz A, Combarros O, Calero M et al. MAPT H1 Haplotype is Associated with Late-Onset Alzheimer's Disease Risk in APOEε4 Noncarriers: Results from the Dementia Genetics Spanish Consortium.Journal of Alzheimer's disease : JAD. 2015;49(2): 34352. • Hor H., Francescatto L., Bartesaghi L., Ortega-Cubero S., Kousi M., Lorenzo-Betancor O. et al. Missense mutations in TENM4, a regulator of axon guidance and central myelination, cause essential tremor. Human Molecular Genetics. 2015;24(20):5677-5686. Informe Anual CIBERNED 2015 / 163 Proyectos de investigación • Código: 2010 SGR 1203. Título: AGAUR SGR 2014. Investigador Principal: Jaime Kulisevsky. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Otros. Agencia financiadora: Agència de Gestio d'Ajuts Universitaris i de Recerca. Financiación: 21.000 €. Duración: 2014-2016 • Código: 2014 SGR 1203. Título: Grupo de Trastornos del Movimiento Hospital de la Santa Creu i Sant Pau. Investigador Principal: Jaime Kulisevsky. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Agència de Gestio d'Ajuts Universitaris i de Recerca (AGAUR). Financiación: 21.000 €. Duración: 2015 • Código: PI12/03005. Título: Desarrollo, validación y estudio de la sensibilidad al cambio de una versión alternativa de la Parkinson's Disease Cognitive Rating Scale. Investigador Principal: Jaime Kulisevsy Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 28.435 €. Duración: 2013-2015 • Código: MIA 2012-05. Título: Contrato MIA 2012. Investigador Principal: Jesús Pérez. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Privado. Agencia financiadora: Fundación Privada Hospital de la Santa Creu i Sant Pau. Financiación: 45.222,91 €. Duración: 2015 • Código: CM13/00284. Título: Contratos Rio Hortega 2013. Investigador Principal: Jesús Pérez. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 53.732 €. Duración: 2015 Informe Anual CIBERNED 2015 / 164 • Código: PI14/02058. Título: Marcadores en sangre y neurofisiológicos de la progresión del deterioro cognitivo en la enfermedad de Parkinson. Investigador Principal: Javier Pagonabarraga. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 65.945 €. Duración: 2015 • Código: 112610. Título: Early implementation of music therapy in rehabilitation of Aphasic patients after acute adquired brain injury /Efectivity of music therapy in the rehabilitation of acute aphasic patients. Investigador Principal: Jaime Kulisevsky. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Privado. Agencia financiadora: Fundació La Marató de TV3. Financiación: 105.091,25 €. Duración: 2012-2015 • Código: Telemarato 2011 Lesiones medulares y cerebrales. Título: Efectividad de la musicoterapia en la rehabilitación en pacientes afásicos agudos. Investigador Principal: Carmen García Sánchez. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Fundacio La Marato de TV3. Financiación: 105.091,25 €. Duración: 2012-2015 • Código: La lámina nuclear en la enfermedad de Huntington: papel en la fisiopatología y aplicaciones terapéuticas. Título: La lámina nuclear en la enfermedad de Huntington: papel en la fisiopatología y aplicaciones terapéuticas. Investigador Principal: Esther Pérez Navarro. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G202, G301. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Fundación Ramón Areces. Financiación: 121.440 €. Duración: 2015 Programa 2 Grupo: Jaime Kulisevsky Bojarski • Código: 484/U/2014 MARATO. Título: Blood-based and neurophysiological markers of cognitive deterioration and dementia in Parkinson's Disease. Investigador Principal: Javier Pagonabarraga. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Fundació La Marató de TV3. Financiación: 199.486,25 €. Duración: 2015-2017 • Código: 477. Título: Prediction of apathy and impulse control disorders in Parkinson's disease based on the Feedback Related Negativity (FRN), a neurophysiological marker of incentive processing. Investigador Principal: Jaime Kulisevsky. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: CC.AA. Agencia financiadora: Fundació la Marató de TV3. Financiación: 199.607,5 €. Duración: 2015 • Código: 477/U/2014 MARATO. Título: Prediction of apathy and impulse control disorders in Parkinson Disease based on feedback related negativity. Investigador Principal: Jaime Kulisevsky. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Fundació La Marató de TV3. Financiación: 199.607,5 €. Duración: 2015-2017 • Código: 2015/02. Título: Metabolismo oxidoreductor y enfermedad de Parkinson: validación de nuevas dianas terapéuticas y nuevos biomarcadores. Investigador Principal: José Luis Labandeira. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G101, G202, G208, G203. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: CIBERNED. Financiación: 240.000 €. Duración: 2015-2017 Informe Anual CIBERNED 2015 / 165 208 GRUPO José Luis Labandeira García José Luis Labandeira García Investigador Principal, catedrático universidad María J. Guerra Seijas Catedrática universidad Ramón Soto Otero Catedrático universidad Estefanía Méndez Álvarez Catedrática universidad Jannette Rodríguez Pallares Profesora titular universidad Ana M. Muñoz Patiño Ana I. Rodríguez Pérez Antonio Domínguez Meijide Carmen Díaz Ruiz Mª Alicia Costa Besada Begoña Villar Cheda María García Garrote Pablo Garrido Gil Iria Novoa Pérez Rita Valenzuela Limiñana Pilar Aldrey García Juan A. Parga Martín José A. Trillo Franco Profesora contratada, doctora Profesora contratada, doctora Profesora contratada, doctora Investigador postdoctoral Investigadora predoctoral Investigador postdoctoral Profesora contratada, doctora Datos de contacto Center for Research in Molecular Medicine and Chronic Diseases (CIMUS) Universidad de Santiago de Compostela Avenida Barcelona, 22 Santiago de Compostela (Spain) Tel.: +34 88 181 22 23/ 54 71 Fax: +34 88 181 23 78 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 166 Investigador postdoctoral Investigadora predoctoral Investigadora predoctoral Técnico especialista Técnico especialista Técnico especialista Mª Cristina Gianzo Quintela Técnico especialista Resumen En 2015 hemos continuado con el estudio de los mecanismos implicados en la mayor vulnerabilidad dopaminérgica con el envejecimiento. Por una parte, hemos colaborado en el diseño de modelos animales de parkinsonismo más adecuados (J Neurochem., PMID:26500044). Por otro lado, hemos abordado, con modelos in vitro e in vivo, un problema clínico muy relevante como es la divergencia observada entre los estudios experimentales y clínicos en cuanto a los beneficios de la terapia hormonal sustitutiva en menopausia en general y en enfermedad de Parkinson (EP) en particular. Se estudió experimentalmente la validez de la hipótesis de la ventana terapéutica o periodo crítico y los mecanismos responsables (Neurobiol Aging 36:11904-208). Se investigó también el papel de Rho quinasa (ROCK) en la mayor vulnerabilidad dopaminérgica con el envejecimiento (J Gerontol A Biol Sci Med Sci. PMID:26503374) y el papel de ROCK en neuroinflamación y degeneración dopaminérgica, así como el posible papel de inhibidores de ROCK en terapia neuroprotectora en EP (Glia 63:466-82; Neuroscientist. 21:616-29). También se investigaron otros mecanismos que juegan un papel relevante en procesos de envejecimiento y su posible papel en la mayor vulnerabilidad dopaminérgica por envejecimiento, así como su posible manipulación para neuroprotección en EP: sistema renina-angiotensina cerebral (SRA; Biochem Pharmacol 96:131-42), sirtuinas (Oncotarget 6:26675-89), o receptores CB1 y CB2 (Brain Struct Funct 220:2721-38). En otros estudios se han investigado mecanismos implicados en discinesias inducidadas por L-dopa en modelos de EP de cara al desarrollo de terapias más efectivas (Mol Neurobiol 52:1408-20; Mol Neurobiol. PMID:26452359). Finalmente hemos colaborado también en 2015 en el diseño de nuevos IMAO (inhibidores multitarget de MAO B y colinesterasas) como potenciales nuevos fármacos antiparkinsonianos (J Med Chem 58:5561-78; Eur J Med Chem 89:98-105). Gran parte de los estudios arriba mencionados se han realizado en colaboración con otros grupos de CIBERNED: Dr. Lanciego, Drs Canela/R. Franco, Dr. Lopez-Barneo/Toledo y CiberObn (Dieguez/ Beiroa). Palabras clave Angiotensina, discinesias, neuroinflamación, Parkinson envejecimiento, neurodegeneración, neuroprotección, Publicaciones • Muñoz A, Corrêa CL, Villar-Cheda B, Costa-Besada MA, Labandeira-Garcia JL. Aging-related Increase in Rho Kinase Activity in the Nigral Region Is Counteracted by Physical Exercise.The journals of gerontology. Series A, Biological sciences and medical sciences. 2015. [Epub ahead of print]. • Munoz-Manchado A.B., Villadiego J., Romo-Madero S., Suarez-Luna N., Bermejo-Navas A., Rodriguez-Gomez J.A. et al. Chronic and progressive Parkinson's disease MPTP model in adult and aged mice. Journal of Neurochemistry. 2015. [Epub ahead of print]. • Franco R, Casadó-Anguera V, Muñoz A, Petrovic M, Navarro G, Moreno E et al. Hints on the Lateralization of Dopamine Binding to D<sub>1</sub> Receptors in Rat Striatum.Molecular neurobiology. 2015. [Epub ahead of print]. • Rodriguez-Perez A.I., Borrajo A., Rodriguez-Pallares J., Guerra M.J., Labandeira-Garcia J.L. Interaction between NADPH-oxidase and Rho-kinase in angiotensin II-induced microglial activation. GLIA. 2015;63(3):466-482. • Diaz-Ruiz C., Rodriguez-Perez A.I., Beiroa D., Rodriguez-Pallares J., Labandeira-Garcia J.L. Reciprocal regulation between sirtuin-1 and angiotensin-II in the substantia nigra: Implications for aging and neurodegeneration. Oncotarget. 2015;6(29):26675-26689. • Labandeira-Garcia JL, Rodríguez-Perez AI, Villar-Cheda B, Borrajo A, Dominguez-Meijide A, Guerra MJ. Rho Kinase and Dopaminergic Degeneration: A Promising Therapeutic Target for Parkinson's Disease.The Neuroscientist : a review journal bringing neurobiology, neurology and psychiatry. 2015;21(6): 616-29. Informe Anual CIBERNED 2015 / 167 • Farina R., Pisani L., Catto M., Nicolotti O., Gadaleta D., Denora N. et al. Structure-Based Design and Optimization of Multitarget-Directed 2 H -Chromen-2-one Derivatives as Potent Inhibitors of Monoamine Oxidase B and Cholinesterases. Journal of Medicinal Chemistry. 2015;58(14):5561-5578. • Rodriguez-Perez AI, Borrajo A, Valenzuela R, Lanciego JL, Labandeira-Garcia JL. Critical period for dopaminergic neuroprotection by hormonal replacement in menopausal rats.Neurobiology of aging. 2015;36(2): 1194-208. • Sierra S, Luquin N, Rico AJ, Gómez-Bautista V, Roda E, Dopeso-Reyes IG et al. Detection of cannabinoid receptors CB1 and CB2 within basal ganglia output neurons in macaques: changes following experimental parkinsonism.Brain structure & function. 2015;220(5): 2721-38. • Martinez-Pinilla E., Rodriguez-Perez A.I., Navarro G., Aguinaga D., Moreno E., Lanciego J.L. et al. Dopamine D2 and angiotensin II type 1 receptors form functional heteromers in rat striatum. Biochemical Pharmacology. 2015;96(2):131-142. Proyectos de investigación • Código: 2015-CE009. Título: Financiación línea de investigación en enf. neuromuscuylares. Trastornos del movimiento. Investigador Principal: José luis Labandeira. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Fundación de La Luz. Financiación: 31.000 €. Duración: 2015-2016 • Código: PI 2015/02. Título: Validación de nuevas dianas terapéuticas y nuevos biomarcadores en enfermedad de Parkinson. Investigador Principal: José Luis Labandeira. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: CIBERNED. Financiación: 240.000 €. Duración: 2015-2017 Código: R2014/50. • Título: Red Gallega de Terapia Celular. Investigador Principal: Clara Álvarez (IP Nodo J.L. Labandeira). Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: Si (CIBERBBN, CIBEROBN). Tipo: CC.AA. Agencia financiadora: Conselleria de Educación. Xunta Galicia. Financiación: 120.000 €. Duración: 2014-2015 • Código: RD12/0019. Título: RETIC de Terapia Celular. Investigador Principal: Coordinador de red: José María Moraleda. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G102, G301, G113, G208, G105, G607. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Fondo de Investigaciones Sanitarias. Financiación: 296.700 €. Duración: 2013-2016 Código: 2015/02. • Título: Metabolismo oxidoreductor y enfermedad de Parkinson: validación de nuevas dianas terapéuticas y nuevos biomarcadores. Investigador Principal: José Luis Labandeira. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G101, G202, G208, G203. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: CIBERNED. Financiación: 240.000 €. Duración: 2015-2017 • Código: GRC2014/002. Título: Consolidación y estructuración de grupos de referencia competitiva. Investigador Principal: José Luis Labandeira. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Conselleria de Educación. Xunta de Galicia. Financiación: 320.000 €. Duración: 2015-2018 Tesis doctorales • Autor: Antonio Domínguez Meijide. Titulo: Interacción entre el sistema dopaminérgico nigro-estriatal y el sistema renina-angiotensina local. Implicaciones en Informe Anual CIBERNED 2015 / 168 la enfermedad de Parkinson. Fecha: 18 de diciembre de 2015. Director: José Luis Labandeira García. 203 GRUPO José Luis Lanciego Pérez José Luis Lanciego Investigador Principal Gloria GonzálezAseguinolaza Investigadora Alberto José Rico Martín Doctor contratado Iria María GonzálezDopeso Reyes Doctora Eva Martínez-Pinilla Diego Sucunza Guibert Predoctoral contratado Elvira Roda Recalde Técnico de laboratorio Doctora José Diego Pignataro Becario predoctoral Datos de contacto Fundación para la Investigación Médica Aplicada (FIMA) Centro de Investigación Médica Aplicada (CIMA) Departamento de Neurociencias Laboratorio de Neuroanatomía de Ganglios Basales Avenida Pío XII, Edificio CIMA 31008 Pamplona, Navarra (Spain) Tel.: +34 94 819 47 00 (2002) Fax: +34 94 819 47 15 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 169 Resumen Estudios de heterómeros de receptores acoplados a proteínas G (GPCRs): Se podría considerar que un buen número de receptores GPCRs tienen una tendencia natural a formar heterómeros, esto es, constituyen nuevas entidades moleculares con propiedades diferentes a cada uno de sus receptores constitutivos, considerados separadamente. Estos heterómeros de receptores GPCRs representan nuevas dianas farmacológicas para el tratamiento de la enfermedad de Parkinson. En la actualidad nuestra actividad principal se centra en el estudio de heterómeros de receptores dopaminérgicos (D1 y D2), así como de receptores de endocannabinoides (CB1, CB2 y GPR55). Terapia génica en enfermedad de Parkinson: El campo de la terapia génica ha sido recientemente el foco de un importante cambio conceptual. Así, en vez de emplear genes para curar una determinada enfermedad, en la actualidad se han abierto enfoques más novedosos tendentes a emplear genes para modificar circuitos cerebrales, de manera que dicha modificación en los circuitos sea quien sustente un efecto terapéutico. Mediante el empleo de modelos animales relevantes de la enfermedad de Parkinson, se han diseñado vectores virales adenoasociados (AAVs) y lentivirales para los siguientes proyectos específicos: • Reconstrucción de la vía nigroestriada en animales con un cuadro parkinsoniano severo mediante el empleo de AAVs con el gen de Rheb. • Eliminación selectiva de circuitos hiperactivos de los ganglios basales mediante el empleo de lentivirus pesudotipados, estrategia denominada “immunotoxin-mediated tracttargeting”. • Reprogramación celular directa in situ, mediante el empleo de AAVs que codifican para tres factores de transcripción. • Aclaramiento selectivo de agregados de alfa-sinucleína mediante el empleo de lentivirus pesudotipados portadores del gen que codifica para betaglucocerebrosidasa. Palabras clave GPCR, dopamina, cannabis, ganglios basales, terapia génica, vectores adenosociados, lentivirus Publicaciones • Rodriguez-Perez AI, Borrajo A, Valenzuela R, Lanciego JL, Labandeira-Garcia JL. Critical period for dopaminergic neuroprotection by hormonal replacement in menopausal rats.Neurobiology of aging. 2015;36(2): 1194-208. • Sierra S, Luquin N, Rico AJ, Gómez-Bautista V, Roda E, Dopeso-Reyes IG et al. Detection of cannabinoid receptors CB1 and CB2 within basal ganglia output neurons in macaques: changes following experimental parkinsonism.Brain structure & function. 2015;220(5): 2721-38. • Deng Y., Lanciego J., Goff L.K.-L., Coulon P., Salin P., Kachidian P. et al. Differential organization of cortical inputs to striatal projection neurons of the matrix compartment in rats. Frontiers in Systems Neuroscience. 2015;9(APR). [Epub ahead of print]. • Martinez-Pinilla E., Rodriguez-Perez A.I., Navarro G., Aguinaga D., Moreno E., Lanciego J.L. et al. Dopamine D2 and angiotensin II type 1 receptors form functional heteromers in rat striatum. Biochemical Pharmacology. 2015;96(2):131-142. • Blesa J., Lanciego J.L., Obeso J.A. Editorial: Parkinson’s disease: Cell vulnerability and disease progression. Frontiers in Neuroanatomy. 2015;9(September). [Epub ahead of print]. • Franco R, Casadó-Anguera V, Muñoz A, Petrovic M, Navarro G, Moreno E et al. Hints on the Lateralization of Dopamine Binding to D<sub>1</sub> Receptors in Rat Striatum.Molecular neurobiology. 2015. [Epub ahead of print]. • Garcia-Gutierrez M.S., Navarrete F., Aracil A., Bartoll A., Martinez-Gras I., Lanciego J.L. et al. Increased vulnerability to ethanol consumption in adolescent maternal separated mice. Addiction Biology. 2015. [Epub ahead of print]. Informe Anual CIBERNED 2015 / 170 Programa 2 Grupo: José Luis Lanciego Pérez • Aguirre M.E.E., Zelaya M.V., de Gordoa J.S.R., Tunon M.T., Lanciego J.L. Midbrain catecholaminergic neurons co-express α-synuclein and tau in progressive supranuclear palsy. Frontiers in Neuroanatomy. 2015;9(MAR). [Epub ahead of print]. • Liberia T., Blasco-Ibanez J.M., Nacher J., Varea E., Lanciego J.L., Crespo C. Synaptic connectivity of the cholinergic axons in the olfactory bulb of the cynomolgus monkey. Frontiers in Neuroanatomy. 2015;9(MAR). [Epub ahead of print]. • Gomez-Vallejo V., Ugarte A., Garcia-Barroso C., Cuadrado-Tejedor M., Szczupak B., DopesoReyes I.G. et al. Pharmacokinetic investigation of sildenafil using positron emission tomography and determination of its effect on cerebrospinal fluid cGMP levels. Journal of Neurochemistry. 2016;136(2):403-415. Epub 2015. Proyectos de investigación • Código: BFU2012-37907. Título: Coexpresión de receptores de adenosina 2A y de endocannabinoides 1 y 2 en los núcleos de salida de los ganglios basales en el modelo de enfermedad de Parkinson en monos. Investigador Principal: José Luis Lanciego. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 127.050 €. Duración: 2013-2015 • Código: 20141330. Título: Cannabinoid receptor heteromeric complexes as therapeutic targets in Parkinson's disease. Investigador Principal: Rafael Franco Fernández. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G201, G203. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Privado. Agencia financiadora: Fundació La Maratoóde TV3. Financiación: 150.000 €. Duración: 2015-2017 • Código: 2015/02. Título: Metabolismo oxidoreductor y enfermedad de Parkinson: validación de nuevas dianas terapéuticas y nuevos biomarcadores. Investigador Principal: José Luis Labandeira. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G101, G202, G208, G203. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: CIBERNED. Financiación: 240.000 €. Duración: 2015-2017 Código: COEN-PATHFINDER. • Título: In vivo neuronal cell reprogramming for a new regenerative approach in Parkinson's disease. Investigador Principal: José Luis Lanciego. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Instituto de Salud Carlos III-CIBERNED. Financiación: 385.500 €. Duración: 2013-2015 • Código: 340527 ERC Advanced. Título: New Experimental therapeutic approaches for Parkinson's disease by direct DA neuronal reprogramming. Investigador Principal: José Luis Lanciego (Co-IP). Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: European Research Council (ERC Advanced Grants). Financiación: 2.415.767 €. Duración: 2014-2018 Informe Anual CIBERNED 2015 / 171 105 GRUPO José López Barneo José López Barneo Ivette López López Pablo Mir Rivera José Antonio Rodríguez Gómez Patricia González Rodríguez Juan José Toledo Aral Patricia Ortega Sáenz Lin Gao Pilar Gómez Garre Ricardo Pardal Redondo Helia Sarmiento Soto María del Carmen Fernández-Aguera Rodríguez Ignacio Arias Mayenco Nela Suárez Luna Investigador Principal, Director del Instituto de Biomedicina de Sevilla Candela Caballero Erazo Médico Francisco Javier Villadiego Luque Investigador postdoctoral Gloria Paula García Flores Técnico Técnico Técnico Técnico Investigador postdoctoral Investigador postdoctoral Investigadora Investigadora predoctoral Técnico Médico Investigadora postdoctoral Investigadora adscrita Investigadora adscrita Investigador adscrito Victoria Bonilla Henao Técnico especialista Xavier d’Anglemont de Tassigny Investigador postdoctoral Datos de contacto Hospital Universitario Virgen del Rocío Universidad de Sevilla Avenida Manuel Siurot s/n 41013 Sevilla (Spain) Tel.: +34 95 592 30 00 Fax: +34 95 592 31 01 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 172 Resumen Durante el 2015 nuestro grupo ha desarrollado tres líneas de investigación relacionadas con el CIBERNED: Patogénesis de la enfermedad de Parkinson (EP): Estamos estudiando los estadios tempranos de enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Parkinson (EP) en tres modelos animales KO de diferentes complejos mitocondriales (I, II y III). Hemos desarrollado varios modelos animales para, avanzar en el análisis del papel crítico del GDNF endógeno sobre la supervivencia de la vía nigroestriatal, estudiar la diferencia al nivel molecular (genómica y proteómica) de los mecanismos intracelulares liderando a la síntesis y secreción de GDNF en el estriado y estudiar formas de estimulación de la liberación intraestriatal de GDNF endógeno. Para esto, se está llevando a cabo la separación de las neuronas a parvalbumina del estriado de las mismas neuronas en la corteza (negativa por el GDNF) y el estudio de sus diferencias, tanto a nivel genómico como proteómico, para descubrir las regulación específica liderando a la producción endógena de GDNF. Se continúa la investigación sobre alteraciones genéticas relacionadas con la EP y enfermedades de trastornos del movimiento y con el análisis de los cambios en la función cortical que ocurren en pacientes utilizando estimulación magnética transcraneal. Terapia celular de la EP: Como continuación de los trasplantes cuerpo carotídeo (CC) y neuroesferas de rata en ratón inmunodeprimido, se han realizado, en colaboración con el grupo del Dr. Juan José Toledo-Aral, trasplantes de CC de humano en ratones parkinsonianos para estudiar la acción trófica ejercida sobre las neuronas nigroestriatales por parte del factor neurotrófico derivado de la glía (GDNF). Con estos trasplantes se ha mostrado que el CC humano (al igual que ocurre en modelos experimentales) ejerce una acción trófica sobre la vía nigrostriatal. Además, se ha estudiado la influencia de distintos factores (edad, sexo del CC humano trasplantado) sobre la acción trófica ejercida por el tejido trasplantado. En este sentido se ha identificado la edad como un factor que reduce la eficacia terapéutica del tejido carotídeo y se está estudiando los mecanismos moleculares que implicados en dicho proceso. En ambos casos, se ha iniciado la redacción de sendos manuscritos donde se describen la acción trófica ejercida sobre la vía nigrostriatal por las neurosferas de CC de roedor y el CC humano. Efecto de la hipoxia sobre los nichos neurogénicos en el sistema nervioso central y periférico: Como parte de esta línea de investigación se está desarrollando un estudio sobre los efectos de la hipoxia crónica e intermitente a nivel del nicho neurogénico. Hemos desarrollado y caracterizado un modelo animal en roedor de hipoxia intermitente. Este modelo se utilizará para poder analizar, mediante diferentes técnicas, la existencia de cambios en el nicho neurogénico tanto a nivel central (zona subventricular, SVZ) como periférico (CC). Palabras clave Hipoxia, canales iónicos, cuerpo carotideo, trastornos del movimiento, enfermedad de Parkinson Publicaciones • Martin-Rodriguez J.F., Ruiz-Rodriguez M.A., Palomar F.J., Caceres-Redondo M.T., Vargas L., Porcacchia P. et al. Aberrant cortical associative plasticity associated with severe adult Tourette syndrome. Movement Disorders. 2015;30(3):431-435. • Fernandez-Santiago R., Carballo-Carbajal I., Castellano G., Torrent R., Richaud Y., SanchezDanes A. et al. Aberrant epigenome in iPSC-derived dopaminergic neurons from Parkinson's disease patients. EMBO Molecular Medicine. 2015. [Epub ahead of print]. Informe Anual CIBERNED 2015 / 173 • Galan-Cobo A., Ramirez-Lorca R., Toledo-Aral J.J., Echevarria M. Aquaporin-1 plays important role in proliferation by affecting cell cycle progression. Journal of Cellular Physiology. 2016;231(1):243-256. Epub 2015. • Lopez-Barneo J., Macias D., Platero-Luengo A., Ortega-Saenz P., Pardal R. Carotid body oxygen sensing and adaptation to hypoxia. Pflugers Archiv European Journal of Physiology. 2016;468(1):59-70. Epub 2015. • Labrador-Garrido A, Cejudo-Guillén M, Daturpalli S, Leal MM, Klippstein R, De Genst EJ et al. Chaperome screening leads to identification of Grp94/Gp96 and FKBP4/52 as modulators of the α-synuclein-elicited immune response.FASEB journal : official publication of the Federation of American Societies for Experimental Biology. 2016;30(2):-. Epub 2015. • Odin P., Ray Chaudhuri K., Slevin J.T., Volkmann J., Dietrichs E., Martinez-Martin P. et al. Collective physician perspectives on non-oral medication approaches for the management of clinically relevant unresolved issues in Parkinson's disease: Consensus from an international survey and discussion program. Parkinsonism and Related Disorders. 2015;21(10):1133-1144. • Wasserman K, Kisaka T, Luehrs RE, Bates ML, Kumar VH, Lopez-Barneo J et al. Commentaries on Viewpoint: Why do some patients stop breathing after taking narcotics? 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Informe Anual CIBERNED 2015 / 174 Programa 2 Grupo: José López Barneo • Albanese A., Abbruzzese G., Dressler D., Duzynski W., Khatkova S., Marti M.J. et al. Practical guidance for CD management involving treatment of botulinum toxin: a consensus statement. Journal of Neurology. 2015;262(10):2201-2213. • Diaz-Castro B., Pardal R., Garcia-Flores P., Sobrino V., Duran R., Piruat J.I. et al. Resistance of glialike central and peripheral neural stem cells to genetically induced mitochondrial dysfunction - Differential effects on neurogenesis. EMBO Reports. 2015;16(11):1511-1519. • Ganos C., Maugest L., Apartis E., Gasca-Salas C., Caceres-Redondo M.T., Erro R. et al. The long-term outcome of orthostatic tremor. Journal of Neurology, Neurosurgery and Psychiatry. 2015. [Epub ahead of print]. • Gómez-Caravaca MT, Cáceres-Redondo MT, Huertas-Fernández I, Vargas-González L, Carrillo F, Carballo M et al. 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Investigador Principal: Pablo Mir Rivera. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Europeo. Agencia financiadora: Séptimo Programa Marco. Comisión Europea. FP7-HEALTH2011. Financiación: 100.533,6 €. Duración: 2011-2016 • Código: FIS 12 (PI12/02574). Título: Uso de cuerpo carotideo en terapia celular en la enfermedad de Parkinson. Investigador Principal: Juan José Toledo Aral. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Instituto de Salud Carlos III Ministerio de Sanidad y Consumo. Financiación: 109.505 €. Duración: 2013-2015 • Código: FIS 13 (PI13/01461). Título: Plasticidad neuronal en las discinesias inducidas por levodopa en la enfermedad de Parkinson. Investigador Principal: Pablo Mir Rivera. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Instituto de Salud Carlos III Ministerio de Sanidad y Consumo. Financiación: 121.605 €. Duración: 2014-2016 • Código: SAF2012-33816. Título: Caracterización de los mecanismos intrínsecos implicados en el mantenimiento de las neuronas de la SNPC. Papel de GDNF y de genes modulados por el envejecimiento. Investigador Principal: Alberto Pascual Bravo. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad- FEDER. Financiación: 187.200 €. Duración: 2013-2015 Informe Anual CIBERNED 2015 / 175 • Código: PIE 2012 Excelencia (P12-CTS-2739 MO). Título: Terapia celular en la enfermedad de Parkinson. Investigador Principal: Juan José Toledo Aral. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Consejeria de Economía, Innovación, Ciencia y Empleo. Financiación: 191.875 €. Duración: 2014-2017 • Código: SAF2013-48535-P. Título: Fisiopatología de celulas madre derivadas de la cresta neural. Investigador Principal: Ricardo Pardal. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 250.000 €. Duración: 2014-2016 • Código: Axontherapix (Prorroga). Título: Axontherapix. Investigador Principal: José López Barneo. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: Si (Redes de Terapia Celular). Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Axontherapix. Financiación: 251.217,5 €. Duración: 2015-2016 • Código: RD12/0019. Título: RETIC de Terapia Celular. Investigador Principal: Coordinador de red: José María Moraleda. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G102, G301, G113, G208, G105, G607. Tesis doctorales • Autor: María del Carmen Fernández-Aguera Rodríguez. Titulo: Mecanismos moleculares de la sensibilidad aguda al oxígeno en los quimioreceptores arteriales: función del complejo i mitocondrial. Fecha: 17 de julio de 2015. Director: José López Barneo. Informe Anual CIBERNED 2015 / 176 Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Fondo de Investigaciones Sanitarias. Financiación: 296.700 €. Duración: 2013-2016 • Código: SAF2012/39343. Título: Sensibilidad al oxígeno y neurodegeneracion. Investigador Principal: José López Barneo. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competividad. Financiación: 400.000 €. Duración: 2013-2015 • Código: Fundación Marcelino Botín (Nuevo convenio). Título: Sensibilidad al oxígeno y neurodegeneracion. Investigador Principal: José López Barneo. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Fundación Marcelino Botin. Financiación: 650.000 €. Duración: 2013-2016 • Código: ERC (FP7-260964). Título: Physiology of the adult carotid body stem cell niche. Investigador Principal: Ricardo Pardal. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Europeo. Agencia financiadora: Comisión de la Comunidad Europea. Financiación: 1.476.000 €. Duración: 2010-2015 609 GRUPO Adolfo López de Munain Adolfo López de Munain Investigador Principal María Cruz Rodríguez Oroz Co Investigadora Principal M. Pilar Camaño González Licenciada predoctoral Leire Casas Fraile Licenciada predoctoral Ana Aiastui Pujana Doctora Manuel Delgado Alvarado Neurologo predoctoral Garazi Aldanondo Aristizabal Licenciada predoctoral Roberto Fernández Torrón Neurologo predoctoral Miren Karmele Arnaiz Pérez Personal administrativo Myriam Barandiarán Amillano Neurologa predoctoral Alberto Bergareche Yarza Neurólogo predoctoral Cristina Caballero Martínez Investigadora Belén Gago Calderón Doctora Federico García Bragado Doctor Francisco Javier Gil Bea Doctor María Goicoechea Bianchi Doctora Ana Gorostidi Pagola Doctora Haritz Jiménez Urbieta Licenciado predoctoral Juanjo Poza Aldea Doctor Jaione Lacalle Prieto Doctor Patrícia de la Riva Juez Neuróloga José Félix Martí Masso Doctor Tatiana Rodríguez Chinchilla Licenciada predoctoral Pablo Martínez - Lage Alvarez Licenciado Javier Ruiz Martínez Doctor Alba Mateos Mateos Ayerdi Licenciada predoctoral Amets Sáenz Peña Doctora Fermín Moreno Izco Neurologo predoctoral Andone Sistiaga Berrondo Doctora Neia Naldaiz Gastezi Licenciada predoctoral Ivan Toral Ojeda Licenciado Irene Navalpotro Gómez Neurologa predoctoral Ainara Vallejo Illarramendi Doctora Nahikari Pastoriza Polo Técnico Miren Zulaica Ijurco Licenciada Datos de contacto Instituto de Investigación Biodonostia Pº Dr. Beguiristain s/n 20014 San Sebastián (Spain) Leyre Curto Arzac Tel.: +34 94 300 62 95 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 177 Resumen Las principales líneas de investigación son: • Trastorno de control de impulsos (TCI) y discinesia: fisiopatología, factores de riesgo y ensayos terapéuticos en estas dos principales complicaciones del tratamiento dopaminérgico de la enfermedad de Parkinson. Se llevan a cabo tanto estudios clínicos como modelos experimentales, con aproximaciones diversas conductuales y neuropsicológicas, moleculares, estudios de imagen (PET con distintos trazadores y RM multimodal), genéticas, etc. Desde el punto de vista terapéutico se lleva a cabo un estudio multicéntrico coordinado por este grupo. • Demencia y deterioro cognitivo leve (DCL) en la EP. Esta línea está centrada en la detección de biomarcadores de DCL con el fin de conocer los cambios cerebrales más precoces del proceso de deterioro cognitivo que permitan realizar diagnósticos tempranos de demencia en EP. Así como intervenciones terapéuticas precoces, como la estimulación cognitiva. Se trata de estudios multidisciplinares incluyendo RM multimodal, PET, estudios electrofisiológicos, y moleculares en LCR y plasma y estudios de proteómica y epigenética. • Genética y marcadores pre-motores de la EP. Los estudios están centrados en la tipificación de los pacientes con la mutación LRRK2 R1441G (mutación frecuente en el País Vasco) y de portadores asintomáticos de dicha mutación lo que permite conocer biomarcadores pre-motores de la EP (clínicos, moleculares (LCR y plasma) y de imagen (DATSCAN y RM)), así como su comportamiento evolutivo. • Temblor esencial familiar. Se realizan estudios clínicos, neurofisiológicos, genéticos (exoming y análisis de ligamiento), y de imagen (RM) con el fin de identificar familias con distintos fenotipos que puedan corresponderse con bases genéticas, mecanismos moleculares y trastornos cerebrales diferentes que justifiquen la presentación clínica diversa y que pueden ayudar a una mejor clasificación y conocimiento de esta entidad clínica. • Inflamación en EP. Estudios en modelos animales de parkinsonismo y en iPS Informe Anual CIBERNED 2015 / 178 derivados de pacientes con EP. Se estudiará la relación entre inflamación y muerte dopaminérgica en modelos animales, tanto in vivo con PET como con estudios postmortem. Además, mediante el estudio de iPS, tanto de formas genéticas (pacientes y portadores asintomáticos de la mutación LRRK2 R1441G) como esporádicas de la enfermedad de Parkinson, se analizará la relación entre las células gliales, el proceso de neuroinflamación y la muerte neuronal dopaminérgica en relación a la EP esporádica y por mutación. Por otro lado, el grupo de neuromuscular está compuesto por neurólogos, neuropsicólogos y biólogos que desarrollan un abordaje integral de la patología neuromuscular (que incluye las enfermedades de motoneurona, las atrofias espinales, las polineuropatías de todo tipo, las enfermedades de placa motora y las enfermedades del músculo) en una vertiente clínica asistencial y básica, así como sobre el papel del músculo en el control metabólico y su influencia sobre el desarrollo de fenómenos centrales asociados con el envejecimiento (proteinopatías cerebrales y aging). En la actualidad, el grupo mantiene abiertas líneas de trabajo en fisiopatología de las cuatro distrofias musculares principales (distrofia miotónica, distrofia de cinturas tipo 2A, distrofia facioescapulohumeral y distrofia de Duchenne) así como un proyecto intergrupo de estudio de las consecuencias de las alteraciones de la homeostasis muscular sobre el envejecimiento y la neurodegeneración cerebral. • Distrofia miotónica: estudio de las vías que determinan el riesgo de oncogenicidad y de alteraciones cerebrales. • Distrofia de Duchenne: estudio de las alteraciones en la homeostasis del calcio y su recuperación con compuestos del tipo rycals. • Distrofia facioescapulohumeral: estudio de los mecanismos genómicos y epigenéticos que regulan la expresión fenotípica en los síndromes escapuloperoneales. • Distrofia de cinturas tipo 2 A: estudio de la influencia de la calpaina 3 en los mecanismos de proliferación, diferenciación y remplazo de las células satélite musculares. Programa 2 Grupo: Adolfo López de Munain Palabras clave Enfermedad de Parkinson, discinesias, trastorno de control de impulsos, demencia, deterioro cognitivo, LRRK2, neuroinflamación, distrofias musculares, demencia frontotemporal, calpaína, progranulina, biomarcadores, neurogenética Publicaciones • Irizar H., Goni J., Alzualde A., Castillo-Trivino T., Olascoaga J., de Munain A.L. et al. Age gene expression and coexpression progressive signatures in peripheral blood leukocytes. Experimental Gerontology. 2015;72:50-56. • Toledo J.B., Zetterberg H., Van Harten A.C., Glodzik L., Martinez-Lage P., Bocchio-Chiavetto L. et al. Alzheimer's disease cerebrospinal fluid biomarker in cognitively normal subjects. Brain. 2015;138(9):2701-2715. • Alcolea D., Martinez-Lage P., Sanchez-Juan P., Olazaran J., Antunez C., Izagirre A. et al. Amyloid precursor protein metabolism and inflammation markers in preclinical Alzheimer disease. 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The Y-chromosome tree bursts into leaf: 13,000 high-confidence SNPs covering the majority of known clades. Molecular biology and evolution. 2015;32(3): 661-73. • Castillo-Trivino T., Lopetegui I., Alarcon-Duque J.A., Lopez De Munain A., Olascoaga J. Ventricular tachycardia on chronic fingolimod treatment for multiple sclerosis. Journal of Neurology, Neurosurgery and Psychiatry. 2015;86(8):931-932. • Bergareche A., Rodriguez-Oroz M.C., Estanga A., Gorostidi A., Lopez de Munain A., CastilloTrivino T. et al. DAT imaging and clinical biomarkers in relatives at genetic risk for LRRK2R1441G Parkinson's disease. Movement Disorders. 2015. [Epub ahead of print]. • Díaz-Manera J, Alejaldre A, González L, Olivé M, Gómez-Andrés D, Muelas N et al. Muscle imaging in muscle dystrophies produced by mutations in the EMD and LMNA genes.Neuromuscular disorders : NMD. 2015. [Epub ahead of print]. Proyectos de investigación • Código: FMM14-005. Título: Testado de nuevas sustancias con potencial terapéutico in vitro e in vivo para el tratamiento de la distrofia muscular de Duchenne. Investigador Principal: Ainara Vallejo. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Fundación Mutua Madrilena. Financiación: 35.000 €. Duración: 2014-2015 • Código: DFG14/025. Título: Trastorno de impulsividad en la enfermedad de Parkinson: fisiopatología e impacto lingüístico. Investigador Principal: María Cruz Rodríguez Oroz. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Diputación Foral de Guipúzcoa. Financiación: 56.658 €. Duración: 2015 • Código: DPPE14/001. Título: Testado de nuevas sustancias con potencial terapéutico in vitro e in vivo para el tratamiento de la distrofia muscular de Duchenne. Investigador Principal: Ainara Vallejo. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Asociación Duchenne Parent Project España. Financiación: 50.000 €. Duración: 2014-2016 • Código: PI14/00763. Título: Deterioro cognitivo en la enfermedad de Parkinson: correlato histológico del hipometabolismo y la atrofia cerebral en un modelo animal y efecto de la estimulación cognitiva en pacientes. Investigador Principal: Maria Cruz Rodríguez Oroz. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Instituto de Salud Carlos III. Financiación: 72.000 €. Duración: 2015 • Código: GV-2011111074. Título: Estudio de biomarcadores en la fase temprana de la demencia en la enfermedad de Parkinson. Investigador Principal: María Cruz Rodríguez Oroz. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Gobierno Vasco. Financiación: 52.250 €. Duración: 2013-2015 Informe Anual CIBERNED 2015 / 182 • Código: UE/2014/CAPN3_CA. Título: Targeting calcium handling proteins in LGMD2A muscular dystrophy. Investigador Principal: Ainara Vallejo. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Association Française Contre Les Myopathies. Financiación: 80.000 €. Duración: 2015-2016 Programa 2 Grupo: Adolfo López de Munain • Código: PI14/02129. Título: Modulación farmacológica del receptor de rianodina en la distrofia muscular de Duchenne. Investigador Principal: Ainara Vallejo. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Instituto de Salud Carlos III - ISCIII. Financiación: 91.500 €. Duración: 2015 • Código: PI14/00436. Título: Estudio de la capacidad regenerativa de los progenitores musculares derivados del ipss del pacientes con distrofia de cinturas tipo 2ª. Estudio in vitro y en un modelo murino de dano tisular. Investigador Principal: Adolfo López De Munain. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Instituto de Salud Carlos III - ISCIII. Financiación: 131.000 €. Duración: 2015-2017 • Código: RTC-2015-3750-1. Título: Desarrollo de agentes terapéuticos basados en ácidos nucléicos para el tratamiento de enfermedades neuromotoras y neuromusculares. Investigador Principal: Rubén Lépez Vales. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G607, G609. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 204.315 €. Duración: 2015-2018 • Código: 2015/03. Título: Perfiles metabólicos diferenciales en enfermedad de Parkinson. Investigador Principal: José Manuel Fuentes Rodríguez. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G103, G609, G110, G209. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: CIBERNED. Financiación: 210.000 €. Duración: 2015 • Código: MINECO13/803. Título: Programa Ramón y Cajal. Investigador Principal: Ainara Vallejo. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 258.600 €. Duración: 2015 Tesis doctorales • Autor: Ainara Estanga Alustiza. Titulo: Alteración cognitiva asociada a la mutación R1441G en el gen lrrk2: estudio neuropsicológico en pacientes de Parkinson y portadores asintomáticos. Fecha: 18 de diciembre de 2015. Director: María Cruz Rodríguez Oroz. • Autor: Jon Toledo Atucha. Titulo: Correlación clínico-electrofisiológica de la actividad oscilatoria del núcleo subtalámico en la enfermedad de Parkinson. Fecha: 26 de noviembre de 2015. Director: María Cruz Rodríguez Oroz. Informe Anual CIBERNED 2015 / 183 306 GRUPO José Javier Lucas Lozano José Javier Lucas Lozano Marta Fernández Nogales Elena Llorente Martín Ainara Elorza Peregrina Alberto Parras Rodríguez Miriam Lucas Santamaría Jorge Rubén Cabrera Heredia Ivó Hernández Hernández María Santos Galindo Investigador Principal Investigadora postdoctoral Investigador postdoctoral Investigadora predoctoral Investigador predoctoral Investigador predoctoral Datos de contacto Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa”. CSIC/UAM c/Nicolás Cabrera, 1 28049 Madrid (Spain) Tel.: +34 91 196 45 52 / 91 196 45 82 (Lab) Fax: +34 91 196 44 20 www.cbm.uam.es/lineas/joselucas.htm www.ciberned.es/grupo-lucas-lozano.html Informe Anual CIBERNED 2015 / 184 Estudiante Técnico Técnico Resumen La enfermedad de Huntington (EH) es una enfermedad neurodegenerativa autosómica dominante caracterizada por movimientos involuntarios, síntomas psiquiátricos y demencia, causada por una expansión del trinucleótido CAG en el exón 1 del gen de la huntingtina. En nuestro laboratorio estudiamos las bases moleculares de la EH a través de abordajes en cultivo e in vivo (generando y caracterizando modelos transgénicos que pudieran tanto imitar la enfermedad como revertirla) y de estudios sobre material humano obtenido de pacientes. Gracias al tejido cerebral post mortem de enfermos de EH hemos podido describir el desbalance en las isoformas de tau 3R y 4R que sufren los pacientes y descubrir una nueva marca histopatólogica (los “Tau Nuclear Rods” o TNRs) consistente en la presencia de tau en invaginaciones nucleares. El uso de animales transgénicos con distintos niveles de tau nos permitió observar cómo una disminución moderada de esta proteína en animales modelo de EH era capaz de revertir el fenotipo enfermo. En cuanto al mecanismo por el cual se produce este desbalance de tau en EH, hemos descubierto que el factor de splicing SRSF6, uno de los que más afectan al splicing del exón 10 de tau y que además es capaz de unirse a expansiones de CAG, se encuentra alterado en EH en sus niveles y fosforilación y es secuestrado en los cuerpos de inclusión de huntingtina mutada (Nat Med. 2014, 20(8):881-5). Estos hallazgos relacionan la EH con las tauopatías, entre las que se encuentra la enfermedad de Alzheimer, ampliando las posibles terapias aplicables en EH a muchas de las generadas para tauopatías. Para caracterizar si la alteración de tau es suficiente para la aparición de TNRs, hemos empleado un ratón modelo de demencia frontotemporal con parkinsonismo asociado al cromosoma 17, enfermedad causada por la alteración de tau. Hemos podido observar, además de la sobreexpresión de tau característica de estos animales, la aparición de TNRs que, sin embargo, no correlacionaba con un aumento de indentaciones nucleares (Fernández-Nogales et al., submitted). Por tanto, la detección TNRs podría ser de utilidad como marcador de un desbalance de tau. Los factores de splicing como SRSF6 en muchas ocasiones son capaces de actuar sobre genes funcionalmente relacionados. Hemos estudiado los niveles e isoformas de MAP2, otra proteína asociada a microtúbulos y muy relacionada tanto funcional como filogenéticamente con tau. Hemos descrito una caída en sus niveles y un desbalance en sus isoformas de alto y bajo peso molecular en EH. En modelos celulares este splicing puede ser ejecutado por SRSF6. Además, se encuentra adscrita al soma celular, sin ocupar el compartimento dendrítico, y es posible encontrarla en indentaciones nucleares (Cabrera y Lucas, submitted). La alteración del splicing de tau y MAP2 en EH ha abierto una nueva línea de investigación en la que se están empleando las técnicas más novedosas: hemos realizado RNAseq para caracterizar las alteraciones de splicing tanto en tejido de EH para identificar qué eventos se encuentran alterados en EH y en animales modelo presintomáticos para después testar qué eventos pueden contribuir a su patogénesis. Por otro lado, la caracterización de un modelo de inhibición genética de GSK-3 nos ha permitido observar un fenotipo tipo EH en el que aparecen déficits motores y apoptosis neuronal (EMBO J., 2007, 26(11):2743-54) mediada por Fas/NFAT (J Clin Invest. 2010, 120(7):243245; PLoS One, 2013, 8(8):e70952). También hemos descrito como los niveles de GSK-3 se encuentran reducidos tanto en pacientes como en modelos de EH, y demostrado su participación en su patogénesis, puesto que ratones modelo de EH con sobreexpresión moderada de GSK-3 muestran una mejora del fenotipo enfermo (Hum Mol Genet 2015, 24(17):5040-52). Palabras clave Enfermedad de Huntington, ratones transgénicos, GSK-3, Tau, MAP2, SRSF6, splicing Publicaciones • Fernández-Nogales M, Hernández F, Miguez A, Alberch J, Ginés S, Pérez-Navarro E et al. Decreased glycogen synthase kinase-3 levels and activity contribute to Huntington's disease. Human molecular genetics. 2015;24(17): 5040-52. Informe Anual CIBERNED 2015 / 185 • Ettcheto M, Junyent F, de Lemos L, Pallas M, Folch J, Beas-Zarate C et al. Mice Lacking Functional Fas Death Receptors Are Protected from Kainic Acid-Induced Apoptosis in the Hippocampus. Molecular neurobiology. 2015;52(1): 120-9. Proyectos de investigación • Código: NEURO-MIR. Título: microRNA as novel therapeutic targets and disease biomarkers in Alzheimer's Disease, Frontotemporal dementia and Amyotrophic lateral sclerosis (NEURO-MIR). Investigador Principal: José J. Lucas. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: iniciativa COEN. Financiación: 200.000 €. Duración: 2013-2015 Tesis doctorales • Autor: Marta Fernández Nogales. Titulo: Papel de GSK3 y tau en la patogénesis de la enfermedad de Huntington. Fecha: 14 de mayo de 2015. Director: José Javier Lucas Lozano. Informe Anual CIBERNED 2015 / 186 • Código: SAF2012-34177. Título: Convergencia de alteraciones génicas, transcripcionales y traduccionales en la enfermedad de Huntington. Investigador Principal: José J. Lucas. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad, Plan Nacional de I+D+I. Financiación: 330000 €. Duración: 2013-2015 304 GRUPO María Ángeles Mena María Ángeles Mena Patricia Trigo Carolina Ruiz Justo García de Yébenes María José Casarejos Marian Fernández Guillermo García Ribas Juan Perucho Andrea Mohedano José Luis López Sendón Conceição Bettencourt Ana Gómez Investigador Post-doctoral Técnico Juan García Caldentey Raquel Ros María Paz Muñoz Investigadora Principal Neurólogo Neurólogo Neurólogo Neurólogo Neuropsicóloga Investigadora asociada Investigador Post-doctoral Investigadora Post-doctoral Investigadora Predoctoral Investigadora Predoctoral Enfermera Técnico María Ángeles Robles Administrativo Datos de contacto Hospital Ramón y Cajal Carretera de Colmenar km 9,1 28034 Madrid(Spain) Tel.: +34 91 336 88 21 Fax: +34 91 336 90 16 [email protected] [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 187 Resumen Durante el año 2015 nuestro grupo ha continuado con sus líneas de investigación en enfermedades neurodegenerativas, tales como demencias (enfermedad de Alzheimer), Parkinson, parálisis supranuclear progresiva, Huntington, distonías, ataxias y paraparexias. Hemos centrado nuestro trabajo en: - La caracterización clínica y molecular de enfermedades neurodegenerativas: búsqueda de nuevos genes e identificación de mutaciones responsables en estas enfermedades, colaborando con otros grupos, tanto españoles como portugueses, holandeses e ingleses, y participado en la búsqueda de nuevos genes mediante la secuenciación del exoma en pacientes tanto de ataxias, como de Parálisis Supranuclear Progresiva. -La participación en proyectos de investigación sobre fármacos neuroprotectores. Como es el caso del ensayo clínico que hemos realizado en pacientes con enfermedad Huntington utilizando el medicamento Sativex. -El estudio en modelos experimentales (modelos transgénicos y celulares) de los mecanismos patogénicos y de tratamientos neuroprotectores en estas enfermedades. Hemos continuado estudiando el papel desencadenante de amiloidopatía por anestésicos volátiles y marcadores de enfermedad en líquido cefalorraquídeo de pacientes con demencia, el procesamiento de proteínas anormales en modelos de enfermedad de Parkinson y el papel de los cannabinoides en la enfermedad de Huntington. En la segunda parte de 2015 hemos iniciado una nueva línea de trabajo, el desarrollo de registros digitales multicéntricos para la investigación de las enfermedades neurológicas y la puesta en marcha de métodos cuantitativos para la evaluación de los trastornos del movimiento, como la enfermedad de Huntington y las distonías craneales. Como ejemplos de esto hemos diseñado un registro digital de enfermedad de Parkinson que se pondrá en marcha en las próximas semanas en la Federación de Asociaciones de pacientes con enfermedad de Parkinson y un método de cuantificación de las disquinesias cefálicas. Palabras clave Enfermedades neurodegenerativas, neurogenética, cultivos celulares, ratones transgénicos, neuroprotección Publicaciones • Perucho J., Gonzalo-Gobernado R., Bazan E., Casarejos M.J., Jimenez-Escrig A., Asensio M.J. et al. Optimal excitation and emission wavelengths to analyze amino acids and optimize neurotransmitters quantification using precolumn OPA-derivatization by HPLC. Amino Acids. 2015;47(5):963-973. Proyectos de investigación • Código: CIBERNED 2013/05. Título: Identificación y caracterización molecular de subpoblaciones de receptores cannabinoides en poliglutaminopatias. Investigador Principal: Manuel Guzmán Pastor. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G305, G201, G303, G304. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: CIBERNED. Financiación: 200.000 €. Duración: 2013-2015 Informe Anual CIBERNED 2015 / 188 • Código: S2010/BMD-2308. Título: Neurofarmacología del sistema endocannabinoide: del laboratorio a la clínica. Investigador Principal: Manuel Guzmán Pastor. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G305, G303, G304. Colaboración otros CIBERs/Centros: Si (CIBERSAM). Tipo: CC.AA. Agencia financiadora: Comunidad de Madrid. Financiación: 922.975 €. Duración: 2012-2015 204 GRUPO Rosario Moratalla Villalba Rosario Moratalla Investigadora Principal, profesora de investigación del CSIC Oscar Solís Castrejón Investigador predoctoral Guillermo Bueno Gil Investigador predoctoral Beca FPU, MINECO Noelia Granado Martínez Irene Ruiz De Diego Luz María Suárez Beatriz Pro Patricia García Sanz Emilia Rubio Rubio Investigadora postdoctoral Investigadora postdoctoral. Investigadora postdoctoral Investigador postdoctoral Técnico Técnico Datos de contacto Instituto Cajal Avenida Dr. Arce, 37 28002 Madrid (Spain) Tel.: +34 91 585 47 05 / 47 26 Fax: +34 91 585 47 54 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 189 Resumen En este periodo hemos estudiado la plasticidad estructural y sináptica en el estriado involucrada en las disquinesias inducidas por el tratamiento con L-DOPA y el papel de la dopamina y de la cascada de señalización intracelular dependiente de AMPc a través de las proteínas DREAM y Golf. Para estos trabajos estamos utilizando modelos genéticos y químicos de la enfermedad de Parkinson en ratón y el tratamiento crónico con L-DOPA. Como modelo genético de la enfermedad utilizamos el ratón aphakia y como modelo químico utilizamos la lesión unilateral estriatal con 6-OHDA, que es lo más utilizado en la investigación con disquinesias. Además, contamos con ratones BAC-transgénicos que expresan la proteína verde fluorescente bajo el promotor del receptor D2 y la proteína rojo tomate bajo el promotor del receptor D1 para identificar las dos poblaciones neuronales del estriado. Hemos demostrado que la denervación dopaminérgica disminuye el número de espinas dendríticas en las dos poblaciones neuronales, tanto en las estrionigrales, que favorecen el movimiento, como en las estriopalidales, que lo disminuyen. Sin embargo, la L-DOPA, que produce disquinesias, aumenta las espinas dendríticas sólo en las neuronas estriopalidales, a pesar de que estas neuronas no modifican su frecuencia de disparo (Suarez et al, 2014, Biol Psychiatry). Por otra parte, en colaboración con el Dr. J.R. Naranjo, hemos visto que ratones knock out para la proteína ligadora de calcio DREAM tienen más disquinesias y que los ratones dominantes activos de DREAM tienen menos disquinesias y además tienen menor expresión de los cambios génicos activados por L-DOPA (Ruiz-DeDiego et al, 2015, Biol Psychiatry). La L-DOPA activa la vía de señalización del AMPc a través de la proteína Golf, la cual acopla los receptores D1 a la enzima adenilato ciclasa. Hemos demostrado que Golf se modula por la dopamina y por la activación del receptor D1, de forma que la ausencia de dopamina aumenta la expresión de Golf y el aumento de dopamina disminuye su expresión. En este trabajo también demostramos que las disquinesias están inversamente relacionadas con la expresión de Golf (Ruiz-DeDiego et al, 2015, Mov Disord). Además, también hemos demostrado que inhibidores del óxido nítrico disminuyen las disquinesias y los cambios moleculares implicados en estas, sin que se vea alterado el efecto terapéutico de la L-DOPA (Solís et al, 2015, Neurobiol Dis). Durante este año también hemos demostrado mediante experimentos con electrofisiología llevados a cabo en colaboración con el Dr. Araque que las neuronas del estriado se coactivan homotipicamente, es decir, neuronas D1 con neuronas D1 y D2 con D2, a través de subpoblaciones específicas de astrocitos. Esto es, la activación de una determinada subpoblación de astrocitos estimula específicamente las neuronas D1 ó las D2 pero nunca heterotipicamente (Martin et al, 2015, Science) y que esta coactivación se realiza vía endocannabinoides. En relación a la toxicidad dopaminérgica que ejercen los derivados anfetamínicos, hemos demostrado de manera inequívoca que el consumo de metanfetamina mata neuronas dopaminérgicas (Ares-Santos et al, 2014, Neuropsychopharmacology) lo que aumentaría el riesgo de padecer la enfermedad de Parkinson (Moratalla et al, 2015, Prog Neurobiol). En resumen, estos resultados tienen implicaciones importantes en la enfermedad de Parkinson. Palabras clave Enfermedad de Parkinson, disquinesias, neurotoxicidad, metanfetamina Publicaciones • Ruiz-Dediego I., Mellstrom B., Vallejo M., Naranjo J.R., Moratalla R. Activation of DREAM (Downstream Regulatory Element Antagonistic Modulator), a calcium-binding protein, reduces L-DOPA-induced dyskinesias in mice. Biological Psychiatry. 2015;77(2):95-105. • Moratalla R, Khairnar A, Simola N, Granado N, García-Montes JR, Porceddu PF et al. Amphetamine-related drugs neurotoxicity in humans and in experimental animals: Main mechanisms.Progress in neurobiology. 2015. [Epub ahead of print]. Informe Anual CIBERNED 2015 / 190 Programa 2 Grupo: Rosario Moratalla Villalba • Martin R., Bajo-Graneras R., Moratalla R., Perea G., Araque A. Circuit-specific signaling in astrocyte-neuron networks in basal ganglia pathways. Science. 2015;349(6249):730-734. • Solís O, Garcia-Montes JR, González-Granillo A, Xu M, Moratalla R. Dopamine D3 Receptor Modulates l-DOPA-Induced Dyskinesia by Targeting D1 Receptor-Mediated Striatal Signaling. Cerebral cortex (New York, N.Y. : 1991). 2015. [Epub ahead of print]. • Ruiz-Dediego I., Naranjo J.R., Herve D., Moratalla R. Dopaminergic regulation of olfactory type G-protein α subunit expression in the striatum. Movement Disorders. 2015. [Epub ahead of print]. • Carmena A, Granado N, Ares-Santos S, Alberquilla S, Tizabi Y, Moratalla R. Methamphetamineinduced toxicity in indusium griseum of mice is associated with astro- and microgliosis. Neurotoxicity research. 2015;27(3): 209-16. • Solis O., Espadas I., Del-Bel E.A., Moratalla R. Nitric oxide synthase inhibition decreases l-DOPAinduced dyskinesia and the expression of striatal molecular markers in Pitx3-/- aphakia mice. Neurobiology of Disease. 2015;73:49-59. • Vergaño-Vera E, Díaz-Guerra E, Rodríguez-Traver E, Méndez-Gómez HR, Solís Ó, Pignatelli J et al. Nurr1 blocks the mitogenic effect of FGF-2 and EGF, inducing olfactory bulb neural stem cells to adopt dopaminergic and dopaminergic-GABAergic neuronal phenotypes.Developmental neurobiology. 2015;75(8): 823-41. • Rodriguez-Traver E., Solis O., Diaz-Guerra E., Ortiz O., Vergano-Vera E., Mendez-Gomez H.R. et al. Role of Nurr1 in the Generation and Differentiation of Dopaminergic Neurons from Stem Cells. Neurotoxicity Research. 2015:1-18. • Castro-Hernández J, Afonso-Oramas D, Cruz-Muros I, Salas-Hernández J, Barroso-Chinea P, Moratalla R et al. Prolonged treatment with pramipexole promotes physical interaction of striatal dopamine D3 autoreceptors with dopamine transporters to reduce dopamine uptake. Neurobiology of disease. 2015;74: 325-35. Proyectos de investigación • Código: Cajal Blue Brain Project. Título: Cajal Blue Brain Project. International Blue Brain Proyect. Investigador Principal: Javier de Felipe. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G204, G403. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (Suiza), IBM, Universidad Politécnica de Madrid, Consejo Superior de Investigaciones Cientificas, España. Financiación: N.D. Duración: 2009-2019 • Código: PCIN-2015-098. Título: Development of a new in vivo radiotracer for alpha-synuclein. Investigador Principal: Mireille Dumoilin. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Unión Europea, ERANET Euronanomed, Ministerio de Economia y Competitividad. Financiación: 110.000 €. Duración: 2015-2018 • Código: PNSD. Título: Caracterización de la función de DREAM en la neurotoxicidad de la metanfetamina y otros psicoestimulantes. Investigador Principal: R Moratalla. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Ministerio de Sanidad Servicios Sociales e Igualdad. Plan Nacional Sobre Drogas. Financiación: 120.800 €. Duración: 2013-2015 • Código: SECITI nº 065/2013. Título: Efecto de la estimulación magnética transcraneal repetitiva (EMTr) sobre la terapia dopaminérgica y las discinesias en modelos experimentales y en pacientes con enfermedad de Parkinson avanzada. Investigador Principal: Rosario Moratalla. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Secretaria de Ciencia, Tecnología e Innovación del Distrito Federal, México. Financiación: 138.320 €. Duración: 2014-2016 Informe Anual CIBERNED 2015 / 191 • Código: PI2013/01. Título: Propiedades emergentes de la relación neurona-glia que subyacen a neurodegeneración y demencia en la enfermedad de Alzheimer. Investigador Principal: Ignacio TorresAlemán. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G415, G413, G204, G409, G108, G411. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: CIBERNED. Financiación: 350.000 €. Duración: 2013-2015 • Código: SAF2013-48532-R. Título: Mecanismos moleculares responsables de la plasticidad sináptica y remodelación estructural de las neuronas estriatales de proyección en ratones disquinéticos. Investigador Principal: Rosario Moratalla. Tesis doctorales • Autor: Isabel Espadas Villanueva. Titulo: Dopamine signaling is essential in cognitive process and motor performance. Fecha: 22 de octubre de 2015. Director: Rosario Moratalla Villalba. Informe Anual CIBERNED 2015 / 192 Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 399.299 €. Duración: 2014-2016 • Código: S2011/BMD 2336. Título: Estudio de la biología de células madre neurales para su empleo en terapia celular en enfermedades neurodegenerativas. Investigador Principal: Rosario Moratalla. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G204, G305, G108. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: CC.AA. Agencia financiadora: Comunidad Autónoma de Madrid. Financiación: 598.000 €. Duración: 2012-2015 604 GRUPO Pura Muñoz-Cánoves Pura Muñoz Cánoves Investigadora Principal, profesora de investigación, ICREA Antonio L. Serrano Sánchez Investigador senior Eusebio Perdiguero Santamaría Investigador senior Laura García Prat Investigadora postdoctoral Susana Gutarra Díaz Técnico Mercè Jardí Ripoll Yacine Kharraz Mónica Zamora Villafaina Vera Lukesova Jessica Segales Dalmau Laura Ortet Diana Sobral Mesquita Patrizia Pessina Begoña Ampudia Carrasco Marina Raya Beatriz de Lucas Moreno Investigador postdoctoral Técnico Investigadora postdoctoral Investigadora postdoctoral Labmanager Investigadora postdoctoral Investigadora postdoctoral Investigadora predoctoral Técnico cuidador Investigadora predoctoral Vanessa Ruíz-Bonilla Investigadora postdoctoral Técnico Datos de contacto Cell Biology Group ICREA and Pompeu Fabra University (UPF) Department of Experimental and Life Sciences (DCEXS) Tel.: +34 93 316 08 91 Fax: +34 93 316 09 01 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 193 Resumen Hemos identificado un nuevo papel regulador de la p38 MAPK en el proceso de miogénesis mediante el cual esta kinasa regula, a nivel transcripcional y epigenético, la transición de las células madre musculares entre las etapas de proliferación y diferenciación. Esto ayuda a comprender mejor los mecanismos moleculares del proceso de formación del músculo esquelético. También hemos identificado nuevas funciones de la p38 MAPK en el control de la transición de los macrófagos entre estados de activación M1/M2, y su implicación en el proceso de regeneración muscular dependiente de células madre musculares. Este nuevo mecanismo de regulación puede tener relevancia en enfermedades degenerativas inflamatorias, especialmente distrofias musculares que cursan con inflamación Por otro lado, hemos descrito nuevos orígenes celulares para la fibrosis en la Distrofia Muscular de Duchenne (DMD). La fibrosis es uno de los agravantes del curso de esta enfermedad y un obstáculo para las terapias encaminadas a su curación. Además de los fibroblastos residentes en el músculo, hemos demostrado que las células endoteliales y las células madre musculares sufren una conversión fibrogénica en etapas avanzadas de la distrofia muscular. Esta interconversión celular es dependiente de TGFbeta. Este mecanismo ayuda a entender las bases celulares y moleculares del desarrollo de la fibrosis en la DMD, y abre puertas para su posible reversión. Además, el grupo ha demostrado que las células madre musculares de individuos de edad muy avanzada (edad geriátrica) cambian su estado de reposo (quiescencia) a uno de senescencia, debido a la desrepresión de p16INK4a. Hemos evidenciado que el silenciamiento de p16INK4a en células geriátricas restaura la quiescencia y las funciones regenerativas. Esto puede constituir la base de estrategias de rejuvenecimiento del músculo en estado de sarcopenia (pérdida de masa muscular asociada al envejecimiento). Palabras clave Músculo esquelético, regeneración, inflamación, fibrosis, células madre musculares, sarcopenia, envejecimiento Publicaciones • Lopez-Arribillaga E., Rodilla V., Pellegrinet L., Guiu J., Iglesias M., Roman A.C. et al. Bmi1 regulates murine intestinal stem cell proliferation and self-renewal downstream of Notch. Development (Cambridge). 2015;142(1):41-50. • Sousa-Victor P., Garcia-Prat L., Munoz-Canoves P. Dual mTORC1/C2 inhibitors: Gerosuppressors with potential anti-aging effect. Oncotarget. 2015;6(27):23052-23054. • Segales J., Perdiguero E., Munoz-Canoves P. Epigenetic control of adult skeletal muscle stem cell functions. FEBS Journal. 2015;282(9):1571-1588. • Pessina P., Kharraz Y., Jardi M., Fukada S.-I., Serrano A.L., Perdiguero E. et al. Fibrogenic Cell Plasticity Blunts Tissue Regeneration and Aggravates Muscular Dystrophy. Stem Cell Reports. 2015;4(6):1046-1060. • Munoz-Canoves P., Serrano A.L. Macrophages decide between regeneration and fibrosis in muscle. Trends in Endocrinology and Metabolism. 2015;26(9):449-450. • Sousa-Victor P., Garcia-Prat L., Serrano A.L., Perdiguero E., Munoz-Canoves P. Muscle stem cell aging: Regulation and rejuvenation. Trends in Endocrinology and Metabolism. 2015;26(6):287296. • Guerra J., Ferrer B., Giralt M., Comes G., Carrasco J., Molinero A. et al. Muscular interleukin-6 differentially regulates skeletal muscle adaptation to high-fat diet in a sex-dependent manner. Cytokine. 2015;74(1):145-151. Informe Anual CIBERNED 2015 / 194 Programa 2 Grupo: Pura Muñoz Cánoves • Zamora M., Pardo R., Villena J.A. Pharmacological induction of mitochondrial biogenesis as a therapeutic strategy for the treatment of type 2 diabetes. Biochemical Pharmacology. 2015;98(1):16-28. • Artandi SE, Blau HM, de Haan G, Geiger H, Goodell MA, Jones L et al. Stem Cells and Aging: What's Next?. Cell stem cell. 2015;16(6): 578-81 . • Brack A.S., Munoz-Canoves P. The ins and outs of muscle stem cell aging. Skeletal Muscle. 2016. Epub 2015. • Garcia-Prat L., Martinez-Vicente M., Perdiguero E., Ortet L., Rodriguez-Ubreva J., Rebollo E. et al. Autophagy maintains stemness by preventing senescence. Nature. 2016;529(7584):37-42. Epub 2015. • Aso E, Serrano AL, Muñoz-Cánoves P, Ferrer I. Fibrinogen-Derived γ377-395 Peptide Improves Cognitive Performance and Reduces Amyloid-β Deposition, without Altering Inflammation, in AβPP/PS1 Mice.Journal of Alzheimer's disease : JAD. 2015;47(2): 403-12. Proyectos de investigación • Código: AGAUR SGR 102. Título: Biología Celular. Investigador Principal: Pura MuñozCánoves. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: CC.AA. Agencia financiadora: AGAUR (Generalitat de Catalunya) “Grup de Recerca Consolidat”. Financiación: 48.800 €. Duración: 2015-2017 • Código: SAF2012-38547. Título: Regulation and dysregulation of skeletal muscle regeneration and growth. Investigador Principal: Pura MuñozCánoves. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 250.000 €. Duración: 2013-2015 • Código: La Marató-TV3. Título: Novel approaches for degenerative muscular dystrophies therapies. Investigador Principal: Pura MuñozCánoves. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: La Marató-TV3. Financiación: 120.000 €. Duración: 2013-2015 • Código: Inter-Cibers. Título: Molecular links between diabetes and neurodegenerative disorders. Investigador Principal: Ángel Raya. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G409, G604. Colaboración otros CIBERs/Centros: Si (Metabolismo). Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Instituto de Salud Carlos III. Financiación: 660.000 €. Duración: 2015 Tesis doctorales • Autor: Laura García Prats. Titulo: Mechanisms controlling stem cell selfrenewal. Fecha: 14 de octubre de 2015. Director: Pura Muñoz Cánoves. Informe Anual CIBERNED 2015 / 195 307 GRUPO José Ramón Naranjo Orovio José Ramón Naranjo Alberto Rábano Britt Mellström Javier Morón Oset Investigador Principal Investigador senior, doctor, CIBERNED Juan Casado Becario postdoctoral, contrato JAE-DOC Investigador Estudiante, BExAV-UAM Elena Higuera Estudiante, máster BMyC-UAM Datos de contacto CSIC. Centro Nacional de Biotecnología Molecular and Cellular Biology c/Darwin, 3 28049 Madrid (Spain) Tel.: +34 91 585 46 82 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 196 M. Paz González Ayudante de investigación, contrato CIBERNED Xosé Manuel Dopazo Ayudante de investigación, contrato CIBERNED Resumen Nuestro grupo de investigación estudia los componentes nucleares de las respuestas transcripcionales a los cambios de actividad neuronal o calcio con tres objetivos fundamentales; 1) Entender los mecanismos moleculares de los procesos responsables de los cambios en funcionalidad sináptica en los procesos neurodegenerativos. 2) Desarrollar herramientas para poner en evidencia los marcadores tempranos del proceso neurodegenerativo. 3) Diseñar nuevas moléculas para incidir en la respuesta final en procesos tanto fisiológicos como patológicos, incluyendo mecanismos de aprendizaje y memoria, coordinación motora y neurodegeneración. Las alteraciones en la homeostasis neuronal del calcio y los cambios compensatorios tempranos en programas de regulación transcripcional son elementos comunes a muchas patologías neurodegenerativas, incluyendo enfermedad de Alzheimer (AD), síndrome de Down (DS) y enfermedad de Huntington (HD). La proteína DREAM (DRE Antagonist Modulator), un represor transcripcional dependiente de Ca2+, también llamado calsenilina por su capacidad de interaccionar con las presenilinas, tiene un papel importante en las enfermedades neurodegenerativas por su capacidad de regular muchas proteínas que participan en la homeostasis de calcio. Apoyando esta idea, nuestro grupo de investigación ha encontrado cambios en la expresión de DREAM asociados a muchas patologías neurodegenerativas, incluyendo AD, DS y HD, y, mediante experimentos genéticos, hemos podido definir que estos cambios tienen un sentido funcional neuroprotector. Además, hemos visto una relación directa de DREAM con el desarrollo de disquinesias asociadas a L-DOPA. En su conjunto, estos resultados nos hacen entender a la proteína DREAM como un componente activo y central en numerosas cascadas transcripcionales operadas por calcio y actividad neuronal que son esenciales en el control de la plasticidad neuronal y la disfunción sináptica. Los estudios desarrollados a lo largo del año analizan en profundidad la funcionalidad de DREAM en modelos animales y celulares de patologías neurodegenerativas para un mayor entendimiento de los cambios tempranos en el transcriptoma y en el epigenoma y para explorar nuevas vías de intervención terapéutica orientadas a potenciar mecanismos endógenos de neuroprotección. Trabajos previos de nuestro grupo y otros ha mostrado que muchas acciones de DREAM dependen de interacciones proteína-proteína. En este sentido, hemos completado recientemente un estudio de nuevas interacciones de DREAM usando arrays protéicos de tipo NAPPA. Trabajo actualmente en desarrollo intenta comprender la importancia biológica de algunas de estas nuevas interacciones, especialmente aquellas que implican a proteínas que participan en la respuesta celular al acúmulo de proteínas mal plegadas (UPR). Por último, en este año hemos puesto a punto ensayos in vitro e in vivo para el rastreo en quimiotecas de compuestos con capacidad de uirse y modificar las propiedades biológicas de DREAM. La idea es identificar potentes inhibidores de DREAM que puedan representar una vía terapéutica nueva para el tratamiento de pacientes con procesos neurodegenerativos. Palabras clave Calciopatias, DREAM, huntington, alzhéimer, disquinesias, UPR, DREAM inhibitors Publicaciones • Olazaran J., Gil-De-Gomez L., Rodriguez-Martin A., Valenti-Soler M., Frades-Payo B., MarinMunoz J. et al. A blood-based, 7-metabolite signature for the early diagnosis of Alzheimer's disease. Journal of Alzheimer's Disease. 2015;45(4):1157-1173. • Zea-Sevilla M.A., Fernandez-Blazquez M.A., Calero M., Bermejo-Velasco P., Rabano A. Combined Alzheimer's disease and cerebrovascular staging explains advanced dementia cognition. Alzheimer's and Dementia. 2015;11(11):1358-1366. Informe Anual CIBERNED 2015 / 197 • De Pedro-Cuesta J., Rabano A., Martinez-Martin P., Ruiz-Tovar M., Alcalde-Cabero E., AlmazanIsla J. et al. Comparative incidence of conformational, neurodegenerative disorders. PLoS ONE. 2015;10(9). [Epub ahead of print]. • Bolos M., Llorens-Martin M., Jurado-Arjona J., Hernandez F., Rabano A., Avila J. Direct Evidence of Internalization of Tau by Microglia in Vitro and in Vivo. Journal of Alzheimer's Disease. 2015;50(1):77-87. • Pisa D., Alonso R., Juarranz A., Rabano A., Carrasco L. Direct visualization of fungal infection in brains from patients with Alzheimer's disease. Journal of Alzheimer's Disease. 2015;43(2):613624. • Garcia M.C., Cinquina V., Palomo-Garo C., Rabano A., Fernandez-Ruiz J. Identification of CB2 receptors in human nigral neurons that degenerate in Parkinson's disease. Neuroscience Letters. 2015;587:1-4. • Neant I., Mellstrom B., Gonzalez P., Naranjo J.R., Moreau M., Leclerc C. Kcnip1 a Ca² + -dependent transcriptional repressor regulates the size of the neural plate in Xenopus. Biochimica et biophysica acta. 2015;1853(9):2077-2085. • Llorens-Martin M., Rabano A., Avila J. The ever-changing morphology of hippocampal granule neurons in physiology and pathology. Frontiers in Neuroscience. 2016;9(JAN). Epub 2015. • Ruiz-Dediego I., Mellstrom B., Vallejo M., Naranjo J.R., Moratalla R. Activation of DREAM (Downstream Regulatory Element Antagonistic Modulator), a calcium-binding protein, reduces L-DOPA-induced dyskinesias in mice. Biological Psychiatry. 2015;77(2):95-105. • Ruiz-Dediego I., Naranjo J.R., Herve D., Moratalla R. Dopaminergic regulation of olfactory type G-protein α subunit expression in the striatum. Movement Disorders. 2015. [Epub ahead of print]. • Sánchez-Ferro Á, Rábano A, Catalán MJ, Rodríguez-Valcárcel FC, Fernández Díez S, HerrerosRodríguez J et al. In vivo gastric detection of α-synuclein inclusions in Parkinson's disease. Movement disorders : official journal of the Movement Disorder Society. 2015;30(4): 517-24. Proyectos de investigación • Código: 2013/07A. Título: Papel de GSK-3 β en las alteraciones de los circuitos corticales que ocurren en la enfermedad de Alzheimer. Investigador Principal: Teresa Iglesias Vacas. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G504, G401, G403, G111, G307. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: CIBERNED. Financiación: 316.000 €. Duración: 2013-2015 Informe Anual CIBERNED 2015 / 198 • Código: S2010_BMD. Título: Redes de señalización y vías efectoras en modelos celulares y animales de enfermedades neurodegenerativas. Investigador Principal: José González Castaño. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G111, G401, G104, G307, G409, G412. Colaboración otros CIBERs/Centros: Si (CIBERER). Tipo: CC.AA. Agencia financiadora: Comunidad de Madrid. Financiación: 483.000 €. Duración: 2012-2016 607 GRUPO Xavier Navarro Acebes Xavier Navarro Acebes Investigador Principal, catedrático universidad Esther Udina Bonet Profesora titular, investigadora Rubèn López Vales Profesor agregado interino, investigador Caty Casas Louzao Profesora agregada interina, investigadora Assumpció Bosch Merino Profesora agregada, investigadora Guillermo García Alías Investigador Ramón y Cajal Jordi Cuadras Mas Profesor emérito, investigador Jordi Bruna Escuer Profesor asociado Roser Velasco Fargas Profesora asociada Stefano Cobianchi Investigador postdoctoral Jaume del Valle Macià Investigador postdoctoral Joaquim Hernández Martín Investigador postdoctoral Mireia Herrando Grabulosa Investigadora postdoctoral Jesús Amo Aparicio Investigador predoctoral Ariadna Arbat Plana Investigadora predoctoral Anna Martínez Muriana Investigadora predoctoral Marina Coll Miró Investigadora predoctoral David Romeo Guitart Natalia De la Oliva Muñoz Eva Santos Nogueira Investigadora predoctoral Isaac Francos Quijorna Investigadora predoctoral Daniel Santos Rojas Investigador predoctoral Francisco González Pérez Investigador predoctoral Víctor Manuel López Álvarez Investigador predoctoral Clara López Serrano Investigadora predoctoral Renzo Mancuso Investigador predoctoral Investigador predoctoral Investigador predoctoral Jordi Badia Casahuja Investigador Jessica Jaramillo Rodríguez Técnico Israel Blasco Ruano Técnico Marta Morell Orduña Técnico Datos de contacto Dept. Cell Biology, Physiology and Immunology Institute of Neurosciences Universitat Autònoma de Barcelona Avenida Can Domènech, edificio M, campus UAB 08193 Bellaterra, Catalunya (Spain) Tel.: +34 93 581 19 66 Fax: +34 93 581 29 86 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 199 Resumen El grupo de Neuroplasticidad y Regeneración de la Universidat Autònoma de Barcelona es un grupo de investigación multidisciplinario que trabaja en la reparación, regeneración y recuperación funcional después de lesiones de los nervios periféricos y de la médula espinal y en enfermedades neurodegenerativas. Las actividades del grupo de Neuroplasticidad y Regeneración se han centrado en el estudio de mecanismos fisiopatológicos de lesiones nerviosas, dolor neuropático y neurodegeneración, así como en la aplicación de nuevas estrategias terapéuticas para la regeneración de lesiones traumáticas y degenerativas del sistema nervioso. Las líneas de trabajo mantenidas son: • Análisis de los mecanismos moleculares y celulares implicados en la degeneración de motoneuronas en modelos experimentales. Investigación de biomarcadores. Estrategias neuroprotectoras basadas en terapia génica y farmacológica. • Terapia celular mediante trasplante de células mesenquimales, células progenitoras y glía olfativa para la reparación de lesiones de la médula espinal y de enfermedades degenerativas de motoneuronas. • Reparación de lesiones por avulsión de raíces espinales por reimplante quirúrgico y neuroprotección farmacológica de las motoneuronas. • Papel etiopatogénico de mediadores lipídicos y de reguladores de la respuesta inflamatoria en la neurodegeneración por lesiones del sistema nervioso central. • Terapias dependientes de actividad para promover la regeneración axonal y la recuperación funcional tras lesiones de nervios periféricos. • Mecanismos fisiopatológicos del dolor neuropático inducido por lesiones de nervio periférico y de médula espinal. Estudio de la interrelación entre neuroinflamación e hiperexcitabilidad. • Estudio de mecanismos etiopatogénicos y potenciales tratamientos neuroprotectores en modelos de neuropatía periférica inducida por diabetes mellitus y por agentes antitumorales. • Neuromodulación de la plasticidad neural para promover la restitución funcional en lesiones que afectan a la médula espinal. • Diseño y evaluación de interfases neurales para el desarrollo de neuroprótesis aplicables a la neurorehabilitación. Estudio de nuevos electrodos intraneurales para la estimulación y el registro selectivos de la actividad neural. Palabras clave Neurodegeneración, regeneración nerviosa, lesión de médula espinal, dolor neuropático, enfermedades de motoneuronas, neuropatías periféricas, neuroplasticidad, interfases neurales Publicaciones • Cutrone A., Del Valle J., Santos D., Badia J., Filippeschi C., Micera S. et al. A three-dimensional self-opening intraneural peripheral interface (SELINE). Journal of Neural Engineering. 2015;12(1). [Epub ahead of print]. • Thwaite R., Pages G., Chillon M., Bosch A. AAVrh.10 immunogenicity in mice and humans. Relevance of antibody cross-reactivity in human gene therapy. Gene Therapy. 2015;22(2):196201. • Santos-Nogueira E., Lopez-Serrano C., Hernandez J., Lago N., Astudillo A.M., Balsinde J. et al. Activation of lysophosphatidic acid receptor type 1 contributes to pathophysiology of spinal cord injury. Journal of Neuroscience. 2015;35(28):10224-102035. • Arbat-Plana A., Torres-Espin A., Navarro X., Udina E. Activity dependent therapies modulate the spinal changes that motoneurons suffer after a peripheral nerve injury. Experimental Neurology. 2015;263:293-305. Informe Anual CIBERNED 2015 / 200 Programa 2 Grupo: Xavier Navarro Acebes • Porquet D., Andres-Benito P., Grinan-Ferre C., Camins A., Ferrer I., Canudas A.M. et al. Amyloid and tau pathology of familial Alzheimer’s disease APP/PS1 mouse model in a senescence phenotype background (SAMP8). Age. 2015;37(1). [Epub ahead of print]. • Mancuso R., Navarro X. Amyotrophic lateral sclerosis: Current perspectives from basic research to the clinic. Progress in Neurobiology. 2015;133:1-26. • Del Valle J., De La Oliva N., Muller M., Stieglitz T., Navarro X. Biocompatibility evaluation of parylene C and polyimide as substrates for peripheral nerve interfaces. International IEEE/EMBS Conference on Neural Engineering, NER. 2015;2015-July:442-445. • Simo M., Vaquero L., Ripolles P., Jove J., Fuentes R., Cardenal F. et al. Brain damage following prophylactic cranial irradiation in lung cancer survivors. Brain Imaging and Behavior. 2015. [Epub ahead of print]. • Peluffo H., Solari-Saquieres P., Negro-Demontel M.L., Francos-Quijorna I., Navarro X., LopezVales R. et al. CD300f immunoreceptor contributes to peripheral nerve regeneration by the modulation of macrophage inflammatory phenotype. Journal of Neuroinflammation. 2015;12(1). [Epub ahead of print]. • Casals-Diaz L., Casas C., Navarro X. Changes of voltage-gated sodium channels in sensory nerve regeneration and neuropathic pain models. Restorative Neurology and Neuroscience. 2015;33(3):321-334. • Meyer C, Stenberg L, Gonzalez-Perez F, Wrobel S, Ronchi G, Udina E et al. Chitosan-film enhanced chitosan nerve guides for long-distance regeneration of peripheral nerves.Biomaterials. 2016;76. Epub 2015. • Maciejasz P., Badia J., Souquet G., Cvancara P., Picq C., Stieglitz T. et al. Decreasing stimulation charge by delaying the discharge phase - Comparison of efficacy for various stimulation waveforms. International IEEE/EMBS Conference on Neural Engineering, NER. 2015;2015July:402-405. • Maciejasz P., Badia J., Boretius T., Andreu D., Stieglitz T., Jensen W. et al. Delaying discharge after the stimulus significantly decreases muscle activation thresholds with small impact on the selectivity: an in vivo study using TIME. Medical and Biological Engineering and Computing. 2015;53(4):371-379. • López-Álvarez VM, Modol L, Navarro X, Cobianchi S. Early increasing-intensity treadmill exercise reduces neuropathic pain by preventing nociceptor collateral sprouting and disruption of chloride cotransporters homeostasis after peripheral nerve injury.Pain. 2015;156(9): 1812-25. • Navarro X. Functional evaluation of peripheral nerve regeneration and target reinnervation in animal models: A critical overview. European Journal of Neuroscience. 2015. [Epub ahead of print]. • Klionsky DJ, Abdelmohsen K, Abe A, Abedin MJ, Abeliovich H, Acevedo Arozena A et al. Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy (3rd edition). Autophagy. 2016; 12(1). Epub 2015. • Torres-Espín A, Redondo-Castro E, Hernandez J, Navarro X. Immunosuppression of allogenic mesenchymal stem cells transplantation after spinal cord injury improves graft survival and beneficial outcomes.Journal of neurotrauma. 2015;32(6): 367-80. • Reginensi D., Carulla P., Nocentini S., Seira O., Serra-Picamal X., Torres-Espin A. et al. Increased migration of olfactory ensheathing cells secreting the Nogo receptor ectodomain over inhibitory substrates and lesioned spinal cord. Cellular and Molecular Life Sciences. 2015;72(14):27192737. • Alvarez-Berdugo D., Rofes L., Farre R., Casamitjana J.F., Enrique A., Chamizo J. et al. Localization and expression of TRPV1 and TRPA1 in the human oropharynx and larynx. Neurogastroenterology and Motility. 2016;28(1):91-100. Epub 2015. • Casas C., Isus L., Herrando-Grabulosa M., Mancuso F.M., Borras E., Sabido E. et al. Networkbased proteomic approaches reveal the neurodegenerative, neuroprotective and painrelated mechanisms involved after retrograde axonal damage. Scientific Reports. 2015;5. [Epub ahead of print]. Informe Anual CIBERNED 2015 / 201 • Modol L., Santos D., Cobianchi S., Gonzalez-Perez F., Lopez-Alvarez V., Navarro X. NKCC1 activation is required for myelinated sensory neurons regeneration through JNK-dependent pathway. Journal of Neuroscience. 2015;35(19):7414-7427. • Velasco R., Videla S., Villoria J., Ortiz E., Navarro X., Bruna J. Reliability and accuracy of quantitative sensory testing for oxaliplatin-induced neurotoxicity. Acta Neurologica Scandinavica. 2015;131(5):282-289. • Massó A, Sánchez A, Gimenez-Llort L, Lizcano JM, Cañete M, García B et al. Secreted and Transmembrane αKlotho Isoforms Have Different Spatio-Temporal Profiles in the Brain during Aging and Alzheimer's Disease Progression.PloS one. ;10(11): e0143623. • Badia J, Raspopovic S, Carpaneto J, Micera S, Navarro X. Spatial and Functional Selectivity of Peripheral Nerve Signal Recording With the Transversal Intrafascicular Multichannel Electrode (TIME).IEEE transactions on neural systems and rehabilitation engineering : a publication of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. 2016;24(1). Epub 2015. • Gonzalez-Perez F., Ale A., Santos D., Barwig C., Freier T., Navarro X. et al. Substratum preferences of motor and sensory neurons in postnatal and adult rats. European Journal of Neuroscience. 2015. [Epub ahead of print]. • Ale A., Bruna J., Herrando M., Navarro X., Udina E. Toxic Effects of Bortezomib on Primary Sensory Neurons and Schwann Cells of Adult Mice. Neurotoxicity Research. 2015;27(4):430-440. • Gonzalez-Perez F, Cobianchi S, Geuna S, Barwig C, Freier T, Udina E et al. Tubulization with chitosan guides for the repair of long gap peripheral nerve injury in the rat.Microsurgery. 2015;35(4): 300-8. Proyectos de investigación • Código: PI15/01303. Título: Estudio exploratorio sobre la etiopatogenia, biomarcadores de riesgo y mecanismos implicados en la regeneración de la neuropatía inducida por platinos. Investigador Principal: Jordi Bruna. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Instituto de Salud Carlos III. Financiación: 86.515 €. Duración: 2015-2018 • Código: SAF 2014-59701. Título: Reprogramación neuronal para promover los mecanismos endogenos de neuroprotección usando biología sintética en un modelo de degeneración retrógrada de motoneuronas. Investigador Principal: Caty Casas. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 108.900 €. Duración: 2015-2018 Informe Anual CIBERNED 2015 / 202 • Código: IRP Research Grant P148. Título: Role of pro-resolving lipid mediators in SCI. Investigador Principal: Rubèn Lopez-Vales. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: International Foundation for Research in Paraplegia. Financiación: 125.000 €. Duración: 2014-2016 • Código: SAF2013-48431-R. Título: Participación de los receptores del aácido lisofosfatídico en la fisiopatología de la lesión medular. Investigador Principal: Rubèn Lopez-Vales. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 157.300 €. Duración: 2014-2017 Programa 2 Grupo: Xavier Navarro Acebes • Código: TV32014-2810. Título: Terapia génica dirigida a neuregulinas para el tratamiento de la esclerosis lateral amiotrófica. Investigador Principal: Xavier Navarro. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: CC.AA. Agencia financiadora: Fundació La MaratóTV3. Financiación: 199.682 €. Duración: 2015-2017 • Código: FP7-602547. Título: Natural sensory feedback for phantom limb pain modulation and therapy (EPIONE). Investigador Principal: Navarro Acebes, Xavier. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Project FP7-602547. Financiación: 199.840 €. Duración: 2013-2017 • Código: RTC-2015-3750-1. Título: Desarrollo de agentes terapéuticos basados en ácidos nucleicos para el tratamiento de enfermedades neuromotoras y neuromusculares. Investigador Principal: Rubèn López Vales. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G607, G609. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 204.315 €. Duración: 2015-2018 • Código: 2015/01-1. Título: Terapia génica dirigida a neuregulinas para el tratamiento de enfermedades degenerativas de las motoneuronas. Investigador Principal: Xavier Navarro. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G607, G113, G406, G407. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Intramurales. Agencia financiadora: Instituto de Salud Carlos III, CIBERNED. Financiación: 240.000 €. Duración: 2015-2017 • Código: RD12/0019. Título: RETIC de Terapia Celular. Investigador Principal: Coordinador de red: Jose Maria Moraleda. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G102, G301, G113, G208, G105, G607. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Investigaciones Sanitarias. Financiación: 296.700 €. Duración: 2013-2016 Fondo de • Código: FP7-NMP4-SL-2012-280778. Título: Micro and nano engineered bidirectional carbon interfaces for advanced peripheral nervous system prosthetic and hybrid bionics (MERIDIAN). Investigador Principal: Navarro Acebes, Xavier. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: European Commission. Financiación: 310.000 €. Duración: 2012-2015 • Código: FP7-278612. Título: Biohybrid templates for peripheral nerve regeneration (BIOHYBRID). Investigador Principal: Navarro Acebes, Xavier. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Europeo. Agencia financiadora: European Commission. Financiación: 360.000 €. Duración: 2011-2015 • Código: FP7-611687. Título: Neurocontrolled bidirectional artificial upper limb and hand prosthesis (NEBIAS). Investigador Principal: Navarro Acebes, Xavier. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: European Commission. Financiación: 517.424 €. Duración: 2013-2017 • Código: RTC-2015-3731-1. Título: Optimización y desarrollo de un agente terapéutico basado en ácidos nucleicos para el tratamiento de la enfermedad de Huntington. Investigador Principal: Assumpció Bosch (G607)/Esther Pérez (G301). Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G607, G301. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 1.582.767,92 €. Duración: 2015-2017 Informe Anual CIBERNED 2015 / 203 Tesis doctorales • Autor: Gemma Pagès Pi. Titulo: Intrathecal administration of AAVrh10 coding for ß-glucuronidase corrects biochemical and histological hallmarks of mucopolysaccharidosis type VII mice and improves behavior and survival. Fecha: 10 de julio de 2015. Director: Assumpció Bosch Merino. • Autor: Marta Simó Parra. Titulo: Effects of chemotherapy and cranial radiation in brain structures and cognitive functions of lung cancer patients. Fecha: 4 de mayo de 2015. Director: Jordi Bruna Escuer. Informe Anual CIBERNED 2015 / 204 • Autor: Marina Coll Miró. Titulo: Therapeutic role of IL-37 after injury to the nervous system. Fecha: 16 de noviembre de 2015. Director: Rubén López Vales. 205 GRUPO José Ángel Obeso Inchausti José Ángel Obeso Inchausti Investigador Principal María Ledia Fernández Hernández Contratada, doctora Inés Trigo Damas Contratada, doctora Francisco Molinet Dronda Adscrito licenciado Cristina Calvo González Ignacio Obeso Martín Francisco Javier Blesa de los Mozos Lydia Vela Desojo Oficial Administrativo Adscrito licenciado Stéphanie Etienne Adscrito doctor Adscrita doctora Fernando Alonso Frech Adscrito doctor Adscrita licenciada Raúl Martínez Fernández Adscrito licenciado Datos de contacto Centro Integral de Neurociencias AC (CINAC) Hospital Puerta del Sur y Universidad San Pablo CEU Avenida Carlos V, nº 70 28938 Móstoles, Madrid (Spain) Tel.: +34 91 267 32 10 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 205 Resumen El laboratorio de trastornos del movimiento dirigido por el Dr. Obeso se encuentra integrado en el Hospital Universitario HM Puerta del Sur de Móstoles (Madrid) y está especializado en el abordaje de la enfermedad de Parkinson (EP) desde un enfoque multidisciplinar. Su principal objetivo es estudiar el inicio y progresión de la EP tanto de manera experimental como clínica, y así definir el origen, optimizar el diagnóstico y avanzar en el tratamiento de pacientes con enfermedades neurodegenerativas y neuropsiquiátricas. Sus principales líneas de investigación son: Origen de la enfermedad: mecanismos compensatorios y vulnerabilidad selectiva Hasta la fecha todos los tratamientos con propósito curativo han fracasado y una de las razones esgrimidas para ello es el retraso diagnóstico respecto al inicio del proceso degenerativo. Así, en CINAC, se realiza un estudio en pacientes con técnicas de estimulación magnética y neuroimagen enfocados a definir el comienzo de la enfermedad. También es sabido que, previo al diagnóstico de la enfermedad, ya existe una depleción dopaminérgica en el cerebro del paciente. De esta manera, durante esta fase se asume que se produce una serie de mecanismos compensatorios que impiden la aparición de signos motores. En CINAC se realizan estudios dirigidos a definir estos mecanismos con la ayuda de los modelos animales de la enfermedad de Parkinson y utilizando técnicas de registro de la actividad neuronal. Además, la enfermedad de Parkinson se caracteriza principalmente por la degeneración progresiva de las neuronas dopaminérgicas de las sustancia negra pars compacta (SNpc), que a su vez son determinantes durante el aprendizaje y adquisición de hábitos. En CINAC se estudia el papel que la formación y ejecución continua y simultánea de tareas habituales determina en el inicio del proceso neurodegenerativo. Para ello se realizan experimentos utilizando técnicas muy novedosas, tales como la visualización de actividad neuronal por calcio in vivo y optogenética, además de la tradicional electrofisiología. Evolución y tratamiento El novedoso desarrollo del ultrasonido focal de alta intensidad o HIFU (High Intensity Focal Ultrasound) permite la realización controlada de lesiones cerebrales focales sin abordaje quirúrgico, lo cual reduce considerablemente la morbi/mortalidad y el coste respecto a los tratamientos existentes. Este tratamiento ha demostrado su eficacia y seguridad en la realización de talamotomías para el control del temblor esencial y de la enfermedad de Parkinson. En CINAC se pretende realizar estudios, experimentales primero y en pacientes posteriormente, para mejorar no solo la sintomatología si no también actuar sobre la progresión y evolución a medio/largo plazo de la enfermedad. De manera paralela, en CINAC se desarrolla una hipótesis muy novedosa, en la que se postula que la neurodegeneración nigroestriatal es consecuencia de alteraciones en la corteza cerebral. El alcance de esta hipótesis es revolucionario desde el punto de vista terapéutico, porque implica la posibilidad de intervenir a nivel cortical no sólo para tratar los síntomas, sino para interferir en la progresión de la enfermedad. Por último, recientemente se ha demostrado que definir los factores de riesgo y mecanismos implicados en el deterioro cognitivo en la enfermedad de Parkinson es relevante no sólo desde el punto de vista clínico y pronóstico, sino en el inicio de terapias no farmacológicas (estimulación magnética transcraneal, rehabilitación cognitiva). En CINAC se llevan a cabo estudios dirigidos a definir mecanismos precoces asociados al déficit cognitivo y terapias para prever o detener su progresión. Todos estos estudios se complementan con estudios de neuroimagen, resonancia magnética (RM) y topografía por emisión de positrones (PET) que contribuyen a la determinación de marcadores diagnósticos y de evolución de la enfermedad de Parkinson (EP). Palabras clave Enfermedad de Parkinson, substancia nigra pars compacta, ganglios basales, dopamina, vulnerabilidad, mecanismos compensatorios, déficit cognitivo Informe Anual CIBERNED 2015 / 206 Programa 2 Grupo: José Ángel Obeso Inchausti Publicaciones • Olazaran J., Gil-De-Gomez L., Rodriguez-Martin A., Valenti-Soler M., Frades-Payo B., MarinMunoz J. et al. A blood-based, 7-metabolite signature for the early diagnosis of Alzheimer's disease. Journal of Alzheimer's Disease. 2015;45(4):1157-1173. • Jahanshahi M., Obeso I., Rothwell J.C., Obeso J.A. A fronto-striato-subthalamic-pallidal network for goal-directed and habitual inhibition. Nature Reviews Neuroscience. 2015;16(12):719-732. • Avecillas-Chasin J.M., Alonso-Frech F., Parras O., del Prado N., Barcia J.A. Assessment of a method to determine deep brain stimulation targets using deterministic tractography in a navigation system. Neurosurgical Review. 2015;38(4):739-751. • Perez T., Tijero B., Gabilondo I., Luna A., Llorens V., Berganzo K. et al. Cardiocirculatory manifestations in Parkinson's disease patients without orthostatic hypotension. Journal of Human Hypertension. 2015;29(10):604-609. • Benito-León J, Louis ED, Puertas-Martín V, Romero JP, Matarazzo M, Molina-Arjona JA et al. Cognitive and neuropsychiatric features of orthostatic tremor: A case-control comparison. Journal of the neurological sciences. 2016;361. Epub 2015. • Garcia-Ruiz PJ, Ayerbe J, Vela Desojo L, Feliz CE, Del Val Fernandez J, Obeso Inchausti José Ángel. Deep brain stimulation for pantothenate kinase-associated neurodegeneration.Case reports in neurological medicine. ;2015: 1513-6. • Nachev P., Lopez-Sosa F., Gonzalez-Rosa J.J., Galarza A., Avecillas J., Pineda-Pardo J.A. et al. Dynamic risk control by human nucleus accumbens. Brain. 2015;138(12):3496-3502. • Kohl S., Aggeli K., Obeso I., Speekenbrink M., Limousin P., Kuhn J. et al. In Parkinson’s disease pallidal deep brain stimulation speeds up response initiation but has no effect on reactive inhibition. Journal of Neurology. 2015;262(7):1741-1750. • Cuesta P., Garces P., Castellanos N.P., Lopez M.E., Aurtenetxe S., Bajo R. et al. Influence of the APOE ε4 allele and mild cognitive impairment diagnosis in the disruption of the MEG resting state functional connectivity in sources space. Journal of Alzheimer's Disease. 2015;44(2):493505. • Morales-Chacon L.M., Alfredo Sanchez Catasus C., Minou Baez Martin M., Rodriguez Rojas R., Lorigados Pedre L., Estupinan Diaz B. Multimodal imaging in nonlesional medically intractable focal epilepsy. Frontiers in bioscience (Elite edition). 2015;7:42-57. • Canuet L., Pusil S., Lopez M.E., Bajo R., Pineda-Pardo J.A., Cuesta P. et al. Network disruption and cerebrospinal fluid amyloid-beta and phospho-tau levels in mild cognitive impairment. Journal of Neuroscience. 2015;35(28):10325-10330. • Mellone M., Stanic J., Hernandez L.F., Iglesias E., Zianni E., Longhi A. et al. NMDA receptor gluN2A/ gluN2B subunit ratio as synaptic trait of levodopa-induced dyskinesias: From experimental models to patients. Frontiers in Cellular Neuroscience. 2015;9(JULY). [Epub ahead of print]. • Bermejo-Pareja F., Contador I., Trincado R., Lora D., Sanchez-Ferro A., Mitchell A.J. et al. Prognostic Significance of Mild Cognitive Impairment Subtypes for Dementia and Mortality: Data from the NEDICES Cohort. Journal of Alzheimer's Disease. 2016;50(3):719-731. Epub 2015. • Giancardo L., Sanchez-Ferro A., Butterworth I., Mendoza C.S., Hooker J.M. Psychomotor Impairment Detection via Finger Interactions with a Computer Keyboard During Natural Typing. Scientific Reports. 2015;5. [Epub ahead of print]. • Abi-Jaoude E, Segura B, Obeso I, Cho SS, Houle S, Lang AE et al. Similar striatal D2/D3 dopamine receptor availability in adults with Tourette syndrome compared with healthy controls: A [(11) C]-(+)-PHNO and [(11) C]raclopride positron emission tomography imaging study.Human brain mapping. 2015;36(7). • Sánchez-Catasús CA, Cabrera-Gomez J, Almaguer Melián W, Bosch Bayard J, Rodríguez Rojas R, Valdes-Sosa P et al. The number of optic neuritis attacks is a potential confounder when comparing patients with NMO vs. controls by voxel-based neuroimaging analysis.Acta radiologica (Stockholm, Sweden : 1987). 2015. [Epub ahead of print]. • Hallett M., Obeso J. Where does chorea come from? Cortical excitability findings challenge classic pathophysiological concepts. Movement Disorders. 2015;30(2):169-170. Informe Anual CIBERNED 2015 / 207 • Blesa J., Lanciego J.L., Obeso J.A. Editorial: Parkinson’s disease: Cell vulnerability and disease progression. Frontiers in Neuroanatomy. 2015;9(September). [Epub ahead of print]. • Molinet-Dronda F, Gago B, Quiroga-Varela A, Juri C, Collantes M, Delgado M et al. Monoaminergic PET imaging and histopathological correlation in unilateral and bilateral 6-hydroxydopamine lesioned rat models of Parkinson's disease: a longitudinal in-vivo study. Neurobiology of disease. 2015;77: 165-72. • Gasca-Salas C., Clavero P., Garcia-Garcia D., Obeso J.A., Rodriguez-Oroz M.C. Significance of visual hallucinations and cerebral hypometabolism in the risk of dementia in Parkinson's disease patients with mild cognitive impairment. Human Brain Mapping. 2015. [Epub ahead of print]. • Ganos C., Maugest L., Apartis E., Gasca-Salas C., Caceres-Redondo M.T., Erro R. et al. The long-term outcome of orthostatic tremor. Journal of Neurology, Neurosurgery and Psychiatry. 2015. [Epub ahead of print]. • Parkinson’s disease and Other Movement Disorders.Olanow CW, Schapira AE, Obeso JA. En: Harrison’s Principles of Medicine, 19th Edition. 2015. Proyectos de investigación • Código: SAF2012-40216-C02-01. Título: Progresión del déficit dopaminérgico y mecanismos extra-estriatales en la enfermedad de Parkinson: compensación inicial vs progresión secundaria. Investigador Principal: José Ángel Obeso Inchausti. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 128.700 €. Duración: 2013-2016 • Código: 2014/06. Título: Inicio y progresión de la enfermedad de Parkinson: papel de la activación glial. Investigador Principal: María Cruz Rodríguez Oroz. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G206, G404, G205. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Financiación: 280.000 €. Duración: 2015 Informe Anual CIBERNED 2015 / 208 • Código: MJFF Staff Initiated 2013. Título: Prion-like dissemination of synuclein pathology: a non-human primate study. Investigador Principal: Erwan Bezard (Universite de Bordeaux, France). Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G109, G205. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Michael J. Fox Foundation. Financiación: 374.375 €. Duración: 2013-2016 110 GRUPO Ana María Pérez Castillo Ana Pérez-Castillo Elena Giné Isabel Barriuso Ortega Ángel Santos Montes Sandra Alonso Gil Rocío Prado Calvo José A. Morales García Marina Sanz San Cristóbal Investigadora Principal Catedrático universidad Doctor Contratada doctora Técnico Grado Técnico Técnico Datos de contacto Instituto de Investigaciones Biomédicas (CSIC-UAM) Dpto. de Modelos Experimentales de Enfermedades Humanas c/Arturo Duperier 4 28029 Madrid (Spain) Tel.: +34 91 585 44 36 Fax: +34 91 585 44 01 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 209 Resumen Durante el año 2015 hemos continuado analizando el papel de la inhibición de PDE7 en procesos de neuroinflamación y neurodegeneración en modelos celulares y animales de enfermedades neurodegenerativas, especialmente en Parkinson (EP) y esclerosis múltiple. Además del uso de inhibidores químicos de PDE7, durante el 2015 hemos demostrado que la inhibición génica de PDE7 in vitro e in vivo, mediante el uso de vectores lentivirales con shPDE7, tiene un potente efecto neuroprotector de las neuronas dopaminérgicas. Oponiéndose al daño producido con el uso de agentes citotóxicos y pro-inflamatorios, como 6-hidroxidopamina y lipopolisacárido bacteriano, lo cual se traduce en una mejoría en el sistema dopaminérgico y, por consiguiente, en la función motora de los animales dañados. Estos resultados confirman datos previos de nuestro grupo, lo cual supone la validación definitiva del enzima PDE7 como nueva diana terapéutica de gran valor farmacológico para el desarrollo de nuevos tratamientos para la enfermedad de Parkinson. Este año hemos iniciado también una estrecha colaboración con la Dra. Rodríguez, del Instituto de Química Medica (CSIC), con el objetivo de analizar los posibles efectos neurogénicos de una nueva familia de compuestos derivados de la melatonina, las pinolinas. Para ello hemos usado células madre neurales (cultivadas como neuroesferas) aisladas de la zona subventricular de ratas adultas. Nuestros resultados demuestran que algunos de estos compuestos son capaces de estimular la neurogénesis y promover la formación de neuronas, estando este efecto mediado probablemente por estimulación melatoninérgica y vía serotoninérgica. Además, hemos demostrado que la inhibición farmacológica de PDE7, mediante el uso del compuesto denominado S14, es capaz de inducir procesos neuroregenerativos endógenos que conllevan un aumento en la formación de neuronas dopaminérgicas. Nuestros resultados revelan como, en la Substantia nigra pars compacta de animales hemiparkinsonianos tratados con S14, existe una población de células que se dividen, dando lugar a nuevas neuronas dopaminérgicas. Estos datos apuntan a la inhibición de PDE7 como regulador clave de la neurogénesis dopaminérgica. Por último, hemos descrito la relación existente entre el factor de transcripción C/EBPβ y el componente 3 del complemento, en procesos excitotóxicos y neuroinflamatorios, característicos de la mayoría de los desórdenes neurodegenerativos. Palabras clave Neuroprotección, neuroinflamación, neurogénesis, párkinson, PDE7, C/EBPβ, C3 Publicaciones • Prati F, De Simone A, Armirotti A, Summa M, Pizzirani D, Scarpelli R et al. 3,4-Dihydro-1,3,5triazin-2(1H)-ones as the First Dual BACE-1/GSK-3β Fragment Hits against Alzheimer's Disease. ACS chemical neuroscience. 2015;6(10): 1665-82. • Hernandez-Encinas E, Aguilar-Morante D, Cortes-Canteli M, Morales-Garcia JA, Gine E, Santos A et al. CCAAT/enhancer binding protein β directly regulates the expression of the complement component 3 gene in neural cells: implications for the pro-inflammatory effects of this transcription factor.Journal of neuroinflammation. 2015;12: 14. • Aguilar-Morante D, Morales-Garcia JA, Santos A, Perez-Castillo A. CCAAT/enhancer binding protein β induces motility and invasion of glioblastoma cells through transcriptional regulation of the calcium binding protein S100A4.Oncotarget. 2015;6(6): 4369-84. • Prati F, De Simone A, Bisignano P, Armirotti A, Summa M, Pizzirani D et al. Multitarget drug discovery for Alzheimer's disease: triazinones as BACE-1 and GSK-3β inhibitors.Angewandte Chemie (International ed. in English). 2015;54(5): 1578-82. • de la Fuente Revenga M, Pérez C, Morales-García JA, Alonso-Gil S, Pérez-Castillo A, Caignard DH et al. Neurogenic Potential Assessment and Pharmacological Characterization of 6-Methoxy1,2,3,4-tetrahydro-β-carboline (Pinoline) and Melatonin-Pinoline Hybrids.ACS chemical neuroscience. 2015;6(5): 800-10. Informe Anual CIBERNED 2015 / 210 Programa 2 Grupo: Ana María Pérez Castillo • De La Fuente Revenga M., Fernandez-Saez N., Herrera-Arozamena C., Morales-Garcia J.A., Alonso-Gil S., Perez-Castillo A. et al. Novel N -Acetyl Bioisosteres of Melatonin: Melatonergic Receptor Pharmacology, Physicochemical Studies, and Phenotypic Assessment of Their Neurogenic Potential. Journal of Medicinal Chemistry. 2015;58(12):4998-5014. • Mestre L, Redondo M, Carrillo-Salinas FJ, Morales-García JA, Alonso-Gil S, Pérez-Castillo A et al. PDE7 inhibitor TC3.6 ameliorates symptomatology in a model of primary progressive multiple sclerosis.British journal of pharmacology. 2015;172(17): 4277-90. • Morales-Garcia J.A., Alonso-Gil S., Gil C., Martinez A., Santos A., Perez-Castillo A. Phosphodiesterase 7 inhibition induces dopaminergic neurogenesis in hemiparkinsonian rats. Stem Cells Translational Medicine. 2015;4(6):564-575. • Morales-Garcia JA, Aguilar-Morante D, Hernandez-Encinas E, Alonso-Gil S, Gil C, Martinez A et al. Silencing phosphodiesterase 7B gene by lentiviral-shRNA interference attenuates neurodegeneration and motor deficits in hemiparkinsonian mice.Neurobiology of aging. 2015;36(2): 1160-73. Proyectos de investigación • Código: INNOGRAPH H2020-PHC-2014-twostage. Título: INNOvative in vitro Point-of-Care GRAPHene Technologies for Clinical Applications in Neurodegenerative Diseases. Investigador Principal: Emmanuel Ifeachor. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Unión Europea. Financiación: ND. Duración: 2015 • Código: 2014 Target validation. Título: Effects of new agonists of melatonin receptors on neurodegeneration, inflammation, and neuroregeneration in Parkinson’s disease. Investigador Principal: Ana Pérez Castillo. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Michael J. Fox Foundation. Financiación: N.D. Duración: 2015-2016 • Código: 2014 Therapeutic Pipeline Program. Título: Preclinical study of co-administration of S14, a selective PDE7 inhibitor, and subactive doses of L-DOPA as potential addon treatment for Parkinson. Investigador Principal: Ana Pérez Castillo. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Michael J. Fox Foundation. Financiación: N.D. Duración: 2015 • Código: FP7-ICT-2013-10. Título: Early Diagnosis of Parkinson Disease and Prediction of Disease Progression with Computer-based Models. Investigador Principal: University of Plymouth. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Unión Europea. Financiación: N.D. Duración: 2015 • Código: Functional validation in animal and cellular models of genetic determinants of diseases and ageing processes. Título: Identification of novel pharmacotherapy in epilepsy disorders. A multimodal investigation (Patho-physiology and therapy of epilepsy and epileptiform disorders). Investigador Principal: Ana Pérez Castillo. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Unión Europea. Financiación: N.D. Duración: 2015 • Código: Human Brain Project (HBP Neurorobotics Toolkit, Robot Designer, The Virtual Environment Designer, and the Closed-Loop Engine. Título: Virtual robotic environments, agents, sensory and motor systems. Investigador Principal: Janusz Bedkowski. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Unión Europea. Financiación: N.D. Duración: 2015 Informe Anual CIBERNED 2015 / 211 • Código: Marie Skłodowska-Curie Actions. H2020-MSCA-ITN-2014. Título: Training and Research in epilepsy disease. Investigador Principal: Ana Pérez Castillo. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Unión Europea. Financiación: N.D. Duración: 2015 • Código: Marie Skłodowska-Curie Actions. H2020-MSCA-ITN-2015. Título: Neuroregenerative drug discovery. Investigador Principal: María Laura Bolognesi. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Europeo. Agencia financiadora: Unión Europea. Financiación: N.D. Duración: 2015-2017 • Código: SAF2014. Título: Papel del factor de transcripción CEBPβ en la enfermedad de Parkinson: Identificación y caracterización de los genes mediadores de su acción. Investigador Principal: Ana Pérez Castillo. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Informe Anual CIBERNED 2015 / 212 Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio Economía y Competitividad. Financiación: 100.000 €. Duración: 2015-2017 de • Código: 2015/03. Título: Perfiles metabólicos diferenciales en enfermedad de Parkinson. Investigador Principal: José Manuel Fuentes Rodríguez. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G103, G609, G110, G209. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: CIBERNED. Financiación: 210.000 €. Duración: 2015 • Código: SAF2010-16365. Título: Assessment of novel PPARγ activators and GSK-3β and PDE7 inhibitors as possible therapeutic agents for the treatment of Parkinson Disease and other neurodegenerative disorders. Investigador Principal: Ana Pérez Castillo. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 266.200 €. Duración: 2011-2015 209 GRUPO Jordi Pérez Tur Jordi Pérez Tur Investigador Principal, CSIC Fernando Cardona Serrate Titulado superior Concepción Rubio Granero Investigadora en formación Datos de contacto Unitat de Genètica Molecular Institut de Biomedicina de València-CSIC c/Jaume Roig, 11 460101 Valencia (Spain) Tel.: +34 96 339 17 55 Fax: +34 96 339 37 74 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 213 Resumen Durante este año, nos hemos centrado, fundamentalmente, en el estudio de factores genéticos relacionados con enfermedades del espectro esclerosis lateral amiotróficademencia frontotemporal aprovechando las sinergias con otros grupos del CIBERNED a través de DEGESCO. Así, hemos contribuido al análisis del impacto que cambios en TUB4A y en CHCHD10 tienen en la población española aquejada de DFT o de ELA-DFT respectivamente. También hemos caracterizado la aparición de una expansión en C9ORF72 en una familia en la que la ELA aparece junto a otros diagnósticos neurológicos como la esquizofrenia o el retraso mental, reforzando la noción que las expansiones en este gen pueden estar relacionadas no solamente con la neurodegeneración en ELA, o DFT, sino que podría también contribuir a otro fenotipo neurológico. En cuanto a trabajos en marcha, a lo largo de 2015 hemos concluido con el estudio de los factores genéticos implicados en la aparición de la demencia en la enfermedad de Parkinson, en la caracterización de variantes o alteraciones en el ADN relacionadas con la aparición de una forma familiar de esclerosis lateral primaria, así como en la definición de la mutación que causa una forma familiar de parálisis supranuclear progresiva. Igualmente, hemos continuado con la caracterización funcional de variantes que pueden estar relacionadas con el riesgo frente a enfermedad de Parkinson y de variantes que modifiquen la expresión de genes relacionados con esta enfermedad. Palabras clave Alzhéimer, párkinson, neurodegeneración, neurogenética, ELA Publicaciones • Dols-Icardo O., Iborra O., Valdivia J., Pastor P., Ruiz A., de Munain A.L. et al. Assessing the role of TUBA4A gene in frontotemporal degeneration. Neurobiology of Aging. 2015. [Epub ahead of print]. • Vazquez-Costa J.F., Beltran E., Sopena P., Sabater A., Cardona F., Vilchez J.J. et al. Clinical and neuroimaging characterization of two C9orf72-positive siblings with amyotrophic lateral sclerosis and schizophrenia. Amyotrophic Lateral Sclerosis and Frontotemporal Degeneration. 2015;:1-4. • Dols-Icardo O, Nebot I, Gorostidi A, Ortega-Cubero S, Hernández I, Rojas-García R et al. Analysis of the CHCHD10 gene in patients with frontotemporal dementia and amyotrophic lateral sclerosis from Spain.Brain : a journal of neurology. 2015;138(Pt 12): e400. Proyectos de investigación • Código: 2015/03. Título: Perfiles metabólicos diferenciales en enfermedad de Parkinson. Investigador Principal: José Manuel Fuentes Rodríguez. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G103, G609, G110, G209. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: CIBERNED. Financiación: 210.000 €. Duración: 2015 Informe Anual CIBERNED 2015 / 214 114 GRUPO José Antonio del Río Fernández José Antonio del Río Fernández Investigador Principal Rosalina Gavín Marín Profesora agregada de universidad Vanessa Gil Fernández Ariadna Pérez Balaguer Ágata Mata Rodríguez Arnau Hervera Laura Urrea Zazurca Andreu Matamoros Anglès Miriam Segura Feliú Investigadora postdoctoral Investigador postdoctoral Investigador predoctoral Investigadora predoctoral Investigadora predoctoral Técnico de laboratorio Investigadora Juan de la Cierva Datos de contacto Molecular and Cellular Neurobiotechnology Institute for Bioengineering of Catalonia (IBEC) Baldiri Reixac 10-15 08028 Barcelona, Catalunya (Spain) Tel.: +34 93 403 59 23 / 93 402 02 96 [email protected] [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 215 Resumen Nuestros intereses de investigación han centrado en cuatro aspectos neurodegeneración y terapia celular: se de Terapia celular y el tratamiento farmacológico para potenciar la regeneración axonal en el sistema nervioso central lesionado: En los últimos años hemos centrado nuestro esfuerzo en modificar genéticamente las células de glía envolvente olfativa (OECs) para poder aumentar su supervivencia y la migración en la médula espinal lesionada. Nuestros resultados se han publicado recientemente en Cellular y Molecular Life Sciences. En los experimentos, las OECs fueron modificadas genéticamente para sobreexpresar el ectodominio de receptor Nogo. Esta modificación conduce a un aumento de su migración sobre sustratos inhibidores in vitro y en modelos de lesión contusiva de la médula espinal. Este estudio fue desarrollado en colaboración de los grupos X. Navarro y F. Wandosell de CIBERNED, además de X. Trepat y J. Samitier de CIBERBBN. Enfermedades neurodegenerativas: Durante el 2015, se determinó el papel de la proteína priónica celular (PrPc) en la evolución de la enfermedad de Alzheimer (publicado en Molecular Neurobiology). Los resultados apuntan claramente a PrPc como un factor neuroprotector clave en la enfermedad de Alzheimer, especialmente en los estadios asintomáticos. De hecho, cuando se expresa reduce el grado de fosforilación de Tau por ADDLs. Sin embargo, en estadios de Braak superiores al tercero, PrPc se regula a la baja por razones desconocidas y Tau fosforilación aumenta. Estos experimentos fueron desarrollados in vitro, en modelos de ratón de AD (APP/ PS1), así como en muestras humanas post mortem. Los experimentos se desarrollaron en colaboración con I. Ferrer y F. Wandosell de CIBERNED. Estos trabajos se han publicado en Molecular Neurobiology. Nuestros próximos experimentos continuarán en esta línea, pero también se expandirán a la enfermedad de Parkinson. Nuestra hipótesis es que PrPc es una proteína puente entre diferentes enfermedades neurodegenerativas en las que se presenta taupatía. Además, nuestro grupo ha colaborado este año en algunos estudios de marcadores y "ómicas" específicos de demencia progresiva rápida (por ejemplo, la ECJ) en colaboración con I. Ferrer. Desarrollo de dispositivos microfluídicos para la investigación neurobiológica: Recientemente hemos desarrollado un nuevo dispositivo capaz de reproducir la unión neuromuscular en un solo chip (publicado en RSC advances). Además, en el año 2015, hemos concebido y desarrollado un chip especialmente diseñado para los estudios de regeneración axonal. Concretamente lesión anterógrada axonal o degeneración Walleriana, la generación de gradientes moleculares sobre neuronas en migración, modelización 3D, o enfermedades neurodegenerativas: enfermedad de Parkinson. Este trabajo ha sido publicado en RSC advances en colaboración con J. Samitier (CIBERBBN) PrPc, epilepsia y prionopatías: En 2015 hemos podido determinar el papel de la PrPc en epilepsia empleando seis cepas de ratón modificados genéticamente en un proyecto colaborativo entre cuatro laboratorios y en colaboración con I. Ferrer (CIBERNED). Nuestros datos, publicados en Scientific Reports, han demostrado que la ausencia de PrPc hace susceptible de padecer procesos epilépticos a los modelos de ratón. Es importante tener en cuenta que este tipo de procesos es una de las manifestaciones presentes en la clínica de las enfermedades espongiformes neurales del tipo CJD. Palabras clave p-Tau, amiloide, PrPc, regeneración axonal, terapia celular Publicaciones • Tong Z., Segura-Feliu M., Seira O., Homs-Corbera A., Del Rio J.A., Samitier J. A microfluidic neuronal platform for neuron axotomy and controlled regenerative studies. RSC Advances. 2015;5(90):73457-73466. • Vilches S., Vergara C., Nicolas O., Mata A., Del Rio J.A., Gavin R. Domain-Specific Activation of Death-Associated Intracellular Signalling Cascades by the Cellular Prion Protein in Neuroblastoma Cells. Molecular Neurobiology. 2015. [Epub ahead of print]. Informe Anual CIBERNED 2015 / 216 Programa 2 Grupo: José Antonio del Río Fernández • Reginensi D., Carulla P., Nocentini S., Seira O., Serra-Picamal X., Torres-Espin A. et al. Increased migration of olfactory ensheathing cells secreting the Nogo receptor ectodomain over inhibitory substrates and lesioned spinal cord. Cellular and Molecular Life Sciences. 2015;72(14):2719-2737. • Carulla P., Llorens F., Matamoros-Angles A., Aguilar-Calvo P., Espinosa J.C., Gavin R. et al. Involvement of PrP C in kainate-induced excitotoxicity in several mouse strains. Scientific Reports. 2015;5. [Epub ahead of print]. • Vergara C, Ordóñez-Gutiérrez L, Wandosell F, Ferrer I, del Río JA, Gavín R. Role of PrP(C) Expression in Tau Protein Levels and Phosphorylation in Alzheimer's Disease Evolution.Molecular neurobiology. 2015;51(3): 1206-20. • Llorens F, Zafar S, Ansoleaga B, Shafiq M, Blanco R, Carmona M et al. Subtype and regional regulation of prion biomarkers in sporadic Creutzfeldt-Jakob disease.Neuropathology and applied neurobiology. 2015;41(5): 631-45. Proyectos de investigación • Código: SRI-NEUROMEMs. Título: Neuromems. Investigador Principal: José Antonio del Río Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Privado. Agencia financiadora: Obra Social La Caixa. Financiación: 25.000 €. Duración: 2014-2015 • Código: 392/U/2014. Título: Role of the cellular prion protein as “cross-talk” protein between alpha-syn/ LRRK2 and p-Tau in sporadic and familiar Parkinson´s disease. Investigador Principal: José Antonio del Río (Fundacio Institut de Bioenginyeria de Catalunya). Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G109, G114. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Privado. Agencia financiadora: Fundació la Marató TV3. Financiación: 195.646 €. Duración: 2014-2017 • Código: Marató TV3-6. Título: Paper de la PrPc com a “cross-talk protein” entre alpha-sinucleina/LRRK2 i p-Tau en la malaltia de Parkinson de tipus esporàdic i/o familiar. Investigador Principal: José Antonio del Río. Colaboración CIBERNED: No. • • Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Privado. Agencia financiadora: Fundació Marato TV3. Financiación: 195.646,25 €. Duración: 2015-2017 Código: CIBERNED 2014/02. Título: Mecanismos epigenéticos implicados en la etiología y progresión de las demencias neurodegenerativas rápidamente progresivas. Investigador Principal: Miguel Calero. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G114, G509, G503, G601. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Intramurales. Agencia financiadora: CIBERNED. Financiación: 252.074 €. Duración: 2015-2017 Código: BFU2012-32617. Título: Nuevas funciones de PLEXIND1/SEMA3E, PRPC y las proteínas asociadas a la mielina durante el desarrollo de la corteza cerebral de roedores y en neurodegeneración. Investigador Principal: José Antonio del Río. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 304.200 €. Duración: 2013-2015 Tesis doctorales • Autor: Diego Reginensi Espinoza. Titulo: Modulación de las propiedades migratorias de las células de la glia envolvente olfatoria. Fecha: 5 de mayo de 2015. Director: José Antonio Del Río Fernández. • Autor: Cristina Vergara Paños. Titulo: Papel regulador de la proteina priónica celular en la enfermedad de Alzheimer y uso de gamma-péptidos como potenciales agentes terapéuticos. Fecha: 21 de abril de 2015. Director: José Antonio Del Río Fernández. Informe Anual CIBERNED 2015 / 217 206 GRUPO Manuel Rodríguez Díaz Manuel Rodríguez Díaz Investigador Principal Tomás González Hernández Personal científico de plantilla Magdalena Sabaté Bel Personal científico de plantilla Alberto Sánchez Fernández Personal científico de plantilla, técnico Ingrid Morales Pérez Investigadora contratada postdoctoral Clara Rodríguez Sabaté Investigadora contratada predoctoral Datos de contacto Departamento de Fisiología Facultad de Medicina Universidad de La Laguna La Laguna, Canarias (Spain) Tel.: +34 92 231 93 61 Fax: +34 92 231 93 97 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 218 Fernando Isidro Montón Álvarez Personal científico de plantilla, grupo asociado Jesús Norellis Lorenzo Brito Científico de grupo asociado Resumen Hemos desarrollado un modelo animal para el estudio de los mecanismos axonales y gliales implicados en la degeneración retrograda de la neuronas dopaminérgicas que caracteriza la enfermedad de Parkinson. En este modelo se genera una degeneración apoptótica de los axones dopaminérgicos seguida de astrogliosis reactiva. Es un modelo selectivo que no se acompaña de activación microglial. Actualmente evaluamos el papel de los astrocitos reactivos en la movilización de los productos generados durante la degeneración dopaminérgica y durante la reinervación estriatal de las zonas denervadas, así como su papel en la protección de la degeneración axonal retrograda. Con este modelo evaluaremos la acción funcional de astrocitos generados a partir de células IPs provenientes de pacientes parkinsonianos. En este proyecto colaboramos con otros grupos del CIBERNED que intervienen en la obtención de muestras y su diferenciación a células astrocíticas. Hemos estudiado la conectividad funcional de los ganglios basales mediante un procedimiento desarrollado para identificar y obtener señales BOLD que puedan representar la actividad de estos centros en el cerebro humano. Los estudios de correlación parcial muestran una interacción cortico-subcortical circular en humanos, que en su conjunto es similar a la descrita con otras técnicas en animales de experimentación. Mediante estas técnicas estudiamos la acción de los núcleos intralaminares del tálamo en el circuito motor de los ganglios basales. El estudio de estas interacciones con técnicas de regresión lineal múltiple mostró importantes componentes no-lineales en la interacción de los ganglios basales, por lo que comenzamos a utilizar métodos analíticos no lineales. Hemos utilizado un procedimiento no lineal basado en las técnicas de análisis de correspondencia, con el que hemos identificado redes de interacción múltiple en los ganglios basales. Este método multivariante genera un agrupamiento autoorganizado y no supervisado de centros de acuerdo con su interacción (similar al generado por el análisis de componentes independientes pero con la ventaja de no estar influido por la naturaleza no lineal de las interacciones y por la posibilidad de trabajar con categorías discretas, como la activación vs. no activación en el caso de fMRI). Con este procedimiento se han aislado seis redes de interacción intensiva en el circuito motor de los ganglios basales. Actualmente evaluamos la actividad de estos circuitos en pacientes parkinsonianos. El transportador de membrana responsable de la recaptación de dopamina por las neuronas dopaminérgicas es un factor relevante en la vulnerabilidad diferencial de las neuronas dopaminérgicas mesencefálicas en la enfermedad de Parkinson. Estudiamos en ratones y cultivos celulares primarios el papel de los autorreceptores dopaminérgicos como reguladores de este trasportador. Los agonistas D3 inducen un descenso en la recaptación de dopamina, modificando la formación de los complejos del trasportador de alto peso molecular de la membrana plasmática de las terminales dopaminérgicas estriatales, alterando además la fosforilación y ubiquitinación de esta proteína. Palabras clave Astrocitos, IPs, degeneración dopaminérgica, transportador de dopamina, vulnerabilidad dopaminergica, neuroimagen funcional Publicaciones • Rodriguez M, Rodriguez-Sabate C, Morales I, Sanchez A, Sabate M. Parkinson's disease as a result of aging.Aging cell. 2015;14(3): 293-308. • Castro-Hernández J, Afonso-Oramas D, Cruz-Muros I, Salas-Hernández J, Barroso-Chinea P, Moratalla R et al. Prolonged treatment with pramipexole promotes physical interaction of striatal dopamine D3 autoreceptors with dopamine transporters to reduce dopamine uptake. Neurobiology of disease. 2015;74: 325-35. • Trenkwalder C., Chaudhuri K.R., Martinez-Martin P., Rascol O., Ehret R., Valis M. et al. Prolongedrelease oxycodone-naloxone for treatment of severe pain in patients with Parkinson's disease (PANDA): A double-blind, randomised, placebo-controlled trial. The Lancet Neurology. 2015;14(12):1161-1170. Informe Anual CIBERNED 2015 / 219 • Morales I., Sanchez A., Rodriguez-Sabate C., Rodriguez M. The degeneration of dopaminergic synapses in Parkinson's disease: A selective animal model. Behavioural Brain Research. 2015;289:19-28. • Rodriguez-Sabate C, Llanos C, Morales I, Garcia-Alvarez R, Sabate M, Rodriguez M. The functional connectivity of intralaminar thalamic nuclei in the human basal ganglia.Human brain mapping. 2015;36(4): 1335-47. Proyectos de investigación • Código: 2014/06. Título: Inicio y progresión de la enfermedad de Parkinson: papel de la activación glial. Investigador Principal: María Cruz Rodríguez Oroz. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G206, G404, G205. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: N.D. Financiación: 280.000 €. Duración: 2015 Informe Anual CIBERNED 2015 / 220 207 GRUPO Eduard Tolosa Sarró Eduard Tolosa Sarró Alejandro Iranzo de Riquer Carme Junqué Plaja Carles Gaig Dolores Vilas Mario Ezquerra Trabalón Judith Navarro Yaroslau Compta Hinrjy Mercè Bonastre García Esteban Muñoz Martínez Rubén Fernández-Santiago Manuel Fernández Sánchez Joan Santamaría Cano Mónica Serradell Eroles Investigador Principal, catedrático María José Martí Doménech Consultora Francesc Valldeoriola i Serra Consultor Consultor Consultor senior Consultor Especialista Investigador ISCIII Especialista Investigador IDIBAPS Catedrática Investigadora predoctoral Investigadora predoctoral Técnico de laboratorio Técnico laboratorio Investigadora predoctoral Josep Valls-Solé Consultor senior Datos de contacto Hospital Clinic de Barcelona Universidad de Barcelona Villarroel 171 08036 Barcelona, Catalunya (Spain) Tel.: +34 93 227 57 85 Fax: +34 93 227 57 83 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 221 Resumen Siguiendo nuestros estudios sobre alfa sinucleínaperiférica como marcador diagnóstico de la enfermedad de Parkinson (EP), hemos presentado resultados negativos sobre la búsqueda de agregados de alfa-sinucleina en la región maleolar de la EP y la presencia de patrones diferentes de immunoreactividad en el intestino del paciente de párkinson. En el contexto de estudios sobre la EP premotor, en el estudio ONSET PD, hemos reportado la presencia de patrones diferentes de síntomas premotores y también que una disfunción olfactoria puede predecir precozmente la transición en enfermedades de cuerpos de Lewy en pacientes con RBD idiopático (una sinucleinopatia premotora). También hemos visto que una mínima parte de sujetos portadores de la mutación LRKK2 asintomáticos presentan RBD. Hemos estudiado además la expresión de los niveles de microRNA asociado a EP en muestras de sérum de pacientes con IRBD, una condición que puede llevar eventualmente a ser una sinucleinopatia como la EP. Hemos encontrado que el microRNA miR-19b está down regulated (bajo) en pacientes con RBD y que puede adelantar el diagnóstico de la EP y de la demencia con cuerpos de Lewy difuso de cinco años, sugiriendo esto su papel como biomarcador precoz de conversión motora de la enfermedad. Los estudios de imagen en EP han continuado en la búsqueda de substratos neurales de los síntomas no motores, reportando una observación novedosa sobre el deterioro cognitivo y la apatía en el párkinson. En el campo de las terapias experimentales, hemos coordinado el primer registro de Barcelona sobre la infusión intrajejunal de levodopa y participado en ensayos clínicos sobre la utilización de la rasagilina en la MSA y de la rotigotina en los síntomas no motores de la EP. Hemos consolidado la línea de investigación sobre los biomarcadores de demencia en EP utilizando medidas de imagen y estudio del líquido cefalorraquídeo. En particular, hemos completado el análisis longitudinal de los estudios de los niveles en líquido cefalorraquídeo de tau y beta amiloide, así como el análisis longitudinal del estudio de imaging molecular con FDDNP, mostrando que éste último podría ser predictor de demencia en EP. Además, hemos finalizado el reclutamiento de los parkinsonismos atípicos e inclasificables como parte del proyecto sobre la utilización potencial del PET con FDDNP como marcador in vivo de patología tau. Por fin se ha iniciado una red catalana de MSA y se han recogido diferentes muestras tisutales como parte de un biorepositorio específico para las MSA. Palabras clave Neuroimagen y cognición, marcadores biológicos, diagnóstico pre-motor, síntomas no motores, complicaciones motoras, variantes genéticas, alteraciones del sueño, terapia experimental Publicaciones • Marques-Iturria I., Scholtens L.H., Garolera M., Pueyo R., Garcia-Garcia I., Gonzalez-Tartiere P. et al. Affected connectivity organization of the reward system structure in obesity. NeuroImage. 2015;111:100-106. • Aldecoa I., Navarro-Otano J., Stefanova N., Sprenger F.S., Seppi K., Poewe W. et al. Alphasynuclein immunoreactivity patterns in the enteric nervous system. 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Collective physician perspectives on non-oral medication approaches for the management of clinically relevant unresolved issues in Parkinson's disease: Consensus from an international survey and discussion program. Parkinsonism and Related Disorders. 2015;21(10):1133-1144. • Simuni T., Caspell-Garcia C., Coffey C., Chahine L.M., Lasch S., Oertel W.H. et al. Correlates of excessive daytime sleepiness in de novo Parkinson's disease: A case control study. Movement Disorders. 2015;30(10):1371-1381. • Navarro-Otano J, Casanova-Mollà J, Morales M, Valls-Solé J, Tolosa E. Cutaneous autonomic denervation in Parkinson's disease.Journal of neural transmission (Vienna, Austria : 1996). 2015;122(8): 1149-55. • Urbizu A., Canet-Pons J., Munoz-Marmol A.M., Aldecoa I., Lopez M.T., Compta Y. et al. Cystatin C is differentially involved in multiple system atrophy phenotypes. Neuropathology and Applied Neurobiology. 2015;41(4):507-519. • Bergareche A., Rodriguez-Oroz M.C., Estanga A., Gorostidi A., Lopez de Munain A., CastilloTrivino T. et al. DAT imaging and clinical biomarkers in relatives at genetic risk for LRRK2R1441G Parkinson's disease. Movement Disorders. 2015. [Epub ahead of print]. • Cabib C, Llufriu S, Casanova-Molla J, Saiz A, Valls-Solé J. Defective sensorimotor integration in preparation for reaction time tasks in patients with multiple sclerosis.Journal of neurophysiology. 2015;113(5): 1462-9. • Coelho M, Marti MJ, Sampaio C, Ferreira JJ, Valldeoriola F, Rosa MM et al. Dementia and severity of parkinsonism determines the handicap of patients in late-stage Parkinson's disease: the Barcelona-Lisbon cohort.European journal of neurology. 2015;22(2): 305-12. • Pont-Sunyer C., Bressman S., Raymond D., Glickman A., Tolosa E., Saunders-Pullman R. Disclosure of research results in genetic studies of Parkinson's disease caused by LRRK2 mutations. Movement Disorders. 2015;30(7):904-908. • Veciana M., Becerra J.L., Fossas P., Muriana D., Sansa G., Santamarina E. et al. EEG extreme delta brush: An ictal pattern in patients with anti-NMDA receptor encephalitis. Epilepsy and Behavior. 2015;49:280-285. • Antonini A., Bauer L., Dohin E., Oertel W.H., Rascol O., Reichmann H. et al. Effects of rotigotine transdermal patch in patients with Parkinson's disease presenting with non-motor symptoms results of a double-blind, randomized, placebo-controlled trial. European Journal of Neurology. 2015;22(10):1400-1407. • Poewe W., Seppi K., Fitzer-Attas C.J., Wenning G.K., Gilman S., Low P.A. et al. Efficacy of rasagiline in patients with the parkinsonian variant of multiple system atrophy: A randomised, placebo-controlled trial. The Lancet Neurology. 2015;14(2):145-152. • Sprenger FS, Stefanova N, Gelpi E, Seppi K, Navarro-Otano J, Offner F et al. 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Prolongedrelease oxycodone-naloxone for treatment of severe pain in patients with Parkinson's disease (PANDA): A double-blind, randomised, placebo-controlled trial. The Lancet Neurology. 2015;14(12):1161-1170. • Guaita M., Melia U., Vallverdu M., Caminal P., Vilaseca I., Montserrat J.M. et al. Regularity of cardiac rhythm as a marker of sleepiness in sleep disordered breathing. PLoS ONE. 2015;10(4). [Epub ahead of print]. • Sala-Llonch R, Bartrés-Faz D, Junqué C. Reorganization of brain networks in aging: a review of functional connectivity studies.Frontiers in psychology. ;6: 663. Informe Anual CIBERNED 2015 / 224 Programa 2 Grupo: Eduard Tolosa Sarró • Tell-Martí G, Puig-Butille JA, Potrony M, Badenas C, Milà M, Malvehy J et al. Reply.Annals of neurology. 2016;79(1). Epub 2015. • Baggio H.C., Segura B., Garrido-Millan J.L., Marti M.-J., Compta Y., Valldeoriola F. et al. Restingstate frontostriatal functional connectivity in Parkinson's disease-related apathy. 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Epub 2015. • Guaita M., Salamero M., Vilaseca I., Iranzo A., Montserrat J.M., Gaig C. et al. The Barcelona sleepiness index: A new instrument to assess excessive daytime sleepiness in sleep disordered breathing. Journal of Clinical Sleep Medicine. 2015;11(11):1289-1298. • Tell-Marti G., Puig-Butille J.A., Potrony M., Badenas C., Mila M., Malvehy J. et al. The MC1R melanoma risk variant p.R160W is associated with Parkinson disease. Annals of Neurology. 2015;77(5):889-894. • Ortega-Cubero S, Lorenzo-Betancor O, Lorenzo E, Agúndez JA, Jiménez-Jiménez FJ, Ross OA et al. TREM2 R47H variant and risk of essential tremor: a cross-sectional international multicenter study.Parkinsonism & related disorders. 2015;21(3): 306-9. • Matos N, Gaig C, Santamaria J, Iranzo A. Tricks to rapidly terminate episodes of cataplexy in narcolepsy.Sleep medicine. 2015. [Epub ahead of print]. • Fernandez-Santiago R., Carballo-Carbajal I., Castellano G., Torrent R., Richaud Y., SanchezDanes A. et al. Aberrant epigenome in iPSC-derived dopaminergic neurons from Parkinson's disease patients. EMBO Molecular Medicine. 2015. [Epub ahead of print]. • Vilas D., Ispierto L., Alvarez R., Pont-Sunyer C., Marti M.J., Valldeoriola F. et al. Clinical and imaging markers in premotor LRRK2 G2019S mutation carriers. Parkinsonism and Related Disorders. 2015;21(10):1170-1176. • Kalia LV, Lang AE, Hazrati LN, Fujioka S, Wszolek ZK, Dickson DW et al. Clinical correlations with Lewy body pathology in LRRK2-related Parkinson disease.JAMA neurology. 2015;72(1): 100-5. • Grau-Rivera O., Gelpi E., Nos C., Gaig C., Ferrer I., Saiz A. et al. Clinicopathological Correlations and Concomitant Pathologies in Rapidly Progressive Dementia: A Brain Bank Series. Neurodegenerative Diseases. 2015;15(6):350-360. • Compta Y, Valente T, Saura J, Segura B, Iranzo Á, Serradell M et al. 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Sporadic MM2thalamic+cortical Creutzfeldt-Jakob disease: Utility of diffusion tensor imaging in the detection of cortical involvement in vivo. Neuropathology. 2015. [Epub ahead of print]. • Pont-Sunyer C., Hotter A., Gaig C., Seppi K., Compta Y., Katzenschlager R. et al. The onset of nonmotor symptoms in parkinson's disease (the onset pd study). Movement Disorders. 2015;30(2):229-237. Proyectos de investigación • Código: 2014\FTPGB-LAGUNA. Título: Estudio del perfil transcripcional en subgrupos de pacientes prodrómicos con enfermedad de Parkinson. Investigador Principal: Ariadna Laguna Tuset. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G109, G207. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Fundación Tatiana Pérez de Guzmán el Bueno. Financiación: 44.000 €. Duración: 2014-2017 • Código: LRRK2 Resource RFA 2013. Título: Alpha-synuclein and other biomarkers in biological samples of LRKK2 PD. Investigador Principal: Eduard Tolosa. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G410, G207. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Michael J. Fox Foundation. Financiación: 60.000 €. Duración: 2014-2016 • Código: PI2013_08-1. Título: La dinámica mitocondrial y mitofagia como dianas terapéuticas en las enfermedades de Parkinson y Huntington. Investigador Principal: Eduard Soriano. Colaboración CIBERNED: Si. Tesis doctorales • Autor: Roser Sala Llonch. Titulo: Multimodal MRI study of human brain connectivity: cognitive networks. Fecha: 13 de enero de 2015. Director: Carmen Junqué Plaja. Informe Anual CIBERNED 2015 / 226 Grupos CIBERNED: G408, G301, G207, G410, G109. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Instituto de Salud Carlos III. Financiación: 300.000 €. Duración: 2013-2015 • Código: 00000. Título: The Parkinson's Progression Markers Initiative (PPMI). Investigador Principal: Eduard Tolosa. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: The Michael J. Fox Foundation for Parkinson's Research. Financiación: 1.830.210 €. Duración: 2013-2018 • Código: COURAGE - PD. Título: Comprehensive unbiased risk factor assessment for genetics and environment in Parkinson‘s disease. Investigador Principal: Thomas Gasser. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: JPND. Financiación: 4.678.945 €. Duración: 2013-2016 108 GRUPO Carlos Vicario Abejón Carlos Vicario Abejón Investigador Principal, investigador del CSIC Eva Díaz Guerra Investigadora postdoctoral Vanesa Nieto Estévez Investigadora postdoctoral Inmaculada Crespo Galán Mª José Román Çagla Defterali Carlos Omar Oueslati Morales Investigadora postdoctoral Investigadora predoctoral Eva Rodríguez Traver Investigadora predoctoral Técnico de laboratorio Estudiante de máster Inmaculada Luque Molina Estudiante de máster Datos de contacto CSIC Avenida Doctor Arce 37 28002 Madrid (Spain) Tel.: +34 91 585 47 21 Fax: +34 91 585 47 54 [email protected] Informe Anual CIBERNED 2015 / 227 Resumen Hemos obtenido células madre pluripotentes inducidas (células iPS o iPSCs) por reprogramación de fibroblastos de pacientes con enfermedad de Alzheimer asociada a la presencia de los alelos epsilón 3 y epsilón 4 del gen APOE o de una mutación en el gen Presenilina. Las células iPS crecen en forma de colonias planas, expresan los marcadores de pluripotencia OCT4, SOX2, NANOG, TRA-1-60 y SSEA-4 y dan lugar a cuerpos embrioides que generan los tres linajes corporales (ectodermo, endodermo y mesodermo). Hemos comprobado que estas células iPS se diferencian en neuronas y astrocitos. Los primeros resultados de este proyecto fueron presentados en el III Congreso Internacional de Investigación e Innovación en Enfermedades Neurodegenerativas/9º Foro Científico CIBERNED (Díaz-Guerra et al.,). Gracias a este avance, participamos en un consorcio europeo que ha presentado un proyecto a la convocatoria Innovative Medicine Initiative H2020-JTI-IMI2-2015-05. El proyecto fue evaluado favorablemente en la primera fase, por lo que estamos preparando la memoria completa a presentar en la segunda fase. Hemos publicado un artículo en la revista Biomaterials que describe la biocompatibilidad del grafeno con neuronas, astrocitos y con la neurogénesis en el cerebro adulto (Defterali et al., 2015). Nuestros resultados son los primeros publicados sobre los efectos del grafeno en células madre neurales adultas (CMNs), neuronas y glía in vivo. También hemos estudiado el papel de los factores de transcripción Tbr1 y Nurr1 (MéndezGómez et al., 2011; Vergaño-Vera et al., 2014) en la neurogénesis, migración y supervivencia neuronal en el cerebro adulto. Para ello, se han utilizado estrategias de pérdida y ganancia de función de dichos factores in vivo y de trasplantes celulares. Los primeros resultados se han publicado recientemente (RodríguezTraver et al. 2015, Neurotoxicity Research). Por último, hemos investigado la función del receptor de IGF-I (IGF-IR) en una línea de ratones en la que podemos reducir drásticamente los niveles de dicho receptor mediante la enzima Cre recombinasa en CMNs y progenitores en división. La deleción del IGF-IR disminuye la auto-renovación y proliferación de las CMNs de hipocampo postnatal-adulto. Palabras clave Enfermedad de Alzheimer, enfermedad de Parkinson, neurogénesis, células iPS, CMNs, factores de transcripción, factores de crecimiento Publicaciones • Defterali C., Verdejo R., Peponi L., Martin E.D., Martinez-Murillo R., Lopez-Manchado M.A. et al. Thermally reduced graphene is a permissive material for neurons and astrocytes and de novo neurogenesis in the adult olfactory bulb in vivo. Biomaterials. 2016;82:84-93. Epub 2015. • Vergaño-Vera E, Díaz-Guerra E, Rodríguez-Traver E, Méndez-Gómez HR, Solís Ó, Pignatelli J et al. Nurr1 blocks the mitogenic effect of FGF-2 and EGF, inducing olfactory bulb neural stem cells to adopt dopaminergic and dopaminergic-GABAergic neuronal phenotypes.Developmental neurobiology. 2015;75(8): 823-41. • Rodriguez-Traver E., Solis O., Diaz-Guerra E., Ortiz O., Vergano-Vera E., Mendez-Gomez H.R. et al. Role of Nurr1 in the Generation and Differentiation of Dopaminergic Neurons from Stem Cells. Neurotoxicity Research. 2015. 1-18. Informe Anual CIBERNED 2015 / 228 Programa 2 Grupo: Carlos Vicario Abejón Proyectos de investigación • Código: SAF2013-47596-R. Título: Formación de neuronas en el ser humano y ratón adultos por activación de la reprogramación celular y la neurogénesis endógena. Investigador Principal: Carlos Vicario Abejón. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 145.200 €. Duración: 2014-2016 • Código: PI2013/01. Título: Propiedades emergentes de la relación neurona-glia que subyacen a neurodegeneración y demencia en la enfermedad de Alzheimer. Investigador Principal: Ignacio TorresAlemán. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G415, G413, G204, G409, G108, G411. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: CIBERNED. Financiación: 350.000 €. Duración: 2013-2015 • Código: S2011/BMD 2336. Título: Estudio de la biología de células madre neurales para su empleo en terapia celular en enfermedades neurodegenerativas. Investigador Principal: Rosario Moratalla. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G204, G305, G108. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: CC.AA. Agencia financiadora: Comunidad Autónoma de Madrid. Financiación: 598.000 €. Duración: 2012-2015 Tesis doctorales • Autor: Çala Defterali. Titulo: Sudying the neurogenic potential of local progenitors in the adult olfactory bulb and their biocompatibility with graphene. Fecha: 3 de julio de 2015. Director: Carlos Vicario Abejón. Informe Anual CIBERNED 2015 / 229 109 GRUPO Miquel Vila Bover Miquel Vila Bover Investigador Principal, profesor de investigación, ICREA Celine Perier Investigadora Ramón y Cajal Jordi Bové Badell Investigador Miguel Servet Marta Martínez Vicente Investigadora Miguel Servet Oriol de Fàbregues-Boixar Nebot Iria Carballo Carbajal Annabelle Parent Ainhoa Plaza Zabala Thais Cuadros Arasa Investigadora postdoctoral Investigadora postdoctoral Ariadna Laguna Tuset Beatriz Rodríguez Galván Técnico Sandra Franco Iborra Jordi Romero Giménez Investigadora predoctoral Albert Torra Talavera Investigador predoctoral Datos de contacto Neurodegenerative Diseases Research Group Vall d’Hebron Research Institute Mediterranean Building, First Floor, Lab. 102 Pg. Vall d’Hebron, 119-129 08035 Barcelona, Catalunya (Spain) Tel.: +34 93 489 45 43 / 38 85 Fax: +34 93 489 40 15 Informe Anual CIBERNED 2015 / 230 Técnico Investigadora postdoctoral Colaborador clínico [email protected] www.vilalab.org Técnico Técnico Resumen En 2015 hemos seguido nuestros estudios sobre la capacidad patogénica de la α-sinucleína y su posible implicación en la neurodegeneración de la enfermedad de Parkinson, así como el desarrollo de posibles estrategias terapéuticas para interferir con este proceso. Por otra parte, en colaboración con otros grupos del CIBERNED, hemos identificado alteraciones en el perfil epigenético de neuronas dopaminérgicas de pacientes con enfermedad de Parkinson a partir de células de la piel de estos pacientes reprogramadas hacia células madre pluripotenciales inducidas y posteriormente diferenciadas a neuronas dopaminérgicas. Palabras clave Enfermedad de Parkinson, α-synucleina, epigenética, células madre pluripotenciales inducidas Publicaciones • Fernandez-Santiago R., Carballo-Carbajal I., Castellano G., Torrent R., Richaud Y., SanchezDanes A. et al. Aberrant epigenome in iPSC-derived dopaminergic neurons from Parkinson's disease patients. EMBO Molecular Medicine. 2015. [Epub ahead of print]. • Dehay B., Vila M., Bezard E., Brundin P., Kordower J.H. Alpha-synuclein propagation: New insights from animal models. Movement Disorders. 2015. [Epub ahead of print]. • Martinez-Vicente M. Autophagy in neurodegenerative diseases: From pathogenic dysfunction to therapeutic modulation. Seminars in Cell and Developmental Biology. 2015;40:115-126. • Garcia-Prat L., Martinez-Vicente M., Perdiguero E., Ortet L., Rodriguez-Ubreva J., Rebollo E. et al. Autophagy maintains stemness by preventing senescence. Nature. 2016;529(7584):37-42. Epub 2015. • Vilas D., Ispierto L., Alvarez R., Pont-Sunyer C., Marti M.J., Valldeoriola F. et al. Clinical and imaging markers in premotor LRRK2 G2019S mutation carriers. Parkinsonism and Related Disorders. 2015;21(10):1170-1176. • Laguna A., Schintu N., Nobre A., Alvarsson A., Volakakis N., Jacobsen J.K. et al. Dopaminergic control of autophagic-lysosomal function implicates Lmx1b in Parkinson's disease. Nature Neuroscience. 2015;18(6):826-835. • Klionsky DJ, Abdelmohsen K, Abe A, Abedin MJ, Abeliovich H, Acevedo Arozena A et al. Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy (3rd edition). Autophagy. 2016;12(1):-. Epub 2015. • Franco-Iborra S., Perier C. Neurodegeneration: The Size Takes It All. Current Biology. 2015;25(18):R797-R800. • Pont-Sunyer C., Iranzo A., Gaig C., Fernandez-Arcos A., Vilas D., Valldeoriola F. et al. Sleep disorders in parkinsonian and nonparkinsonian LRRK2 mutation carriers. PLoS ONE. 2015;10(7):-. [Epub ahead of print]. • Dehay B., Bourdenx M., Gorry P., Przedborski S., Vila M., Hunot S. et al. Targeting α-synuclein for treatment of Parkinson's disease: Mechanistic and therapeutic considerations. The Lancet Neurology. 2015;14(8):855-866. • Pont-Sunyer C., Hotter A., Gaig C., Seppi K., Compta Y., Katzenschlager R. et al. The onset of nonmotor symptoms in parkinson's disease (the onset pd study). Movement Disorders. 2015;30(2):229-237. • Franco-Iborra S, Vila M, Perier C. The Parkinson Disease Mitochondrial Hypothesis: Where Are We at?. The Neuroscientist : a review journal bringing neurobiology, neurology and psychiatry. 2015. [Epub ahead of print]. • Mechanisms and prevention of cell death.Miquel Vila, Celine Perier. En: Parkinson's disease & movement disorders (6th edition). (pp. 17-27), 2015.Joseph Jankovic, Eduardo Tolosa (eds.). Informe Anual CIBERNED 2015 / 231 Proyectos de investigación • Código: 2014 SGR 1609. Título: Apoptosi i Neurodegeneracio (GRC). Investigador Principal: Joan Comella Carnicé. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G109, G413. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: AGAUR. Financiación: 30.000 €. Duración: 2014-2016 • Código: MOUSEMODPARKINSONUK_PUKIIG. Título: Generation of humanized mouse models to study the role of neuromelanin in Parkinson disease. Investigador Principal: Miquel Vila Bover. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Parkinson's UK (UK). Financiación: 4.3362,06 €. Duración: 2015 • Código: 2014\FTPGB-LAGUNA. Título: Estudio del perfil transcripcional en subgrupos de pacientes prodrómicos con enfermedad de Parkinson. Investigador Principal: Ariadna Laguna Tuset. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G109, G207. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Fundación Tatiana Pérez de Guzmán el Bueno. Financiación: 44.000 €. Duración: 2014-2017 • Código: MJFF_TARGET.ADV-2015 (Grant ID: 11580). Título: Targeting the transcriptional regulator of autophagy LMX1B for Parkinson's disease therapeutic development. Investigador Principal: Ariadna Laguna Tuset. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: The Michael J. Fox Foundation for Parkinson's Research (USA). Financiación: 99.402 €. Duración: 2015-2016 • Código: PI14/01529. Título: Rol patogénico de la disfunción autofágica/lisosomal en la enfermedad de Parkinson: diagnóstico y nuevas terapias pre-clínicas. Investigador Principal: Marta Martínez Vicente. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: Si (CIBER-BBN). Tipo: Internacional. Informe Anual CIBERNED 2015 / 232 Agencia financiadora: Investigación Sanitaria. Financiación: 110.715 €. Duración: 2014-2017 Fondo de • Código: SAF2013-43158-R. Título: Disfunción mitocondrial en la enfermedad de Parkinson: papel de la dinámica mitocondrial. Investigador Principal: Celine Perier. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 114.950 €. Duración: 2014-2016 • Código: PI13/01897. Título: Rol de la neuromelanina y alfasinucleina en el inicio y extensión de la enfermedad de Parkinson: potencial diagnóstico y terapéutico en nuevos modelos pre-clínicos. Investigador Principal: Miquel Vila Bover. Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Fondo de Investigaciones Sanitarias-Instituto de Salud Carlos III. Financiación: 142.780 €. Duración: 2014-2016 • Código: Fundació la Marató de TV3-Malalties del cor (320/U/2015). Título: New molecular functions of apoptotic genes in cardiac development and stress. Investigador Principal: Daniel Sanchis Morales (IRBLLEIDA, Universitat de Lleida). Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Privado. Agencia financiadora: Fundació la Marató de TV3. Financiación: 191.656 €. Duración: 2015-2018 • Código: 392/U/2014. Título: Role of the cellular prion protein as “cross-talk” protein between alpha-syn/ LRRK2 and p-Tau in sporadic and familiar Parkinson´s disease. Investigador Principal: José Antonio del Río (Fundació Institut de Bioenginyeria de Catalunya). Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G109, G114. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Privado. Agencia financiadora: Fundació la Marató de TV3. Financiación: 195.646 €. Duración: 2014-2017 Programa 2 Grupo: Miquel Vila Bover • Código: IPT-2012-1208-300000. Título: Suppression of alpha-synuclein expression and PDE10 as a new therapeutic strategy to Parkinson disease and improvement of cognitive dysfunctions. Investigador Principal: Andrés Montefeltro (nLife Therapeutics). Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Europeo. Agencia financiadora: European Regional Development Fund, INNPACTO program. Financiación: 255.059 €. Duración: 2012-2015 • Código: Marató TV3 (120531). Título: Regenerating dopaminergic neurons in Parkinson’s disease via cell-fusion-mediated reprogramming. Investigador Principal: María Pia Cosma (CRG, Barcelona). Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Privado. Agencia financiadora: Fundació la Marató TV3. Financiación: 300.000 €. • Duración: 2013-2015 Código: PI2013_08-1. Título: La dinámica mitocondrial y mitofagia como dianas terapéuticas en las enfermedades de Parkinson y Huntington. Investigador Principal: Eduardo Soriano. Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G408, G301, G207, G410, G109. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Instituto de Salud Carlos III. Financiación: 300.000 €. • Duración: 2013-2015 Código: MJFF TPP2014. Título: Pharmacokinetic and pharmacodynamic characterization of a novel therapy to silence selectively. Investigador Principal: Raquel Revilla (nLife Therapeutics). Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Michael J. Fox Foundation. Financiación: 353.694 €. Duración: 2014-2016 • Código: MJFF Staff Initiated 2013. Título: Prion-like dissemination of synuclein pathology: a non-human primate study. Investigador Principal: Erwan Bezard (Universite de Bordeaux, France). Colaboración CIBERNED: Si. Grupos CIBERNED: G109, G205. Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Internacional. Agencia financiadora: Michael J. Fox Foundation. Financiación: 374.375 €. Duración: 2013-2016 • Código: RTC-2014-2812-1. Título: Nuevas estrategias terapéuticas para el tratamiento de sinocleunopatias. Investigador Principal: Raquel Revilla (nLife Therapeutics). Colaboración CIBERNED: No. Grupos CIBERNED: Colaboración otros CIBERs/Centros: No. Tipo: Nacional. Agencia financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Financiación: 1.971.513 €. Duración: 2014-2016 Informe Anual CIBERNED 2015 / 233 Investigación cooperativa Investigación cooperativa El actual Programa de investigación cooperativa sigue contemplándose como una herramienta científica fundamental en la planificación de las actuaciones futuras de CIBERNED. Este programa constituye uno de los pilares básicos de la actividad del centro, y tiene como objetivo estimular la investigación cooperativa entre los distintos grupos de investigación, sumando esfuerzos y explotando sinergias y capacidades complementarias. Se pretende identificar proyectos de investigación en colaboración de marcado carácter innovador y traslacional y en los que el esfuerzo cooperativo incremente significativamente el valor añadido de la actividad investigadora. Las propuestas, aunque sujetas a la aprobación del Comité de Dirección, son revisadas externamente por la Agencia Nacional de Evaluación y Prospectiva (ANEP), de forma que la asignación de los fondos se realiza de manera independiente y transparente. El Programa de investigación cooperativa ha puesto en marcha hasta ahora un total de seis convocatorias de proyectos. Las tres primeras (2010, 2011 y 2013), han integrado un total de quince proyectos, ya finalizados, con una asignación económica global de 4.980.100 €. A continuación se relacionan los proyectos de estas 3 primeras convocatorias: 1ª convocatoria Nº Código Título 1 PI2010/07 Reelina y GSK3 como dianas terapéuticas en la enfermedad de Alzheimer Ávila de Grado, Jesús 2 PI2010/09 BESAD-P: Biomarkers of early stages of Alzheimer disease - prevention Ferrer Abizanda, Isidro 3 PI2010/08 Activación glial en el proceso neuroinflamatorio: una potencial diana terapéutica para la enfermedad de Alzheimer Vitorica Ferrández, Francisco Javier 4 PI2010/06 Neuroprotección en la enfermedad de Huntington 5 PI2010/05 García de Yébenes Prous, Justo Tolosa Sarró, Eduardo 6 PI2010/11 Coordinador Generación de un modelo neuronal dopaminérgico a partir de células madre pluripotentes inducidas de pacientes con enfermedad de Parkinson asociada a mutaciones en el gen LRKK2 Consorcio para generar una base de datos común cuya finalidad es implementar la investigación clínica y básica en enfermedades neuromusculares Illa Sendra, Isabel 2ª convocatoria Nº Código Título Coordinador 7 PI2011/01 El factor de transcripción Nrf2 como nueva diana terapéutica para la enfermedad de Parkinson Cuadrado Pastor, Antonio 8 PI2011/02 Inicio y progresión de la enfermedad de Parkinson. Vulnerabilidad de la vía nigroestriada, eventos en origen y destino Obeso Inchausti, José Ángel 9 PI2011/03 Generación de neuronas dopaminérgicas a partir de células somáticas de pacientes parkinsonianos con fallo cognitivo Moratalla Villalba, Rosario 10 PI2011/04 Estudio multicéntrico de biomarcadores en LCRy de neuroimagen en el continuum enfermedad de Alzheimer preclínica - prodrómica (Estudio SIGNAL) Lleó Bisa, Alberto Informe Anual CIBERNED 2015 / 237 3ª convocatoria Nº Código Título 11 PI2013/01 Propiedades emergentes de la relación neurona-glia que subyacen a neurodegeneración y demencia en la enfermedad de Alzheimer Torres Alemán, Ignacio 12 PI2013/08 La dinámica mitocondrial y mitofagia como dianas terapéuticas en las enfermedades de Parkinson y Huntington Soriano García, Eduardo 13 PI2013/05 Identificación y caracterización molecular de subpoblaciones de receptores cannabinoides en poliglutaminopatías Guzmán Pastor, Manuel 14 PI2013/07 Papel de GSK-3β en las alteraciones de los circuitos corticales que ocurren en la enfermedad de Alzheimer Iglesias Vacas, Teresa 15 PI2013/09 Degeneración sináptica y desregulación de la neurogénesis del adulto en modelos murinos de neurodegeneración Fernández Chacón, Rafael Coordinador Estos quince proyectos, ya finalizados, implicaron activamente a un total de 54 grupos de investigación CIBERNED, además de otros externos, lo que supone un 85,7 % de los grupos existentes. Durante el mes de diciembre de 2015 finalizó la tercera convocatoria de proyectos cooperativos CIBERNED, y los grupos implicados detallaron, tal como se recoge en la convocatoria, los resultados obtenidos en memorias finales justificativas, que fueron entregadas a la dirección científica de CIBERNED. A continuación se presenta una breve descripción de los resultados obtenidos por cada uno de los proyectos durante esta 3ª convocatoria: • Proyecto 11: propiedades emergentes de la relación neurona-glia que subyacen a neurodegeneración y demencia en la enfermedad de Alzheimer Investigador principal Torres Alemán, Ignacio Vicario Abejón, Carlos Vitorica Ferrández, Javier Comella Carnicé, Joan X. Gutiérrez Pérez, Antonia Moratalla Villaba, Rosario Boada Rovira, Mercé Institución CIBERNED, Instituto Cajal CSIC, Madrid CIBERNED, Instituto Cajal CSIC, Madrid CIBERNED, Universidad de Sevilla CIBERNED, Hospital Universitario Vall d'Hebron, Barcelona CIBERNED, Universidad de Málaga Grupo asociado, CIBERNED, Instituto Cajal CSIC, Madrid Grupo asociado, Fundación ACE, Barcelona El objetivo de este proyecto fue determinar cambios asociados a procesos neuroinflamatorios que aparecen a lo largo de la enfermedad de Alzheimer (EA). En concreto, el proyecto analizó las adaptaciones en la relación neurona-glia y su impacto en el desarrollo de toxicidad y subsiguiente muerte neuronal. El objetivo último era identificar nuevas dianas terapéuticas para incidir sobre la degeneración neuronal y, por tanto, en la progresión clínica de la EA. Para ello se analizaron las propiedades emergentes de las células de glia y las neuronas, teniendo en cuenta la interrelación funcional entre ellas y atendiendo al binomio Aβ/tau como hilo conductor desencadenante de estas nuevas propiedades celulares. Se utilizaron modelos animales in vitro e in vivo, así como muestras procedentes de pacientes de EA. Informe Anual CIBERNED 2015 / 238 Se obtuvieron los siguientes resultados: 1) Se observa que la glia en los cerebros de EA evoluciona a lo largo de la enfermedad de forma diferencial. Mientras que en fases avanzadas las células microgliales degeneran, los astrocitos son resistentes al proceso degenerativo. Probablemente sea la presencia de tau hiperfosforilado la causante de la toxicidad glial presente en los cerebros EA. 2) Hemos podido modular la inducción por Aβ en astrocitos de la interacción entre la fosfatasa calcineurina (implicada en procesos inflamatorios) y el factor de transcripción Foxo (implicado en respuestas a estrés oxidativo). De esta manera hemos detenido el proceso neurotóxico mediante compuestos péptido-miméticos. 3) Hemos caracterizado que los niveles de FAIM-L, proteína involucrada en el proceso neurotoxico, están reducidos en cerebros EA y en modelos murinos de la enfermedad. Además, el beta amiloide reduce los niveles de FAIM-L, y esta proteína es necesaria para que el TNF pueda proteger a las neuronas de la muerte inducida por beta amiloide o por extractos cerebrales de ratones APP/PS1. 4) Se han desarrollado modelos celulares de la enfermedad (células iPS y fibroblastos de pacientes EA) para poder contrastar los hallazgos en estos modelos, incluyendo la necesaria obtención de datos descriptivos en muestras de pacientes. Aunque los objetivos iniciales no se han cubierto al 100%, consideramos que nos hemos aproximado a ellos y que los hemos cumplido de forma satisfactoria, tal como se refleja en las conclusiones que hemos obtenido, en donde contestamos a todos las interrogantes planteadas: • La microglia y la astroglia en los cerebros EA presentan patrones distintos de activación a lo largo de la enfermedad. Se observan importantes diferencias entre los modelos animales (ratones APP/PS1) y los cerebros EA, siendo el tau hiperfosforilado el potencial agente tóxico responsable del declive microglial observado en EA. • La interacción calcineurina-Foxo está sujeta a regulación farmacológica con compuestos interferentes que tienen un potencial terapéutico claro, al ser capaces de detener la muerte neuronal por amiloidosis. • Los niveles de FAIM-L están reducidos en pacientes EA en estadíos avanzados de la enfermedad, aspecto que se observa también en el modelo murino APP/PS1. Por otra parte, juega un papel clave en determinar la respuesta de las neuronas a TNFα, siendo esta citoquina bien protectora o bien pro-apoptótica. • El IGF-I es un potente modulador de la función sináptica en corteza a nivel pre- y postsinaptico. • Se han derivado astrocitos y neuronas a partir de células iPS de pacientes EA. • Los fibroblastos derivados de donantes EA con distintos polimorfismos ApoE presentan una alteración de la homeostasis del colesterol y de la autofagia. • Proyecto 12: la dinámica mitocondrial y mitofagia como dianas terapéuticas en las enfermedades de Parkinson y Huntington Investigador principal Soriano García, Eduardo Vila Bover, Miquel Trullás Oliva, Ramón Alberch Vié, Jordi Tolosa Sarró, Eduardo Institución CIBERNED, Universidad de Barcelona CIBERNED, Hospital Universitario Vall d’Hebron, Barcelona CIBERNED, IDIBAPS-CSIC , Barcelona CIBERNED, Universidad de Barcelona CIBERNED, Hospital Clinic de Barcelona Informe Anual CIBERNED 2015 / 239 La disfunción mitocondrial es un proceso clave en la patogénesis de numerosas enfermedades neurodegenerativas, en particular en la enfermedad de Parkinson (EP) y enfermedad de Huntington (EH). Además de alteraciones mitocondriales relacionadas con la respiración celular y la producción de ATP, la homeostasis del calcio y el estrés oxidativo, estudios recientes sugieren un segundo tipo de alteraciones mitocondriales que convergen en dos procesos esenciales para la fisiología y viabilidad neuronal: el transporte y dinámica mitocondrial y el reciclaje de mitocondrias por mitofagia. Aunque conocemos algunos de los genes que participan en estos procesos, los mecanismos exactos que regulan la dinámica mitocondrial y mitofagia en neuronas, así como su implicación en la patogénesis de la EP y EH -especialmente en estadios tempranos-, son desconocidos. El objetivo de este proyecto fue diseccionar el papel de proteínas mitocondriales identificadas recientemente por los grupos de este consorcio como reguladores de los procesos de dinámica mitocondrial y mitofagia (la familia Armcx/Armc10, Pentraxina1/NP1 y HTT) y en la patogénesis de la EP y EH. En segundo lugar, determinaremos su potencial utilidad terapéutica en el tratamiento de estas enfermedades. Para ello, se plantearon 3 objetivos concretos: 1) Diseccionar los mecanismos moleculares mediante los que los genes Armcx/Armc10, NP1 y HTT regulan dinámica mitocondrial y mitofagia. 2) Caracterizar las alteraciones patogénicas en dinámica mitocondrial y mitofagia en la EP y EH (tanto en cerebros de enfermos como en modelos celulares de enfermedad, incluyendo fibroblastos y neuronas diferenciadas a partir de iPSCs de pacientes) y su relación con los genes indicados. 3) Investigar si la manipulación de la expresión de estos genes es capaz de revertir los déficits mitocondriales asociados a la EP y EH y restaurar la función/viabilidad neuronal, tanto in vitro (fibroblastos y neuronas derivadas de pacientes -iPSCs) como en modelos experimentales in vivo. Los resultados de este proyecto ayudarán a descifrar el papel de las alteraciones de la dinámica mitocondrial y mitofagia en la patogénesis de la EP y EH y servirán para evaluar si los genes Armcx/Armc10, NP1 y HTT pueden representar nuevas dianas terapéuticas para el tratamiento de estas enfermedades. • Proyecto 13: identificación y caracterización molecular de subpoblaciones de receptores cannabinoides en poliglutaminopatías Investigador principal Guzmán Pastor, Manuel Fernández Ruiz, Javier McCormick, Peter Joseph Mena Gómez, Mª Ángeles Institución CIBERNED, Universidad Complutense de Madrid CIBERNED, Universidad Complutense de Madrid CIBERNED, Universidad de Barcelona CIBERNED, Hospital Universitario Ramón y Cajal, Madrid La comprensión de los procesos de supervivencia neuronal es esencial para la caracterización de la etiología y progresión de las enfermedades neurodegenerativas y, por tanto, para el diseño de terapias racionales para su tratamiento. En este contexto, durante los últimos años, los cuatro grupos del consorcio han estudiado cómo el sistema cannabinoide modula estos procesos, así como cuál puede ser la validez terapéutica de los receptores cannabinoides como dianas neurofarmacológicas. En concreto, el receptor CB1 cannabinoide es el receptor metabotrópico más abundante del cerebro de los mamíferos y, específicamente, se expresa en muy altos niveles en los ganglios basales y en el cerebelo, donde desempeña un papel esencial en el control de la actividad Informe Anual CIBERNED 2015 / 240 y la coordinación motoras, respectivamente. Se ha descrito que la expresión del receptor CB1 disminuye en los ganglios basales de pacientes y modelos animales de la enfermedad de Huntington (EH), la enfermedad neurodegenerativa más estudiada de entre todas las causadas por expansión de tripletes. Aunque se han realizado estudios detallados sobre el papel protector de los receptores cannabinoides en modelos de la EH, todavía no conocemos qué subpoblaciones precisas de receptores cannabinoides están implicadas en los efectos neuroprotectores. La existencia de subpoblaciones para el receptor CB1 se ha sugerido recientemente a través del descubrimiento de que este receptor posee distinta eficacia para señalizar según su localización en terminales glutamatérgicas o GABAérgicas y de que, en células transfectadas o en tejidos ex vivo, puede formar heterómeros con otros receptores metabotrópicos. Por ello, el objetivo global de este proyecto es identificar y caracterizar molecularmente las subpoblaciones de receptores cannabinoides (CB1 y heterómeros CB1-receptores de adenosina o CB1-otros receptores de cannabinoides) y su potencial como nuevas dianas para inducir neuroprotección en poliglutaminopatías. Este objetivo global se desglosa en los siguientes objetivos específicos: 1) Estudiar la expresión diferencial de heterómeros del receptor CB1 y su papel neuroprotector en terminales GABAérgicas y glutamatérgicas. 2) Estudiar el papel neuroprotector del receptor CB1 y de los heterómeros del receptor CB1 en modelos murinos de dos poliglutaminopatías (EH y SCA3) y en animales en los que se induce la activación selectiva de poblaciones neuronales con la técnica farmacogenética de Designer Receptors Exclusively Activated by Designer Drugs (DREADD). 3) Estudiar las posibles alteraciones en la expresión de receptores CB1 y heterómeros de CB1 en tejido cerebral post-mortem procedente de pacientes de dos poliglutaminopatías (EH y SCA3). Estos estudios, que aunarán la experiencia y capacidad complementarias de los cuatro grupos del consorcio, ayudarán a clarificar las bases moleculares y la posible relevancia clínica de dos cuestiones importantes: (i) si las alteraciones del sistema cannabinoide están implicadas en la patogénesis de las enfermedades de poliglutamina, y (ii) si la estimulación de la señalización cannabinoide fomenta la neuroprotección y por ello retrasa el inicio y/o atenúa la progresión de dichas enfermedades. • Proyecto 14: papel de GSK-3β en las alteraciones de los circuitos corticales que ocurren en la enfermedad de Alzheimer Investigador principal Iglesias Vacas, Teresa Ávila de Grado, Jesús De Felipe Oroquieta, Javier Naranjo Orovio, José Ramón Lleó Bisa, Alberto Institución CIBERNED, Instituto de Investigaciones Biomédicas CSIC-UAM, Madrid CIBERNED, Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa” CSICUAM, Madrid CIBERNED, Instituto Cajal CSIC, Centro de tecnología Biomédica, Madrid CIBERNED, Centro Nacional de Biotecnología CSIC, Madrid CIBERNED, Hospital de la Santa Creu i Sant Pau, Barcelona Uno de los temas principales de investigación en la enfermedad de Alzheimer (EA) tiene como objetivo dilucidar la relación entre el deterioro cognitivo progresivo y las alteraciones moleculares, fisiológicas y morfológicas de los circuitos corticales que ocurren en la enfermedad. En general, se considera que la alteración en los niveles de calcio y la sobreactivación de la glucógeno sintasa quinasa β (GSK-­3β) están relacionadas directamente con la patogénesis de la EA, por lo que terapias dirigidas a modular la homeostasis de calcio y/o inhibir a GSK-­3β, Informe Anual CIBERNED 2015 / 241 aplicadas en estadios tempranos de la enfermedad, podrían tener un gran potencial para su tratamiento. En el presente proyecto se han analizado modificaciones/alteraciones asociadas a la hiperactividad de GSK-­3β en el continuum de la EA y su relación con alteraciones tempranas en la homeostasis del calcio neuronal, con objeto de identificar aquellos cambios asociados a la enfermedad en estadios preclínicos o prodrómicos que puedan ayudar a realizar un diagnóstico precoz de la EA. Para nuestros estudios se han utilizado fundamentalmente modelos murinos que sobreexpresan GSK-­3β, que sobreexpresan la proteína regulada por calcio DREAM o carecen de ella, y muestras de cerebro y líquido cefalorraquídeo (LCR) de sujetos control o pacientes en distintos estadios de la EA. Con este trabajo se ha conseguido ahondar en el conocimiento de las bases moleculares mediante las cuales GSK-­3β participa en la etiopatogénesis de la EA. La sobreexpresión de GSK3 en precursores neuronales da lugar a un mayor número de estos precursores y de neuronas maduras en giro dentado. Las espinas dendríticas de dichas neuronas, resultantes de la neurogénesis, son claramente distintas a las neuronas maduras preexistentes. Por otro lado, estudios microanatómicos muestran una fosforilación y localización diferencial de tau en estadios tempranos y tardíos de la enfermedad. Por último, se ha identificado un nuevo marcador en LCR para el que se ha mapeado un fosfo-epítopo, cuyo anticuerpo fosfo-específico se podrá testar en EA y establecer su patrón temporal de aparición a lo largo de la progresión de la enfermedad. Estos datos podrían ayudar a realizar un diagnóstico precoz para poder intervenir terapéuticamente antes de que aparezcan signos mayores de deterioro cognitivo. • Proyecto 15: degeneración sináptica y desregulación de la neurogénesis del adulto en modelos murinos de neurodegeneración Investigador principal Fernández Chacón, Rafael Lucas Lozano, José Javier Fariñas Gómez, Isabel Institución CIBERNED, Universidad de Sevilla CIBERNED, Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa” CSICUAM, Madrid CIBERNED, Universidad de Valencia Está ampliamente aceptado que los procesos neurodegenerativos presentan, desde fases tempranas de la patología, una disfunción de tipo sináptico. Sin embargo, las alteraciones sinápticas son más difíciles de analizar experimentalmente que la vulnerabilidad neuronal, lo que contribuye a la escasez de información sobre cómo pueden contribuir a los procesos neurodegenerativos. Por otro lado, existen evidencias recientes de que la actividad sináptica puede regular los procesos de neurogénesis adulta y que ésta puede contribuir a la progresión de algunos síntomas en los procesos neurodegenerativos y a la posible respuesta paliativa del cerebro a estos procesos. La identificación, en los últimos años, de moléculas implicadas en la liberación de neurotransmisores y relacionadas con diversas patologías neurodegenerativas, ha abierto la posibilidad de estudiar la conexión entre el mantenimiento de la función sináptica y patologías con la enfermedad de Huntington (HD) o la de Parkinson (PD). Por ello, este consorcio ha propuesto estudiar la relación entre actividad sináptica y neurodegeneración, mediante una estrategia consistente en el uso de modelos murinos en los cuales están alteradas tres de estas moléculas: CSP-alfa, alfa-sinucleína y huntingtina para el estudio de : 1) Los procesos de neurogénesis adulta en el contexto de las alteraciones sinápticas. 2) El estrés de retículo endoplásmico como mecanismo patogénico básico en respuesta a las alteraciones sinápticas. Informe Anual CIBERNED 2015 / 242 Este consorcio estudia la relación entre actividad sináptica, regulación de la neurogénesis adulta y neurodegeneración en varios modelos murinos genéticamente modificados: un modelo de toxicidad por poliglutaminas (ratones R6/1 con huntingtina mutada), un modelo de degeneración presináptica (ratones KO carentes de Cysteine String Protein- alfa (CSP-alfa)) y modelos con modificaciones genéticas para la proteína sináptica alfa-sinucleína. Resultados previos sugieren una intrigante conexión, todavía poco estudiada, entre huntingtina y CSP en mecanismos neurodegenerativos. Por otro lado, se han descrito interacciones patológicas entre CSP-alfa y alfa-sinucleína, ambas reguladoras de la liberación del neurotransmisor actuando sobre los complejos SNARE. Datos no publicados indican una alteración de la neurogénesis hipocampal y susceptibilidad a epilepsia que podría ser en parte debida a un deficit de inhibición GABAérgica en ratones CSP-alfa KO. En el presente proyecto investigamos si tienen efectos sobre la neurogénesis mediante el estudio de los nichos neurogénicos de la zona subventricular y subgranular. En particular, caracterizaremos las consecuencias sobre la neurogénesis de la degeneración de terminales sinápticos que inervan ese nicho neurogénico y de la disfunción sináptica en los distintos modelos. A la vez, estudiamos el peso específico que tiene el estrés del retículo endoplásmico como causa de muerte neuronal en nuestros modelos murinos y la posibilidad de revertir terapéuticamente la degeneración mediante inhibición farmacológica de ese mecanismo. Paralelamente, durante el año 2014, se resolvió la cuarta convocatoria, dotada con un presupuesto sensiblemente inferior a las anteriores debido a la necesidad de cubrir la financiación por parte de CIBERNED de convocatorias internacionales tradicionalmente financiadas directamente por el Instituto de Salud Carlos III (en particular, las del JPND y ERA-NET). Después de la evaluación científica de la ANEP, la convocatoria se resolvió con la aprobación de dos únicos proyectos: 4ª convocatoria Nº Código Título 16 PI2014/06 Inicio y progresión de la enfermedad de Parkinson: papel de la activación glial Rodríguez Oroz, Mª Cruz 17 PI2014/02 Mecanismos epigenéticos implicados en la etiología y progresión de las demencias neurodegenerativas rápidamente progresivas Calero Lara, Miguel Coordinador Esta cuarta convocatoria de proyectos está dotada con 532.074 € durante dos años, y cuenta con la participación de ocho grupos de investigación de CIBERNED. A continuación se presenta una breve descripción de la actividad científica realizada por cada uno de los proyectos durante su primer año de ejecución: • Proyecto 16: inicio y progresión de la enfermedad de Parkinson: papel de la activación glial Investigador principal Rodríguez Oroz, Mª Cruz Matute Almau, Carlos Obeso Inchausti, José A. Rodríguez Día, Manuel Institución CIBERNED, Instituto de Investigación Biodonostia, San Sebastián CIBERNED, Universidad del País Vasco, Bilbao CIBERNED, Centro de Investigación Médica Aplicada, Univ. Navarra, Pamplona CIBERNED, Universidad de La Laguna, Tenerife Informe Anual CIBERNED 2015 / 243 La enfermedad de Parkinson (EP) se caracteriza por degeneración de neuronas dopaminérgicas en la sustancia negra compacta (SNc) y presencia de inclusiones citoplasmáticas que contienen agregados de alfa-sinucleina (a-sin). En la mayoría de los casos es esporádica, pero en un 5-10% existe una causa genética, siendo las mutaciones en el gen LRRK2 la más frecuente. Estudios de GWAS apuntan a un papel relevante de este gen en la EP esporádica. Los primeros signos motores de la EP aparecen cuando la pérdida dopaminérgica es alrededor del 40-60%, indicando que la neurodegeneración precede al diagnóstico en varios años. De hecho, portadores asintomáticos de mutaciones en LRRK2 tienen depleción dopaminérgica años antes del diagnóstico de EP. Diversos mecanismos han sido implicados en la etiopatogenia y progresión de la EP entre los que la neuroinflamación y activación glial han cobrado gran relevancia. Estudios en pacientes con EP avanzada y en modelos animales con lesión dopaminérgica aguda y grave (rata 6-OHDA y mono MPTP) muestran numerosas evidencias de una activación de microglía y astrocitos y niveles altos de citocinas proinflamatorias (CPI) en la SNc y estriado que se asocian a muerte dopaminérgica. Sin embargo, el astrocito puede tener también un papel protector neuronal a través de diversos mecanismos. Por otra parte, se ha hipotetizado que mutaciones en LRRK2 se asocian con un estado proinflamatorio en células microgliales. Así, los datos existentes muestran una gran interacción entre inflamación y muerte dopaminérgica, aunque ni los estudios humanos ni los modelos animales empleados hasta este momento permiten dilucidar el papel de microglía y astrocitos en la EP (iniciación/progreso o consecuencia de la muerte dopaminérgica) ni es conocido si mutaciones causantes de EP inducen cambios pro-inflamatorios que puedan conducir a la degeneración dopaminérgica. En este trabajo pretendemos aclarar el papel que tienen los astrocitos y la microglia en la EP a través de diversos abordajes complementarios. Para ello analizaremos la relación entre células gliales, el proceso de neuroinflamación y la muerte neuronal dopaminérgica en relación a la EP esporádica y por mutación en la LRRK2. Se realizarán estudios en cultivos celulares derivados de pacientes con y sin mutación LRRK2, portadores asintomáticos de la mutación y estudios in vivo en modelos animales de lesión nigro-estriatal progresiva así como en pacientes y portadores asintomáticos. En concreto, se generarán y caracterizarán astrocitos (Ast) diferenciados de células inducidas pluripotentes (iPS) derivadas de fibroblastos de pacientes con EP esporádica y mutaciónes-LRRK2, y en portadores asintomáticos de estas mutaciones. Se estudiará in vivo la supervivencia, proliferación, diferenciación y migración de Ast-iPS implantados en el estriado de ratas intactas y con denervación dopaminérgica para conocer su papel en el inicio y progresión de la muerte dopaminérgica. Se definirá in vivo la relación temporal entre lesión nigro-estriatal y activación microgrial mediante PET en el modelo de sobreexpresión de a-sin humana mutada A53T en rata y por intoxicación progresiva con MPTP en mono. Además, se validará clínicamente, en portadores asintomáticos de mutación-LRRK-2 y en pacientes con EP esporádica inicial, la relación entre denervación dopaminérgica estriatal y presencia de cambios inflamatorios mediante PET. • Proyecto 17: mecanismos epigenéticos implicados en la etiología y progresión de las demencias neurodegenerativas rápidamente progresivas Investigador principal Calero Lara, Miguel Ferrer Abizanda, Isidro Del Río Fernández, José A. Sánchez Juan, Pascual Informe Anual CIBERNED 2015 / 244 Institución CIBERNED, Instituto de Salud Carlos III-Fundación CIEN, Madrid CIBERNED, Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge, Barcelona CIBERNED, Instituto de Bioingeniería de Cataluña, Barcelona CIBERNED, Fundación Marqués de Valdecilla, Santander El presente proyecto se centra en el estudio de mecanismos epigenéticos implicados en la etiología y progresión de las demencias neurodegenerativas de rápida progresión (DNrp) en comparación con sus contrapartes de evolución más lenta. Se plantea con los siguientes objetivos principales: 1) Identificar mecanismos epigenéticos que modulan la expresión molecular en tejido cerebral de DNrps: ECJ, EArp, DCLrp. 2) Analizar si la hipermutabilidad de los dinucleotidos CpG en genes asociados a ECJ, AD y DCL participa como mecanismo regulador de las DNrps. 3) Identificar de forma dirigida las firmas epigenéticas y transcriptómicas en IPSc diferenciadas. 4) Promover una sub-clasificación y definición de endofenotipos de DNrp en función de las características neuropatológicas y moleculares basadas en modulaciones epigenéticas. 5) Elucidar si las modificaciones observadas pueden tener validez como biomarcadores en muestras biológicas asequibles en vida, como sangre y LCR. El presente proyecto se plantea como un estudio multidisciplinar y transversal a diferentes entidades con una presentación clínica inicial similar, centrándose en el análisis de mecanismos epigenéticos implicados en la etiología y progresión de las DNrp. Este estudio se realizará con muestras humanas de tejido cerebral disponibles en el banco de tejidos nerviosos del Instituto de Neuropatología (Biobanco HUB-ICO-IDIBELL) (Objetivos 1, 2 y 4), muestras de ADN (Objetivo 2), líneas IPSc diferenciadas (Objetivo 3) y muestras de LCR/sangre (Objetivo 5) de CJD, EArp, DCLrp, EA forma típica lenta, DCL (forma pura típica), DCL (forma común) y controles pareados por edad. A continuación se resumen los resultados más importantes, ordenados según los objetivos del proyecto: • Objetivo 1. Identificar mecanismos epigenéticos que modulan la expresión molecular en tejido cerebral de DNrps: ECJ, EArp, DCLrp. Los resultados preliminares de este objetivo, liderado por el Dr. Isidro Ferrer, indican que las demencias rápidamente progresivas relacionadas con enfermedades neurodegenerativas asociadas con el depósito de proteínas agregadas presentan: i) Un incremento de la respuesta inflamatoria, y ii) Mayores alteraciones en las moléculas implicadas en la síntesis proteica. • Objetivo 2. Analizar si la hipermutabilidad de los dinucleótidos CpG en genes asociados a ECJ, AD y DCL participa como mecanismo regulador de las DNrps. Los resultados de este objetivo, liderado por el Dr. Miguel Calero, indican que la hipermutabilidad de los dinucleotidos CpG puede estar asociada a: i)la generación de puntos calientes en la secuencia de algunos de los genes implicados en la demencias neurodegenerativas, y ii) variantes genéticas en genes reguladores de la ruta asociada a la hipermutabilidad de los sitios CpG (ADN metiltransferasas, citosina desaminasas, enzimas reparadoras del daño, etc.) que pueden estar asociados a las enfermedades neurodegenerativas. • Objetivo 3. Identificar de forma dirigida las firmas epigenéticas y transcriptómicas en IPSc diferenciadas. Durante este año, en este objetivo, liderado por el Dr. José Antonio del Rio, se han generado los instrumentos fundamentales que permitirán concluir el trabajo en la segunda anualidad: i) obtención de las spherical neural masses o masas neurales esféricas (SNMs) a partir de las células neurales pluripotentes inducidas (IPSc) del paciente con GSS; y ii) caracterización de las SNMs obtenidas; caracterización y obtención de material (RNA, proteina y cultivos fijados). • Objetivo 4. Promover una sub-clasificación y definición de endofenotipos de DNrp en función de las características neuropatológicas y moleculares basadas en modulaciones epigenéticas. Informe Anual CIBERNED 2015 / 245 Este objetivo, liderado por el Dr. Isidro Ferrer, requiere la recopilación de toda la información producida en el proyecto colaborativo, y por tanto se realizará al final de la segunda anualidad, en la conclusión del proyecto. • Objetivo 5. Elucidar si las modificaciones observadas pueden tener validez como biomarcadores en muestras biológicas asequibles en vida como sangre y LCR. Los resultados preliminares de este objetivo, liderado por el Dr. Pascual Sánchez Juan, tras el estudio comparativo de casos de EA y controles, han permitido seleccionar como biomarcadores candidatos los siguientes miRNA: miR-9-5p, miR-134 y miR-598. Un análisis preliminar de rutas a través de la página web www.mirsystem.cgm demostró que dichos miARN candidatos se encuentran implicados en: i) vías de amiloide, ii) vías de estrés celular y iii) la enfermedad de Huntington. Los resultados conjuntos obtenidos en la primera anualidad para los distintos objetivos planteados son satisfactorios, relevantes y de acuerdo con el plan de trabajo inicial del proyecto. Es importante resaltar que el presente proyecto colaborativo no podría haber sido abordado por ninguno de los grupos participantes de manera aislada, ya que el proyecto utiliza y potencia conocimientos técnicos, experiencia clínica y recursos metodológicos del equipo investigador, formado por el personal de cuatro grupos de CIBERNED con contrastada experiencia en el campo de la neurodegeneración. En junio de 2015 se publicó la quinta convocatoria de proyectos cooperativos CIBERNED, que fue evaluada de nuevo por la ANEP y resuelta a principios de septiembre con la adjudicación de 3 nuevos proyectos colaborativos, que se relacionan a continuación: 5ª convocatoria Nº Código Título 18 PI2015/02 Validación de nuevas dianas terapéuticas y nuevos biomarcadores en enfermedad de Parkinson Labandeira García, José Luis 19 PI2015/01 Terapia génica dirigida a neuregulinas para el tratamiento de la degeneración de las neuronas motoras en la ELA Navarro Acebes, Xavier 20 PI2015/03 Perfiles metabólicos diferenciales en enfermedad de Parkinson Fuentes Rodríguez, José Manuel Coordinador Esta quinta convocatoria de proyectos, está dotada con 345.000 € anuales durante dos años, en total 690.000 €, para los once grupos de investigación de CIBERNED y tres grupos asociados externo que los integran. A continuación se presenta un resumen de los objetivos planteados para los proyectos aprobados en esta cuarta convocatoria, iniciados durante la segunda mitad de 2015. • Proyecto 18: Validación de nuevas dianas terapéuticas y nuevos biomarcadores en enfermedad de Parkinson Investigador principal Labandeira García, José Luis Cuadrado Pastor, Antonio Lanciego Pérez, José Luis Kulisevsky Bojarski, Jaime Informe Anual CIBERNED 2015 / 246 Institución CIBERNED, Universidad de Santiago de Compostela CIBERNED, Universidad Autónoma de Madrid CIBERNED, Centro de Investigación Médica Aplicada, Univ. Navarra, Pamplona CIBERNED, Hospital de la Santa Creu i Sant Pau, Barcelona El desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas que puedan paliar el crecimiento exponencial de enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Parkinson (EP) constituye un reto científico, sanitario y social de primer orden. Son necesarias nuevas estrategias que nos lleven más allá del actual tratamiento sintomático. Lamentablemente, todas las estrategias neuroprotectoras han fracasado. Además, la ausencia de terapias efectivas frente al deterioro cognitivo, que acompaña la evolución de la enfermedad en mayor o menor grado, es especialmente preocupante. Este desafío se acometerá en este proyecto desde un punto de vista multidisciplinar y aportando estrategias novedosas frente a varios factores que pudieron llevar al fracaso a estudios anteriores: a) ae introduce un novedoso modelo de EP inducida por α-sinucleína en ratón y primates. b) En contraposición a estudios previos basados en la mera administración de antioxidantes, se ensayarán dos dianas terapéuticas novedosas enfocadas a mecanismos principales y comunes del metabolismo oxidoreductor y la neuroinflamación: inhibición de la vía pro-inflamatoria angiotensina-NADPH-oxidasa-Rho-kinasa y refuerzo farmacológico de la activación del factor de transcripción Nrf2 como regulador principal de la defensa antioxidante. c) Se correlacionarán las alteraciones observadas en los modelos preclínicos murino y de primate con los hallazgos en tejido cerebral postmortem de pacientes con EP. d) Se valorarán Advanced Glycation End products (AGEs) en plasma de pacientes y controles como posibles biomarcadores predictivos de deterioro cognitivo en EP. Se correlacionarán niveles plasmáticos de AGEs y deterioro cognitivo en primates parkinsonizados. Se valoran en los modelos animales, en ratones y primates, los efectos de las terapias aquí propuestas sobre niveles plasmáticos de AGEs. • Proyecto 19: terapia génica dirigida a neuregulinas para el tratamiento de la degeneración de las neuronas motoras en la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) Investigador principal Labandeira García, José Luis Cuadrado Pastor, Antonio Lanciego Pérez, José Luis Kulisevsky Bojarski, Jaime Institución CIBERNED, Universidad de Santiago de Compostela CIBERNED, Universidad Autónoma de Madrid CIBERNED, Centro de Investigación Médica Aplicada, Univ. Navarra, Pamplona CIBERNED, Hospital de la Santa Creu i Sant Pau, Barcelona Las enfermedades neurodegenerativas son trastornos discapacitantes y fatales caracterizados por la disfunción y pérdida de neuronas en regiones específicas del sistema nervioso central (SNC). En estas enfermedades la muerte de neuronas está asociada a varias características patogénicas, incluyendo, entre otras, la agregación de proteínas, la disfunción mitocondrial, el estrés oxidativo y los defectos sinápticos. Sin embargo, los mecanismos moleculares comunes que causan estos cambios patogénicos en las enfermedades neurodegenerativas son poco conocidos. Entender estos mecanismos es crucial para un diseño eficiente de abordajes terapéuticos que prevengan, retrasen o inviertan la disfunción sináptica de las neuronas en estos procesos. Es importante destacar que evidencias genéticas y celulares recientes sugieren una asociación del factor neurotrófico Neuregulin 1 (Nrg1) y su receptor ErbB4 en la enfermedad de Charcot-MarieTooth y en la Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA), entre otras enfermedades neurodegenerativas. Por tanto, mutaciones de pérdida de función del receptor Nrg1 ErbB4 están asociadas con un inicio tardío de ELA como enfermedad autosómica dominante. La expresión del Nrg1 se reduce tanto en pacientes con ELA como en ratones transgénicos SOD1G93A. Además, un Nrg1 activo requiere un procesamiento secuencial por α-secretasa (proteínas ADAM) o β-secretasa (BACE1) y presenilina (PS) / γ-secretasa, y de las proteasas involucradas en el procesamiento de la proteína precursora de amiloide en la enfermedad de Alzheimer. Sin embargo, el papel patogénico de Nrg1 y su procesamiento en la supervivencia de las neuronas motoras no es bien conocido. Nuestra hipótesis es que la señalización del Nrg1/ErbB4 podría ser un mecanismo patogénico molecular subyacente en la neurodegeneración molecular. Por consiguiente, la señalización del Informe Anual CIBERNED 2015 / 247 Nrg1/ErbB puede representar un nuevo abordaje terapéutico para la ELA y otras enfermedades neurodegenerativas. Para investigar el papel de Nrg1/ErbB en la disfunción y pérdida de las neuronas motoras en la patogénesis de la ELA, proponemos examinar la señalización del Nrg1/ ErbB y su modulación terapéutica en un modelo de ratón mutante con ELA, albergando una mutación puntual en el gen Sod1 que conduce a la degeneración de las neuronas motoras, y a un fenotipo que imita la presentación clínica habitual de ELA, tanto esporádica como hereditaria. Con este fin, este proyecto tiene la intención de reunir a cuatro grupos ya establecidos y con experiencia en el estudio de la neurodegeneracion, para evaluar nuevas terapias avanzadas en el tratamiento de la ELA. Proponemos los siguientes objetivos específicos: • Caracterizar la expresión y procesamiento de las isoformas de NRG1 y receptores ErbB en la médula espinal y en los músculos de los ratones ELA SOD1G93A y en muestras de pacientes con ELA. • Investigar el papel de Nrg1/ErbB en la degeneración neuronal y en la neuroinflamación, y las posibles vías de señalización celular implicadas. • Evaluar estrategias de terapia génica para la modulación de la expresión de isoformas de NRG1 para aumentar el mantenimiento de la unión neuromuscular y la resistencia de las neuronas motoras, y por lo tanto mejorar la función motora y supervivencia de ratones ELA SOD1G93A. • Evaluar los efectos de las modificaciones del NRG1 en el mantenimiento y formación de sinapsis en las neuronas corticales y espinales, así como el mantenimiento (o restauración) de las uniones neuromusculares en el modelo de ELA en ratón. • Proyecto 20: perfiles metabólicos diferenciales en enfermedad de Parkinson Investigador principal Fuentes Rodríguez, José Manuel Pérez Castillo, Ana María Pérez Tur, Jordi Institución CIBERNED, Universidad de Extremadura, Cáceres CIBERNED, Instituto de Investigaciones Biomédicas CSIC-UAM, Madrid CIBERNED, Institut de Biomedicina de Valencia CSIC El metabolismo intermediario y las vías de señalización celular han sido considerados y estudiados hasta la fecha como entidades independientes. Pero, en realidad, son las vías catabólicas y anabólicas las que proveen a la célula de la energía y los precursores necesarios para la supervivencia celular. Por ello resulta fundamental el conocimiento de las variaciones metabólicas para poder integrar y comprender los mecanismos que conducen a la neurodegeneración. La determinación de perfiles metabólicos diferenciales en modelos de enfermedad de Parkinson puede permitir la elaboración de un patrón diagnostico, de riesgo y también de pronóstico de la misma. El objetivo global de este proyecto es, por tanto, la identificación de perfiles transcriptómicos y metabolómicos diferenciales empleando modelos celulares y animales. Para los estudios in vivo utilizaremos ratones que sobreexpresan dos de las principales mutaciones patogénicas en LRRK2 (G2019S y R1441G) y ratones silvestres. Un grupo de animales se tratarán también con MPTP con el objeto de diferenciar el efecto de agentes ambientales en animales controles y en animales portadores de las mencionadas mutaciones. Emplearemos también fibroblastos y plasma sanguíneo procedentes de individuos sanos, enfermos de párkinson idiopático, portadores asintomáticos y enfermos con las formas patogénicas G2019S y R1441G. Al igual que en los modelos in vivo, los fibroblastos se tratarán con la toxina MPP+ (metabolito activo del MPTP). Finalmente, una vez identificadas las dianas más prometedoras, analizaremos el efecto de moduladores/adaptadores de estas dianas como posibles nuevos agentes neuroprotectores en la enfermedad de Parkinson. Informe Anual CIBERNED 2015 / 248 Este proyecto constituye el primer estudio combinado de transcriptómica y metabolómica con el objetivo de identificar biomarcadores específicos en modelos genéticos y neurotóxicos y con un estudio simultaneo en sistemas celulares, animales y en muestras procedentes de enfermos de párkinson idiopático, enfermos de párkinson con mutaciones patogénicas para LRRK2 (G2019S y R1441G) y de portadores sanos par las misma mutaciones. Los perfiles obtenidos derivados de estos estudios podrán ser utilizados para la identificación de patrones genómico/metabolómicos que se puedan utilizar como marcadores predictivos y diagnósticos de la enfermedad de Parkinson y/o empleados para el desarrollo de posibles nuevas terapias farmacológicas de neuroprotección. Finalmente, durante el último semestre de 2015, se lanzó la sexta convocatoria con previsión de inicio de los proyectos en el primer semestre de 2016. El programa de actividad cooperativa de CIBERNED ha implicado hasta el momento un presupuesto global de aproximadamente 6.812.174 €, distribuidos en los 20 proyectos cooperativos mencionados anteriormente. Un total de 57 grupos de investigación de CIBERNED han participado activamente en algún proyecto cooperativo, lo que supone un 90,47 % de todos los grupos pertenecientes a CIBERNED a lo largo de este periodo, además de una decena de grupos asociados externos. Además, 40 grupos (63,49 %) han participado en más de un proyecto cooperativo y actualmente siguen activos los proyectos 16-20, con la implicación de 19 grupos de investigación de CIBERNED (35,18 %). El análisis de las convocatorias anteriores, y teniendo en cuenta que algunas están completamente cerradas y otras recién comenzadas, se puede hacer una estimación de la evolución en la inversión realizada por grupo participante y proyecto. Así: Convocatoria Asignación Económica Duración en años 1ª convocatoria 2ª convocatoria 3ª convocatoria 4ª convocatoria 5ª convocatoria 6ª convocatoria 2.322.100 € 1.192.000 € 1.376.000 € 532.074 € 690.000 € 700.000 € 3 2 2 2 2 2 Importe medio Importe medio por Nº de Nº de grupos proyectos por proyecto proyecto y grupo totales y año participante 40 26 24 8 11 6 4 5 2 3 129.005,56 € 149.000,00 € 137.600,00 € 133.018,50 € 115.000,00 € Se inicia en 2016 19.350,83 € 22.923,08 € 28.666,67 € 33.254,63 € 31.363,64 € Informe Anual CIBERNED 2015 / 249 Relaciones internacionales Relaciones internacionales La colaboración científica internacional es cada vez más intensa, no sólo debido a la disponibilidad de financiación internacional y el empuje de las modernas tecnologías de la comunicación, sino también porque la ciencia en sí misma se ha convertido en una verdadera actividad colaborativa a nivel internacional. En particular, el alcance y la escala del problema de las enfermedades neurodegenerativas en la sociedad actual requieren de una respuesta global para enfrentarnos a este gran desafío, y así lo han reconocido diferentes instituciones internacionales como la Unión Europea (UE), la Organización para la Cooperación y Desarrollo Económicos (OCDE), la Organización Mundial de la Salud (OMS), etc., y los países más industrializados que forman el G8. Este interés global ha dado origen a la creación del Consejo Mundial de la Demencia (WDC, por sus siglas en inglés) con el objetivo de impulsar colectivamente la acción contra la demencia a nivel mundial en los ámbitos de la investigación, la atención clínica y la sensibilización. Los líderes de los gobiernos, las empresas y el mundo académico reconocen también la necesidad de una estrategia global coordinada para hacer frente a este gran desafío global para los sistemas sanitarios. Existe un consenso entre todas las partes interesadas en la necesidad de reforzar las capacidades, infraestructuras y recursos de I+D en el área de las enfermedades neurodegenerativas. En consecuencia, la Organización Mundial de la Salud (OMS) ha decidido establecer un observatorio mundial sobre la demencia para vigilar la prevalencia de la afección y los recursos destinados a atender a los pacientes en los estados miembros, así como para hacer un seguimiento del establecimiento de planes y políticas nacionales contra la demencia. Existe además una necesidad apremiante de una participación global y un compromiso con un aumento significativo de la inversión en capacidades y recursos destinados a reducir la duración de estas patologías cerebrales crónicas y/o el número de personas en riesgo. Este esfuerzo presupuestario debería ir acompañado de iniciativas políticas y legislativas sólidas para fomentar las asociaciones público-privadas. La historia ha demostrado que la colaboración entre investigadores académicos, organismos públicos y empresas farmacéuticas y de biotecnología es un ingrediente esencial en la promoción de este tipo de iniciativas ambiciosas, sobre todo cuando los recursos son limitados. En este contexto, en los últimos años CIBERNED ha dado un gran impulso a sus relaciones con organismos internacionales en el área de la investigación en enfermedades neurodegenerativas, como el Programa Conjunto de la UE para la Investigación en Enfermedades Neurodegenerativas (JPND, por sus siglas en inglés) y la Red de Centros de Excelencia en Neurodegeneración (COEN), entre otras iniciativas. Informe Anual CIBERNED 2015 / 253 Programa conjunto de la Unión Europea para la investigación en enfermedades neurodegenerativas El Programa Conjunto de la UE para la Investigación en Enfermedades Neurodegenerativas (JPND“Joint Programming on Neurodegenerative Disease Research”) es una iniciativa innovadora de investigación colaborativa creada para afrontar los crecientes desafíos que plantean estas enfermedades. El JPND constituye un ejemplo pionero de programación conjunta para el fomento de la investigación en el seno de la Unión Europea. Está destinado a resolver grandes desafíos científicos que necesiten una respuesta que supere la capacidad de un país, basándose en la alineación de los programas nacionales de investigación dedicados a dichos desafíos. Su objetivo es potenciar el impacto de la investigación mediante la alineación de programas nacionales de investigación existentes y la identificación de objetivos comunes, cuyo alcance se beneficiaría a través de una acción conjunta. El Comité Científico Asesor del JPND cuenta con la participación significativa de dos investigadores de CIBERNED, el Dr. Jesús Ávila y el Dr. Jesús de Pedro, además del Dr. Ángel Cedazo-Mínguez, del Instituto Karolinska de Estocolmo y miembro del Comité Científico Asesor del CIBERNED. La estrategia de investigación diseñada por el JPND proporciona un marco para futuras inversiones y demuestra que el esfuerzo de investigación en el seno de la Unión Europea puede aprovecharse para mejorar la atención en la prevención, diagnóstico y tratamiento de pacientes que sufren estas enfermedades. Para lograr este impacto es necesario potenciar enfoques novedosos y multidisciplinares y fortalecer y extender las capacidades existentes a todo el espectro de la investigación básica, clínica, en salud pública y traslacional. A tal efecto, se ha identificado una serie de temas prioritarios para las futuras investigaciones: orígenes de las enfermedades neurodegenerativas, mecanismos y modelos de enfermedad, definición y diagnóstico de la enfermedad, tratamiento y prevención y salud y asistencia social. Esta estrategia proporciona también un marco de oportunidades para los países involucrados en el JPND y dispuestos a participar en acciones conjuntas. Se lleva a cabo mediante actividades de cooperación que alinean la financiación y programación nacional de los diferentes países, con el objetivo de lograr un mayor impacto, así como la provisión de nuevos fondos. Un principio rector de su puesta en marcha es el apoyo a una investigación de excelencia y máxima calidad. En este sentido, durante 2011 se llevó a cabo la primera convocatoria de proyectos de investigación europeos del JPND. Bajo el tema "Optimización de biomarcadores y la armonización de su uso en la clínica", se concedieron un total de cuatro proyectos transnacionales para el período 2012-2015. Posteriormente, a finales de 2012 se lanzó una nueva convocatoria bajo el tema “Identificación de factores protectores y de riesgo genéticos y epigenéticos en enfermedades neurodegenerativos”, resuelta con la aprobación de cinco proyectos para el período 2014-2017. A continuación, se describen los proyectos con participación de grupos de investigación de CIBERNED y que han estado activos durante 2015. BIOMARKAPD: Biomarkers for Alzheimer’s disease and Parkinson’s disease Presupuesto total Fecha de inicio Duración Coordinación Participación CIBERNED Informe Anual CIBERNED 2015 / 254 8,5 M€ (approx.) Junio, 2012 3 años Bengt Winblad, Instituto Karolinska, Stocolmo, Suecia Grupos Alberto Lleó y Javier Sáez-Valero Grupos participantes: • Judes Poirier, McGill University, Quebec, Canadá • Bengt Winblad, Karolinska Institutet, Estocolmo, Suecia • Lennart Minthon, Skåne University Hospital, Suecia • Henrik Zetterberg, The Sahlgrenska Academy, University of Gothenburg, Suecia • Gunhild Waldemar, Rigshospitalet, Copenhagen Univ Hospital, Dinamarca • Niels Heegard, Statens Serum Institut, Dinamarca • Hilkka Soininen, University of Eastern Finland, Finlandia • Juha Rinne, Turku University Hospital, Finlandia • Bruno Dubois, Salpetriere University Hospital (UPMC University Paris 6), Francia • Sylvain Lehmann, CHRU de Montpellier, Francia • Armand Perret-Liaudet, Université Lyon 1, Francia • Jens Wiltfang, Universität Duisburg-Essen, Alemania • Thomas Klockgether, German Center for Neurodegenerative Diseases (DZNE), Alemania • Brit Mollenhauer, Paracelsus-Elena-Klinik + • Georg August University Göttingen, Alemania • Piotr Lewczuk, Universitätsklinikum Erlangen, Alemania • Markus Otto, University of Ulm, Alemania • Katrin Marcus, Ruhr University Bochum, Alemania • Dieter Willbold, Heinrich- • • • • • • • • • • • • • • • Heine University Medical School Duesseldorf, Alemania Lutz Froehlich, Central Institute of Mental Health Mannheim, Alemania Thomas Arendt, University of Leipzig, Alemania Magda Tsolaki, Aristotle University of Thessaloniki, Grecia Elisabeth Kapaki, University of Athens, Grecia Brian Lawlor, Trinity College Dublín, Irlanda Andrea Urbani, IRCCS Foundation Santa Lucia, Italia Fabrizio Tagliavini, IRCCS Foundation Carlo Besta, Italia Giovanni Frisoni, IRCCS Foundation San Giovanni Di Dio Fatebenefratelli, Italia Paul Wilmes, University of Luxembourg, Luxemburgo Pieter Jelle Visser, String of Pearls Initiative Neurodegeneration, Holanda Marcel Verbeek, Radboud University Medical Centre, Nijmegen, Holanda Tormod Fladby, Akershus University Hospital, Noruega Jacek Kuznicki, International Institute of Molecular and Cell Biology (IIMCB), Polonia Andrzej Szczudlik, Jagiellonian University College of Medicine (UJ), Polonia Tomasz Gabryelewicz, IMDiK, Mossakowski Medical Research Centre, Polonia • Marzena Zboch, Scinawa, Wroclaw Medical University, Polonia • Alexandre Mendonca, Instituto de Medicina Molecular, Portugal • Catarina Resende de Oliveira, University of Coimbra, Portugal • Odete da Cruz e Silva, University of Aveiro, Portugal • Norbert Zilka, Slovak Academy of Science, Eslovaquia • Uros Rot, University Medical Centre, Ljubljana, Eslovenia • José Luis Molinuevo, Hospital Clínico Universitario, Barcelona, España • Alberto Lleó, Hospital Sant Pau, Barcelona, España • Joan Gispert, Fundación Pasqual Maragall, Barcelona, España • Javier Sáez-Valero, Universidad Miguel Hernández-CSIC, CIBERNED, España • Christoph Hock, University of Zurich, Psychiatric & University Hospital, Suiza • Panteleimon Giannakopoulos, University of Geneva Hospital, Suiza • Sermin Genc, Dokuz Eylul University, Turquía • Esen Saka Topcuoglu, Hacettepe University, Turquía • Hakan Gurvit, Istanbul University, Turquía Colaboramos en el JPND-BIOMARKADPD en la protocolización de la determinación de biomarcadores validados en el líquido cefalorraquídeo (LCR) de enfermos de alzhéimer (EA), así como en la validación de nuevos biomarcadores, como la α-sinucleina en el párkinson. La mayor carga de trabajo se enfocó a la búsqueda de nuevos marcadores para la EA. Hemos estudiado el potencial diagnóstico de las formas solubles del precursor del amiloide (APPα and sAPPβ) y descrito que la forma completa de la proteína (que conservan el dominio de transmembrana) co-existe en el LCR y forma agregados que confunden su análisis por ELISA. Estamos completando el estudio con las variantes de APP y APLP1/2 portadoras del epítopo KPI. Algo semejante estamos realizando para la enzima β-secretasa, BACE1, en el LCR. También hemos caracterizado, por primera vez, la existencia de complejos de presenilina-1 (PS1) en el LCR como nuevo biomarcador de alzhéimer. Hemos determinado en el cerebro de EA alteraciones en el contenido de glicoproteínas que comparten el glicoepítopo HNK-1. Demostramos que la determinación de fragmentos solubles del receptor de reelina, ApoER2, en el LCR sirve para evaluar su señalización. Informe Anual CIBERNED 2015 / 255 DEMTEST: Biomarker based diagnosis of rapid progressive dementiasoptimisation of diagnostic protocols Presupuesto total Fecha de inicio Duración Coordinación Participación CIBERNED 2,2 M€ (approx.) Mayo, 2012 3 años Inga Zerr, University Medical Center Göttingen, Alemania Pascual Sánchez-Juan (grupo José Berciano) y Miguel Calero (grupo Jesús de Pedro) Grupos participantes: • Inga Zerr, University Medical Center Göttingen, Alemania • Carsten Korth, Heinrich Heine University Medical School, Düsseldorf, Alemania • Hans Kretzschmar, LudwigMaximilians-University, Munich, Alemania • Jean-Louis Laplanche, Hopital Lariboisiere AP-HP, Francia • Olivier Andreoletti, UMRINRA-EVNT, Francia • Theodoros Sklaviadis, Aristotle University of Thessaloniki, Grecia • Stefano Ruggieri & Maurizio Pocchiari & Anna Ladogana, University “Sapienza”, Roma, Italia • Pawel Liberski, Medical University of Lodz, Polonia • Catarina Resende Oliveira, University of Coimbra, Portugal • Eva Mitrová, Slovak Medical University Bratislava, Eslovaquia • Gorazd Bernard Stokin, University Psychiatric Hospital, Ljubljana, Eslovenia • Miguel Calero, Carlos III National Health Institute, España • Pascual Saáchez-Juan, IFIMAV and CIBERNED, University Hospital, España • Anna-Lena Hammarin, Swedish Institute of Communicable Disease Control, Suecia • Adriano Aguzzi & Herbert Budka, University Hospital Zürich, Suiza • John Collinge, University College London, Reino Unido • Robert G. Will, Western General Hospital, Reino Unido La colaboración DEMTEST nos permitió realizar un estudio de asociación genómica (GWAS) en enfermedades priónicas. Como resultado de ello, hemos publicado en 2012 la asociación entre el gen MTMR7 y la susceptibilidad a la nueva variante de la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (ECJ). Este estudio fue seguido por un intento de secuenciar los genes candidatos principales en el que encontramos una variante en el gen de riesgo PLCXD3. En 2014 finalizamos la segunda parte de nuestro análisis. Realizamos un GWAS y estudios de replicación con muestras de pacientes con ECJ esporádica procedentes de todos los países socios. Hemos replicado con éxito un intronic SNP en el gen GRM8 asociado a riesgo de ECJ esporádica. En colaboración con nuestros socios JPND (Miguel Calero, Instituto de Salud Carlos III), secuenciamos los exones del gen GRM8 en una amplia muestra de los casos españoles. En paralelo, se correlacionaron los resultados del GWAS con marcadores de LCR de una muestra de pacientes alemanes del grupo de la Dra. Inga Zerr. Los resultados de estos análisis fueron publicados durante el año 2015. Los otros principales resultados de este proyecto han sido fruto de la colaboración directa con la coordinadora del consorcio, la Dra. Inga Zerr. Hemos llevado a cabo estudios que evalúan nuevos biomarcadores para la demencia rápidamente progresiva (desmoplakina) y el análisis de los datos clínicos para generar nuevos algoritmos de diagnóstico para otras enfermedades priónicas como el insomnio familiar fatal. Informe Anual CIBERNED 2015 / 256 COURAGE-PD: Comprehensive unbiased risk factor assessment for genetics and environment in Parkinson‘s disease Presupuesto total Fecha de inicio Duración Coordinación Participación CIBERNED 4,5 M€ (approx.) Enero, 2014 3 años Thomas Gasser, University of Tuebingen, Alemania Grupo Eduardo Tolosa Grupos participantes: • Thomas Gasser & Rejko Krüger University of Tuebingen, Alemania • Alexis Elbaz, INSERM, Francia • Stefano Goldwurm, Istituti Clinici di Perfezionamento, Italia • Mathias Toft, Oslo University Hospital, Noruega • Nicholas Wood, University College London, Reino Unido • Avi Orr-Urtreger, Tel Aviv Sourasky Medical Center, Israel • Joaquim Ferreira, Instituto de Medicina Molecular, Portugal • Eduardo Tolosa, Universitat de Barcelona, España • Rudi Balling, University of Luxembourg, Luxemburgo • Peter Heutink, VU University Medical Centre, Amsterdam, Holanda Durante el año 2015, el proyecto COURAGE-PD ha estado implicado principalmente en las siguientes tareas del programa de trabajo: Paquete de trabajo 1: Identificación de las variantes genéticas de riesgo. Tarea 1: secuenciación de exomas. Tarea 2: re-secuenciación de loci de GWAS. Tarea 3: análisis bioinformático. Paquete de trabajo 2: Susceptibilidad genética, factores protectores e interacciones gen-gen y gen-medioambiente en la EP. Tarea 1: desarrollo y análisis del chip COURAGE-GEOPD. Tarea 4: mejora de la inferencia causal para factores ambientales en la EP: MR, GEI, análisis GGI. Paquete de trabajo 3: Tarea 1 y Tarea 2: validación funcional de nuevos genes para la EP monogénica y caracterización funcional de factores de riesgo genético o de protección recién identificado. Tarea 3: modelar las interacciones con el gen-medioambiente (GEI) in vitro. Tarea 4: análisis transcripcional de las neuronas mDA que expresan causas genéticas novedosas para la EP. Informe Anual CIBERNED 2015 / 257 Más específicamente, el grupo de Eduardo Tolosa (CIBERNED) ha estado directamente involucrado en las siguientes actividades: • En primer lugar, se han obtenido todas las muestras de ADN de varias familias españolas seleccionadas con varios miembros afectados de EP y se ha realizado el control previo de la calidad en el ADN. Se ha establecido el flujo de trabajo del proyecto de secuenciación de nueva generación y, durante el año 2015, se ha realizado la secuenciación del genoma, incluyendo otras muestras de diferentes países europeos. Además, hemos proporcionado alrededor de 500 muestras (pacientes con EP y controles) para el WP2, con el fin de ser analizadas con el chip COURAGE-GEOPD, que cubrirá todas las variantes definidas en el criterio de selección (WP1). • En segundo lugar, hemos publicado recientemente un estudio genómico y transcriptómico de metilación del ADN en (iPSC)-derivando neuronas dopaminérgicas inducidas derivadas de células madre pluripotentes (DAn generadas mediante reprogramación de células somáticas de las células de la piel de pacientes con EP monogénica asociada a LRRK2 (L2PD) o EP esporádica (SPD), y sujetos sanos) (Fernández-Santiago et al 2015)-mediante el uso del Infinium HumanMethylation450 BeadChip. Hemos observado extensos cambios en la metilación del ADN en la Dan de EP, y de la expresión del ARN. Cambios que eran comunes en L2PD y el SPD. La hipermetilación asociada a la EP era prominente en regiones reguladoras de genes tales como enhancers y relacionados con disminución de ARN y/o proteínas de una red de factores de transcripción. En el contexto del proyecto COURAGE, también hemos realizado un análisis de genoma completo, mediante secuenciación con bisulfito del ADN de estas muestras, con el fin de tener un conocimiento completo de las alteraciones epigenéticas en este modelo de EP. Realmente, estamos analizando estos datos genómicos con dos objetivos principales: a) ampliar el estudio publicado anteriormente mediante el análisis del posible enriquecimiento de estados específicos de la cromatina (Ernst et al, 2011), tales como hipermetilación en enhancers de la EP; b) buscar correlaciones genómicas entre loci diferencialmente metilados y los loci genéticos identificados con mayor señal en los análisis de GWAS publicados, con lo que buscan variantes de riesgo genéticos que colocalicen con las regiones hiper/hipo metiladas. Estas últimas podrían utilizarse para dar prioridad a la validación de SNPs de riesgo encontrados en estos GWAS, y en el proyecto COURAGE. De esta manera se abre la posibilidad de modelar los factores ambientales potenciales encontrados en el WP2, en neuronas dopaminérgicas derivadas de iPSC. Centros de Excelencia en Neurodegeneración (COEN) Un obstáculo importante para el avance de la investigación sobre enfermedades neurodegenerativas es la relativa falta de normas y mecanismos comunes para la validación de los resultados potencialmente relevantes en los estudios preclínicos, clínicos y estudios basados en la población. Un enfoque para hacer frente a estos desafíos a gran escala consiste en una utilización más eficaz de los grandes centros e institutos, donde ya existe la necesaria masa crítica de recursos y experiencia. La mayor colaboración entre los centros nacionales de excelencia también debe proporcionar la oportunidad de acelerar el progreso en la comprensión de los mecanismos básicos de la enfermedad, así como la identificación de nuevos enfoques terapéuticos. Con este fin, el 10 de junio de 2010, los Institutos Canadienses de Investigación en Salud (CIHR, Canadá), el Centro Alemán para las Enfermedades Neurodegenerativas (DZNE, Alemania) y el Consejo de Investigación Médica (MRC, Reino Unido) lanzaron una iniciativa de financiación para establecer un abordaje conjunto a la investigación en enfermedades neurodegenerativas, denominada "Centros de Excelencia en Neurodegeneración” (COEN, por sus siglas en inglés). A estos miembros fundadores se les unieron posteriormente otras instituciones europeas. En diciembre de 2011 se aprobó la solicitud de ingreso en la iniciativa COEN de CIBERNED-Fundación CIEN, en reconocimiento de la excelencia científica tanto a nivel básico como clínico de ambas Informe Anual CIBERNED 2015 / 258 instituciones, que pasaron a formar parte del Comité de Supervisión (Oversight Group) de COEN. En el año 2012, CIBERNED y la Fundación CIEN se incorporan a este comité para participar activamente en el diseño de la futura estrategia científica de COEN. Ambas instituciones están representadas por el Dr. Miguel Medina, Director Científico Adjunto de CIBERNED y miembro del Comité Científico Asesor de la Fundación CIEN. Durante el año 2015 se ha producido además el ingreso en COEN de la Agence Nationale de la Recherche (ANR) francesa. En estos momentos, los miembros de COEN son los siguientes: • • • • • • • • • Canadian Institutes of Health Research (CIHR, Canadá) Deutsche Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE, Alemania) Medical Research Council (MRC, Reino Unido) Flanders Institute of Biotechnology (VIB Flanders, Bélgica) Health Research Board (HRB) / Science Foundation Ireland (SFI, Irlanda) Ministero della Salute (MDS, Italia) Centre of Excellence for Brain Research (Slovaquia) CIBERNED-Fundación CIEN (España) Agence Nationale de la Recherche (ANR, Francia) La superposición de los miembros del grupo de COEN con el de la JPND asegura que sus objetivos complementarios se desarrollen en estrecha cooperación con el resto. Esto se ha llevado a cabo a través de un proceso en dos fases: realizando primero talleres de expertos para determinar el alcance de las necesidades, seguido de una convocatoria de propuestas para establecer equipos de colaboración entre los IP adscritos a los centros de excelencia nacionales participantes. La primera fase de la iniciativa COEN comenzó a finales de 2010 y tuvo como objetivo el establecimiento de recursos comunes y enfoques metodológicos que sustentaran futuros estudios. Algunos de los temas clave que se han abordado han sido los siguientes: el perfeccionamiento y la validación de modelos celulares y animales de la enfermedad, el desarrollo de nuevas medidas para definir subgrupos de pacientes para estudios clínicos, la identificación de nuevos biomarcadores para apoyar la investigación traslacional, el desarrollo y la armonización de las baterías de pruebas cognitivas para el diagnóstico y seguimiento de la progresión de la enfermedad y el establecimiento de plataformas informáticas comunes para mejorar el análisis e intercambio de datos. Posteriormente, en el año 2013 se puso en marcha la fase II de la iniciativa, con el objetivo de catalizar la investigación en colaboración entre centros con una masa crítica de recursos y conocimientos, para así impulsar un cambio radical en la investigación sobre neurodegeneración. Así, se lanzó una convocatoria de proyectos con el objeto de alentar a la comunidad a pensar fuera de los marcos pre-establecidos y estimular nuevos enfoques y soluciones creativas a los retos de la investigación en neurodegeneración. En esta convocatoria de proyectos Pathfinder se pretendía combinar las fortalezas de los grupos de investigación a través de centros de excelencia en al menos dos países socios para proporcionar un verdadero esfuerzo de colaboración y valor añadido que haría avanzar nuestra aproximación a la investigación en neurodegeneración. Los proyectos abordan cuestiones Informe Anual CIBERNED 2015 / 259 que no se financiarían fácilmente a través de los mecanismos de subvención estándar de los socios de COEN, y se espera que, además de la colaboración entre centros de excelencia, los proyectos también sirvan para proporcionar una plataforma para una futura colaboración con la industria. Los tres proyectos aprobados con participación de CIBERNED han finalizado durante el año 2015: • Vía de señalización de WNT: biomarcadores y evaluación de dianas en la enfermedad de Alzheimer Grupos participantes: Antonio Cuadrado (coordinador, CIBERNED), James Woodgett (Canadá) y Simon Lovestone (Reino Unido) Este proyecto fue establecido para determinar si las nuevas vías canónicas y no canónicas de señalización POR WNT podrían dirigirse a modificar y monitorizar la progresión de la enfermedad de Alzheimer. Durante los dos años de duración de este proyecto COEN-Pathfinder, hemos estado utilizando enfoques multidisciplinares, incluyendo la detección de fármacos dirigidos al cerebro, un nuevo modelo de ratón de la enfermedad de Alzheimer, nuevas herramientas genéticas y farmacológicas para la modulación de las vías de señalización WNT GSK3 y WNT/ JNK, y muestras de sangre humana de las plataformas AddNeuroMed, DCF y la EMIF para identificar nuevos biomarcadores de la progresión de la enfermedad de Alzheimer. El objetivo era explorar el impacto de las nuevas vías de señalización por WNT, incluyendo DKK1 y NRF2, sobre la enfermedad de Alzheimer. El objetivo final de este proyecto fue la validación de nuevas dianas terapéuticas para ser utilizadas en un segundo proyecto de investigación con la industria farmacéutica, el cual fue cancelado por COEN. Este proyecto se ha llevado a cabo esencialmente de acuerdo con el plan de trabajo previamente establecido, siempre y cuando los resultados experimentales fuesen obtenidos o incluso mejorados en algunos aspectos relacionados con el apoyo institucional, fuentes adicionales de financiación y la interacción con la industria. Por lo tanto, el uso de NRF2 como diana terapéutica en enfermedades neurodegenerativas se ha analizado en modelos preclínicos de la enfermedad de Parkinson en colaboración con BIOGEN y en una nueva colaboración con la empresa EVGEN. De acuerdo con el plan de trabajo, se ha completado la identificación de vías de señalización WNT β-catenina, WNT PCP y de moduladores de NRF2 por cribado primario de alto rendimiento. Se descubrió que dos pequeñas moléculas, identificadas mediante esta prueba de detección, inhiben la vía DKK1/SF-PCP y activan la de NRF2. Del mismo modo, la evaluación de los efectos de la GSK-3 y JNK en la activación de NRF2 también se ha completado. A nivel mecanístico, hemos caracterizado la activación de NRF2 por una vía que implica la inhibición de la rama de GSK3/β-TrCP de señalización canónica por WNT, mientras que la JNK PCP, de forma inesperada, no parece tener un papel relevante en la fosforilación de NRF2. Asimismo, hemos completado la caracterización de nuestros ratones bigénicos Tau/APPy trigénico APP/Tau/Nrf2-KO. La publicación sobre el papel de NRF2 en la regulación de la autofagia en estos ratones está ahora en una segunda revisión en la revista Autophagy. La caracterización de la amiloidopatía y tauopatía ha dado lugar a dos estudios independientes que están en preparación para su publicación. Estos ratones están ahora disponibles para proceder al análisis de nuestra selección de compuestos y para la colaboración con la industria en el entorno preclínico. Otro modelo de rata ha sido utilizado basado en inyección intraventricular de Aβ. En relación al uso potencial de biomarcadores asociados con WNT, hemos encontrado que las isoformas de DKK generan firmas únicas que están significativamente alteradas en pacientes con la enfermedad de Alzheimer. Además, son relevantes para la enfermedad cuando se analizan mediante análisis bioinformáticos de vías de señalización. Informe Anual CIBERNED 2015 / 260 Como resultado de las colaboraciones COEN, hemos presentado varias comunicaciones a congresos que apoyan firmemente nuestra opinión del uso de vías de señalización WNT GSK3, WNT/ JNK y NRF2 como nuevas dianas terapéuticas para la enfermedad de Alzheimer. Es importante señalar que también hemos establecido colaboraciones con compañías biofarmacéuticas que fortalecerán nuestra capacidad para trasladar los resultados de este proyecto COEN-Pathfinder a estudios clínicos. • Reprogramación in vivo de células neuronales para un nuevo abordaje regenerativo en la enfermedad de Parkinson Grupos participantes: Vania Broccoli (coordinador, Italia), Alexander Dityatev (Alemania) y José Luis Lanciego (CIBERNED) Las enfermedades neurodegenerativas suponen una elevada carga para la población mayor europea. La enfermedad de Parkinson (EP) afecta a 1.2 millones de europeos y además, como consecuencia del progresivo envejecimiento de la población en los países occidentales, se espera que dicha incidencia aumente, con la consiguiente presión añadida para el sistema sanitario. A fecha de hoy, el tratamiento de EP es meramente sintomático y en consecuencia hay una urgente necesidad para desarrollar terapias más eficientes. La degeneración de las neuronas dopaminérgicas (DA) mesencefálicas caracteriza las fases iniciales de la enfermedad, lo que ha permitido desarrollar el concepto de los trasplantes celulares como una opción a largo plazo tendente a restaurar dicha neuropatología. De hecho, estudios realizados hasta la fecha en pacientes con EP han indicado que la terapia celular supone un elevado potencial para mantener un alivio sintomático a largo plazo. A pesar de estos resultados alentadores, todos estos estudios adolecen de la falta de una fuente ideal de células DA humanas para trasplante. Recientemente hemos desarrollado una metodología que promueve la transdiferenciación de fibroblastos murinos y humanos hacia neuronas dopaminérgicas inducidas funcionales (iDANs), las cuales poseen sofisticadas propiedades neuronales, incluyendo actividad de descarga pacemaking, integración sináptica y liberación de dopamina dependiente de actividad. Así, dichas iDANs ofrecen una fuente celular sin precedentes con características ideales para terapia celular en EP, debido a que pueden ser generadas en cantidades suficientes a partir del propio paciente. En este proyecto se propone avanzar un paso más en dicha tecnología con el diseño de métodos de reprogramación celular directa tendentes a inducir la transdiferenciación directa in situ en modelos animales relevantes de EP (ratón y primate no humano). • MicroRNA como nuevas dianas terapéuticas y biomarcadores en la enfermedad de Alzheimer, demencia frontotemporal y esclerosis lateral amiotrófica (NEURO-MIR) Grupos participantes: Jochen Prehn (coordinador, Irlanda), Andre Fischer (Alemania), Pierre Lau (Flandes, Bélgica), José J. Lucas (CIBERNED) El consorcio NEURO-MIR tiene como objetivo el estudio del papel de los micro ARNs (miRNAs), capaces de controlar la expresión génica y susceptibles a estrés metabólico o ambiental, en distintas enfermedades neurodegenerativas (enfermedad de Alzheimer -EA-, demencia frontotemporal -DFT- y esclerosis lateral amiotrófica -ELA-) que comparten ciertas características, como el estado de hiperexcitabilidad, problemas en el control de calidad proteico y transporte axonal deficiente. Dada su función biológica única y su estabilidad, los miRNAs aparecen como área de estudio para el desarrollo de biomarcadores y fármacos, así como posibles colaboradores en el desarrollo de estas enfermedades. Datos piloto de participantes en este consorcio ya han revelado efectos neuroprotectores del silenciamiento, por ejemplo, del miRNA miR-134. Informe Anual CIBERNED 2015 / 261 Para alcanzar el objetivo del proyecto, se propusieron cuatro paquetes de trabajo, de los cuales hemos participado en tres: Paquete 1: identificar la función biológica de miRNAs asociados a AD, FTD y ALS. Generación de animales para la inmunoprecipitación de Ago2, proteína necesaria para la unión del miRNA y su ARN mensajero diana, en muestras de hipocampo de ratones control, ratones VLW que sobreexpresan la proteína asociada a microtúbulos tau con tres mutaciones encontradas en pacientes de FTDP-17 (demencia frontotemporal y parkinsonismo asociado al cromosoma 17) y ratones Tau-KO que no expresan tau (participante cuatro). Posteriormente, el participante uno evaluó los perfiles de miRNAs en estas muestras mediante chips OpenArray. Además, se generaron muestras de animales P301S que expresan tau con una mutación que da lugar a un fenotipo más severo y se emplearán en el futuro para estudios de validación (participante cuatro). Los resultados de este estudio revelaron la presencia de 155 miRNAs asociados a Ago2, un enriquecimiento en miRNAs en animales VLW y una disminución de los mismos en animales Tau-KO. Validación de resultados realizada hasta el momento: • miR-134, que controla la hiperexcitabilidad, ha sido validado en dos modelos de EA: ratones que sobreexpresan tau y ratones que sobreexpresan GSK-3/tau (generados por el participante cuatro), observándose un enriquecimiento en el mismo. Además, no es detectable en animales Tau-KO. También se encuentra sobreexpresado en cerebros de AD. • miR-22, que controla la inflamación, se encuentra reducido en ratones GSK-3/tau y en cerebros de EA. Paquete 2: generar una plataforma de biología de sistemas para modelar la función biológica de los miRNAs en enfermedades neurodegenerativas (sin participación del participante cuatro) Paquete 3: desarrollar estrategias para la administración de antagomiRs/miRNAs como agentes terapéuticos. Se ha optimizado la administración de antagomirs, oligonucleótidos con ácidos nucleicos bloqueados y estables capaces de bloquear miRNAs, en modelos de enfermedades neurodegenerativas. Paquete 4: analizar el papel de los cambios en miRNAs como biomarcador de la patogénesis de la enfermedad y de eficacia terapéutica. Se han analizado muestras de plasma humano de pacientes con EA moderada o severa (aportadas por el participante cuatro) con chips OpenArray. Posteriormente se aportó un set adicional de muestras de casos de demencia, EA severo y controles. Los resultados señalaron que: • 10 miRNAs se encuentran sobreexpresados en demencia, 17 en EA y 4 en ambas condiciones. Estos miRNAs incluyen miR-139-5p y miR-22. • 19 miRNAs se encuentran reducidos en demencia, 28 en AD y 13 en ambas condiciones. Además, se están procesando lágrimas (aportadas por el participante cuatro) de pacientes de EA (control, demencia y AD) por chips OpenArray. Resultados adicionales (participante cuatro): Dada su alta experiencia en el estudio de la enfermedad de Huntington (EH), el participante cuatro ha realizado un estudio piloto en animales modelo de la enfermedad. Los niveles de miR-22 se encuentran reducidos en el estriado (principal estructura cerebral afectada en la enfermedad) de animales presintomáticos y aumentados en animales sintomáticos. Informe Anual CIBERNED 2015 / 262 Asimismo, ha encontrado alteraciones en el splicing de MAP2 en EH, que podrían ser consecuencia de miRNAs generados a partir de secuencias intrónicas y silenciar la expresión de su propio gen en un loop autoregulador (Cabrera and Lucas, submitted). En cuanto a modelos de demencia, el participante cuatro ha descrito en el ratón modelo de FTDP-17 denominado P301S cómo la alteración de tau (niveles y/o ratio 4R/3R) es suficiente para la aparición de Tau Nuclear Rods (TNRs), una nueva marca histopatológica previamente descrita por el grupo en EH (FernándezNogales et al, submitted). Relaciones industriales y nuevas colaboraciones (participante cuatro): Hemos comenzado un estudio piloto en pacientes de EA empleando nuevos biosensores para identificar purinas en sangre como biomarcador de los distintos estadios de la enfermedad. Participantes: equipos uno y cuatro y la empresa Sarissa ltd, Coventry, UK (http://www.sarissabiomedical.com/). Biotalentum, Hungary: empresa que ha generado líneas hiPSC a partir de individuos sanos y pacientes de EA. Participante en un proyecto solicitado recientemente a la MSCA-ITNETN European Training Networks (coordinado por el RCSI). Informe Anual CIBERNED 2015 / 263 Durante el año 2015 se lanzó una segunda convocatoria de proyectos Pathfinder, resuelta en el mes de diciembre. A continuación se describe el proyecto aprobado con participación de CIBERNED: • Protección de neuronas in vitro e in vivo de la toxicidad de la sinucleína mediante pinzas moleculares Grupos participantes: Erwan Bezard (coordinador, Francia), Richard Wade-Martins (Reino Unido), Carlos Matute (CIBERNED) La enfermedad de Parkinson (EP) se caracteriza por la deposición de agregados α-sinucleína en los cuerpos de Lewy intra-neuronales (LB) y en inclusiones en neuritas de Lewy (LN), mientras que en la atrofia multisistémica (MSA) los agregados -sinucleína forman inclusiones oligodendrogliales. El desarrollo de estrategias terapéuticas para bloquear la muerte celular en EP y MSA ha estado limitada por una falta de conocimiento de los mecanismos subyacentes a la neurodegeneración. Sin embargo, se van acumulando evidencias de múltiples funciones esenciales de la α-sinucleína en la patogénesis de la EP y MSA, lo que ha llevado a considerar el potencial terapéutico de varias estrategias dirigidas a reducir la toxicidad de la α-sinucleína. Nuestro objetivo es la utilización de modelos experimentales únicos celulares (neuronas y células gliales primarias de roedor - neuronas humanas derivadas de pacientes con EP) y animales de EP (ratón transgénico SNCAOVX y EP inducida por inyección de agregados de α-sinucleína) y MSA (ratón transgénico PLP-SYN e inyección de agregados de α-sinucleína derivados de MSA humana), desarrollados por este consorcio, para probar si la pinza molecular prototípica CLR01, que se ha demostrado capaz de inhibir la agregación y toxicidad de otras proteínas amiloides, podría proteger a las neuronas in vitro e in vivo de la sinaptotoxicidad asociada a EP/MSA y reducir la patología de α-sinucleína del tipo EP y MSA. El proyecto intentará por tanto (in)validar la pinza molecular CLR01 para las indicaciones de EP y/o MSA. Congreso Internacional de Investigación e Innovación en Enfermedades Neurodegenerativas Durante los días 21 a 23 de septiembre de 2015, se celebró en Málaga la tercera edición del Congreso Internacional de Investigación e Innovación en Enfermedades Neurodegenerativas (CIIIEN), promovido por la Fundación Reina Sofía en colaboración con la Fundación CIEN y CIBERNED. El objetivo principal del CIIIEN es disponer de un foro de encuentro donde poner en común avances e información de interés sobre las enfermedades neurodegenerativas entre la comunidad científica. El CIIIEN, creado en 2013, viene a consolidar la unificación de los dos mayores congresos científicos sobre estas enfermedades que se organizaban en España: el XI Simposio Internacional Avances en la Enfermedad de Alzheimer, promovido anualmente por la Fundación Reina Sofía y la Fundación CIEN, y el 9º Foro Científico del CIBERNED, que cada año reunía a todos los grupos de investigación que abarca el CIBER de Enfermedades Neurodegenerativas. La unificación de ambos congresos ha supuesto un primer paso en la creación de una nueva estructura operativa en las dos principales instituciones dedicadas a la investigación de las enfermedades neurológicas y neurodegenerativas en España: la Fundación CIEN y el CIBERNED, ambas dependientes del Ministerio de Economía y Competitividad a través del Instituto de Salud Carlos III (ISCIII). Esta nueva estructura busca una mayor efectividad y eficiencia en la investigación, favoreciendo una óptima interacción entre los diferentes grupos de investigación. Esta tercera edición del CIIIEN estuvo, una vez más, presidida por Su Majestad la Reina Sofía y el programa científico constó de tres sesiones plenarias y cinco sesiones científicas. Entre los Informe Anual CIBERNED 2015 / 264 ponentes que participaron en el congreso destacan algunos investigadores internacionales que son referencia en su ámbito de la investigación: Zaven Khachaturian, presidente de la Campaña Estadounidense de Prevención de la Enfermedad de Alzheimer para 2020; Martin Rossor, neurólogo clínico del Instituto de Salud Británico, experto en la prevención de demencias, particularmente de la enfermedad de Azheimer; o David Rubinsztein, Director Adjunto del Instituto de Investigación Médica en Cambridge, científico pionero en proponer la regulación positiva de la autofagia (proceso que juega un papel en la eliminación de la proteína tóxica acumulada de forma anómala en el cerebro de los pacientes) como posible terapia en enfermedades neurodegenerativas. Rui Costa, investigador de la Fundación Champalimaud (Portugal), y Ángel Cedazo-Mínguez, del Instituto Karolinska (Suecia), completaron la presencia internacional, centrados en el estudio de la conectividad entre las distintas áreas del cerebro y los efectos de su disfunción, el primero, y los mecanismos patológicos relacionados con factores de riesgo conocidos, el segundo. El resto de las sesiones científicas trataron varios aspectos de la investigación de frontera en enfermedades neurodegenerativas. Durante el congreso se trataron también enfermedades neurodegenerativas menos comunes, como la enfermedad de Charcot-Marie-Tooth, y se profundizó en temas como las técnicas de neuroimagen, la investigación con células gliales, la plasticidad neuronal en la enfermedad de Huntington, o la señalización neuronal en la enfermedad de Parkinson. Asimismo, y respondiendo a la vocación de impulso a la formación de jóvenes investigadores de CIBERNED, se hizo entrega durante el congreso de los Premios Joven Investigador (básico y clínico) a Marta Fernández Nogales y Juan Fortea, respectivamente, quienes realizaron una presentación de los estudios por los que se les ha otorgado dicho reconocimiento. En definitiva, este evento se consolida en su tercera edición como un punto de encuentro para los mayores expertos nacionales e internacionales en enfermedades neurodegenerativas, permitiendo compartir el conocimiento, métodos de trabajo, nuevos avances y descubrimientos, en un campo en el que la cooperación internacional y entre instituciones cada día es más importante para la obtención de resultados óptimos en investigación. Informe Anual CIBERNED 2015 / 265 Producción científica y otras actividades Análisis de la producción científica del CIBERNED en 2015 Para cumplimentar este apartado aportamos una tabla con los indicadores bibliométricos de 2014 y 2015. Un análisis rápido permite comprobar una consolidación de la mejora de la producción científica en 2014, en línea con la continua mejora histórica observada en los últimos años desde la creación del centro, no sólo en cantidad sino especialmente también en calidad, según los siguientes parámetros: porcentaje de publicaciones en cuartiles 1 y 2, porcentaje de publicaciones lideradas por grupos CIBERNED en cuartiles 1 y 2, publicaciones en revistas de alto impacto, factor de impacto medio y acumulado, colaboraciones internacionales. • Tabla 1: Cuadro de mandos con publicaciones indexadas PubMed y Scopus Indicador 2014 2015 Cambio (%) (A) Número total de publicaciones¹ 571 541 -5,25 (B) Número de publicaciones en cuartiles (Q) 1 y 2 477 457 -4,19 83,54 84,47 1,12 183 165 -9,84 32,05 30,50 -4,84 337 361 7,12 (H) Número de publicaciones en Q1 como porcentaje del total (A) 59,02 66,73 13,06 (I) Número de publicaciones en Q1 como porcentaje del total Q1 y Q2 (B) 70,65 78,99 11,81 140 96 -31,43 (K) Número de publicaciones en Q2 como porcentaje del total (A) 24,52 17,74 -27,63 (L) Número de publicaciones (Q1 y Q2) lideradas por grupos CIBERNED (1º autor o autor correspondiente) 248 246 -0,81 (M) Número de publicaciones en Q1 y Q2 lideradas por grupos CIBERNED como porcentaje del total (B) 51,99 53,83 3,53 (N) Número de publicaciones (Q1 y Q2) no lideradas por grupos CIBERNED (1º autor o autor correspondiente) 229 211 -7,86 (O) Número de publicaciones en Q1 y Q2 no lideradas por grupos CIBERNED como porcentaje del total (B) 48,01 46,17 -3,83 (P) Número de publicaciones en Q1 y Q2 en las que “CIBERNED” aparece en la afiliación (como porcentaje del total (B)) 74,42 82,49 10,84 (Q) Número de publicaciones en Q1 y Q2 lideradas por grupos CIBERNED en las que “CIBERNED” aparece en la afiliación (como porcentaje del total (L)) 83,06 89,43 7,66 (R) Número de publicaciones en Q1 y Q2 no lideradas por grupos CIBERNED en las que “CIBERNED” aparece en la afiliación (como porcentaje del total (N)) 68,12 74,41 9,23 (S) Número de publicaciones en Q1 y Q2 con grupos internacionales 197 208 5,58 (C) Número de publicaciones en Q1 y Q2 como porcentaje del total (A) (E) Número de publicaciones en primer decil (F) Número de publicaciones (primer decil) como porcentaje del total (A) (G) Número de publicaciones en Q1 (incluye primer decil) (J) Número de publicaciones en Q2 ¹ Publicaciones indexadas en bases de datos bibliográficas (PubMed y Scopus) Informe Anual CIBERNED 2015 / 269 Indicador 2014 2015 Cambio(%) (T) Número de publicaciones en Q1 y Q2 con grupos internacionales (S) como porcentaje del número total de publicaciones (B) 41,30 45,51 10,20 (U) Número de publicaciones en Q1 y Q2 con grupos internacionales, y lideradas por grupos CIBERNED 83 77 -7,23 (V) Número de publicaciones en Q1 y Q2 con grupos internacionales y lideradas por grupos CIBERNED como porcentaje de todas las publicaciones internacionales (S) 42,13 37,02 -12,14 27 24 -11,11 55,56 41,67 -25,00 (Y) Número de guías clínicas publicadas en Q1 y Q2 1 0 -100,00 (Z) Porcentaje de guías clínicas liderado por grupos CIBERNED 50 50 0,00 (A2) Suma de los factores de impacto de las revistas de Q1 y Q2 donde se han publicado los artículos 2.787,901 2.797,949 0,36 (B2) Media de los factores de impacto de las revistas donde se han publicado los artículos 5,440 5,632 3,53 (C2) Número de publicaciones en revistas con factor de impacto >15 20 20 0,00 Número de publicaciones en Q1 y Q2 con 2 grupos CIBERNED 58 40 -31,03 Número de publicaciones en Q1 y Q2 con 3 grupos CIBERNED 16 16 0,00 Número de publicaciones en Q1 y Q2 con 4 grupos CIBERNED 3 5 66,67 Número de publicaciones en Q1 y Q2 con 5 grupos CIBERNED 0 3 300,00 Número de publicaciones en Q1 y Q2 con 6 grupos CIBERNED 0 1 100,00 Número de publicaciones en Q1 y Q2 con 6 grupos CIBERNED 0 1 100,00 Número de publicaciones en Q1 y Q2 con 7 grupos CIBERNED 0 0 0,00 Número de publicaciones en Q1 y Q2 con 8 grupos CIBERNED 0 1 100,00 Proyectos de colaboración del Programa 1 73 70 -4,11 Proyectos de colaboración del Programa 2 109 156 43,12 Proyectos con otros CIBERs/RETICs/CIEN 39 34 -12,82 Proyectos de tipo básico 66 75 13,64 Proyectos de tipo traslacional 162 152 -6,17 Proyectos con otros grupos nacionales 126 99 -21,43 Proyectos con grupos internacionales 105 103 -1,90 Proyectos con la industria 26 39 50,00 (W) Número de publicaciones en Q1 y Q2 con otros CIBER (X) Porcentaje de publicaciones en Q1 y Q2 con otros CIBER liderado por grupos CIBERNED Informe Anual CIBERNED 2015 / 270 A continuación se incluyen algunas figuras que resumen algunos de los principales indicadores bibliométricos en relación a la producción científica de CIBERNED durante el año 2015 y su evolución desde 2011: • Gráfica 1: Porcentaje de publicaciones indexadas de CIBERNED en 2015 Por D1 se entiende publicaciones en el primer decil. 30,5% 69.5% D1 Resto de cuartiles • Gráfica 2: Porcentaje de publicaciones indexadas de CIBERNED en 2015 según el cuartil QI: publicaciones del primer cuartil. Q2: publicaciones del segundo cuartil. Q3: publicaciones del tercer cuartil. Q4: publicaciones del último cuartil Sin FI: publicaciones sin factor de impacto. 3,3% 4.6% 7,6% 66,7% 17,7% Q1 Q2 Q3 Q4 Sin FI • Gráfica 3: Producción anual total de CIBERNED entre 2011 y 2015 (todas las tipologías) 620 603 600 588 580 560 553 540 535 525 520 500 480 2011 2012 2013 2014 2015 Informe Anual CIBERNED 2015 / 271 • Gráfica 4: Producción por cuartil/decil de CIBERNED entre 2011 y 2015 Q1+Q2: suma de publicaciones en el primer y el segundo cuartil. D1: publicaciones en el primer decil. 800 700 603 588 600 500 525 467 422 553 535 477 442 457 400 300 200 100 139 2011 152 156 2012 2013 Número de publicaciones 183 165 2014 2015 D1 Q1+Q2 • Gráfica 5: Porcentaje de publicaciones de excelencia (1º decil) de CIBERNED entre 2011 y 2015 35% 32,0% 29.9% 30% 30.1% 30,5% 25% 24,0% 20% 2011 Informe Anual CIBERNED 2015 / 272 2012 2013 2014 2015 • Gráfica 6: Número de publicaciones en el 1º y 2º cuartil y en el 1º decil de CIBERNED entre 2011 y 2015 400 361 351 350 337 329 314 300 250 200 183 139 150 156 152 116 140 113 108 100 165 96 50 0 2011 2012 2013 D1 Q1 2015 2014 Q2 • Gráfica 7: Evolución del factor de impacto entre 2011 y 2015 FI: factor de impacto. 3500 5,321 3000 5,44 5,365 5,142 2820,33 2575,568 2500 2869,231 5,626 2914,551 6 5 2555,722 4 2000 3 1500 2 1000 1 500 0 0 2011 2012 2013 Fi acumulado 2014 2015 FI medio Informe Anual CIBERNED 2015 / 273 • Gráfica 8: Publicaciones en revistas de alto impacto de CIBERNED entre 2011 y 2015 9 6 10 2012 525 publicaciones 2011 603 publicaciones 17 38 32 3 12 2013 535 publicaciones 6 38 15 2014 588 publicaciones 8 44 2015 553 publicaciones 34 FI > 30 FI 20-30 FI 10-30 Informe Anual CIBERNED 2015 / 274 17 • Gráfica 9: Revistas con cinco o más publicaciones de CIBERNED en 2015 19 Movement Disorders 17 PLoS ONE 15 Parkinsonism and Related Disorders 14 Journal of A lzheimer's Disease Frontiers in Neuroanatomy 10 Human Molecular Genetics 10 Molecular Neurobiology 10 Neurobiology of Aging 10 9 Frontiers in Cellular Neuroscience Journal of Neuroscience 8 Neurologia 8 The Lancet Neurology 8 Journal of Neurology 7 Scientific Reports 7 Journal of Neurochemistry 6 Journal of the Neurological Sciences 6 Annals of Neurology 5 Brain 5 Neurobiology of Disease 5 0 5 10 15 20 Informe Anual CIBERNED 2015 / 275 • Gráfica 10: Categorías temáticas (WoS-JCR) más frecuentes en publicaciones de CIBERNED en 2015 202 Neurosciences 123 Clinical Neurology 60 Biochemistry Molecular Biology Pharmacology Pharmacy 32 Geriatrics Gerontology 30 Cell Biology 29 Multidisciplinary Sciences 25 Psychiatry 23 Genetics Heredity 18 15 Endocrinology Metabolism Anatomy Morphology 13 Medicine Research Experimental 12 Pathology 11 Medicine General Internal 8 Chemistry Medicinal 8 Oncology 7 Immunology 7 Gerontology 7 0 Informe Anual CIBERNED 2015 / 276 50 100 150 200 250 Programas horizontales • Bancos de tejidos neurológicos • Banco de tejidos neurológicos y muestras biológicas del Instituto de Neuropatología de IDIBELL- Hospital de Bellvitge (Director: Dr. Isidro Ferrer). • Banco de Tejidos de la Fundación CIEN (Director: Dr. Alberto Rábano). • Banco de Tejidos Neurológicos de Navarra (Directora: Dra. María Teresa Tuñón). • Banco de Tejidos Neurológicos (BTN) de la Universidad de Barcelona (Director: Dr. Eduardo Tolosa). • Otras plataformas • Servicio de análisis de ADN (Director: Dr. Jordi Pérez Tur). • Servicio de microscopia electrónica (Director: Dr. José Manuel García Verdugo). • Servicio de neuroimagen (Director: Dr. José Luis Cantero Lorente). Eventos y otras actividades CIBERNED ha llevado a cabo varias reuniones a lo largo del año. Entre ellas cabe destacar especialmente el IX Foro Científico (celebrado en Málaga los días 21, 22 y 23 de septiembre) y el Foro Social con el Centro de Referencia Estatal de Atención a personas con Enfermedad de Alzheimer y otras demencias (CREA) de Salamanca, además de otros eventos científicos, de divulgación y de cooperación internacional. • IX Foro Científico Como cada año, CIBERNED celebró en 2015 su Foro Científico. Este evento anual, indispensable para el adecuado funcionamiento del CIBERNED, permitió a los investigadores principales y a los colaboradores de CIBERNED reunirse para debatir los hallazgos de su investigación, presentar nuevos datos y difundir los avances más relevantes de la investigación en enfermedades neurodegenerativas a lo largo del último año. A igual que el año anterior, durante los días 21, 22 y 23 de septiembre de 2015, con motivo del Día Mundial del Alzheimer que se celebra anualmente el 21 de septiembre, tuvo lugar en Málaga el III Congreso Internacional de Investigación e Innovación en Enfermedades Neurodegenerativas (CIIIEN), que integró de manera conjunta el IX Foro Científico de CIBERNED y el 11º Simposio Internacional anual de la Fundación CIEN en colaboración con la Fundación Reina Sofía. Una descripción más detallada de este evento puede encontrase en la sección “Relaciones internacionales” de esta memoria. • III Simposio Internacional de Avances de la investigación sociosanitaria en la enfermedad de Alzheimer Durante el pasado 8 de junio de 2015 tuvo lugar en la sede de la Fundación General de la Universidad de Salamanca, el III Simposio Internacional “Avances en la investigación sociosanitaria en la enfermedad de Alzheimer”. El encuentro, que contó con la presidencia de S.M. la Reina Doña Sofía, fue impulsado por la Fundación General de la Universidad de Salamanca, la Fundación Reina Sofía, el IMSERSO y el Centro de Referencia Estatal de Alzheimer. Informe Anual CIBERNED 2015 / 277 El simposio internacional reunió a algunos de los expertos e investigadores más relevantes del panorama nacional e internacional con el objetivo de generar un espacio de reflexión y debate, en el que se propició la difusión de resultados de investigaciones psicosociales recientes, así como la profundización en los aspectos éticos y económicos relacionados con la atención y la investigación psicosocial en el contexto de las demencias. El simposio contó con la participación del investigador de CIBERNED Félix Bermejo, quien, dentro de la Sesión IV sobre perspectivas sobre la enfermedad de Alzheimer y la investigación socio sanitaria, estuvo a cargo de la ponencia "Investigación sociosanitaria en la enfermedad de Alzheimer: un futuro prometedor". • Serie de seminarios Excellence in neurodegeneration Durante el año 2015, CIBERNED ha continuado desarrollando el ciclo de conferencias Excellence in Neurodegeneration Seminar Series, que ofrece seminarios de expertos internacionales, líderes en sus áreas de investigación, sobre todos los aspectos de la investigación de frontera en enfermedades neurodegenerativas (moleculares, celulares, genéticos, cognitivos, clínicos, modelos animales, biomarcadores, neuroimagen, etc.) A continuación se citan los seminarios celebrados durante el año 2015 dentro de este ciclo: • Ponente: X. William Yang, Brain Research Institute. University of California. Título:Mouse Genetic Dissection of Huntington’s Disease Pathogenesis in vivo. • Ponente: Jean-Charles Lambert, Instituto Pasteur. Título: Genetics of Alzheimer’s dementia. What’s next? • Ponente: Zaven Kachaturian, Campaign to Prevent Alzheimer’s Disease 2020, Potomac, Maryland. Título: Guidelines for novel conceptual models of dementia: essential features of an “ideal theory” on dementia. • Ponente: Martin Rossor, NIHR Queen Square Dementia BRU, UCL, London. Título: Responding to the dementia challenge – Is there a window of opportunity with early intervention? • Ponente: David Rubinsztein, Cambridge Institute for Medical Research. Título: Autophagy and other therapeutic strategies for neurodegenerative diseases. • Ponente: Rui Costa, Champalimaud Center for the Unknown, Lisboa. Título: Generating and shaping novel actions in health and disease? • Ponente: Ángel Cedazo Mínguez, Center for Alzheimer Research, Karolinska Institutet, Stockholm. Título: Towards a mechanistic understanding of risk factors for Alzheimer’s disease. • Visita oficial a la Fundación Champalimaud en Lisboa El 28 de febrero de 2015, S.M. la Reina Doña Sofía visitó en Lisboa la Fundación Champalimaud, institución portuguesa dedicada a la investigación biomédica avanzada. Lo hizo acompañada por José Luis Nogueira, secretario de la Fundación Reina Sofía, y Mª Ángeles Pérez, gerente de CIBERNED. El objetivo de la visita fue la búsqueda de nuevas vías de investigación en neurodegeneración. Recibida a su llegada por Leonor Beleza, presidenta de la Fundación Champalimaud, la Reina Sofía estuvo acompañada en su visita a las instalaciones de la fundación (de reconocido prestigio internacional por sus trabajos en oncología y neurociencia) por el Director Científico y premio Informe Anual CIBERNED 2015 / 278 nobel Zvi Fuks, los profesores Carlo Greco, Rui Costa y Carlos Cordón-Cardo, y el director gerente de la fundación, Joao Silveira. En una jornada en que se celebró una serie de reuniones de contenido científico en que se repasaron los proyectos de investigación, principalmente neurológica, las entidades participantes (Fundación Reina Sofía, Fundación CIEN/CIBERNED y Fundación Champalimaud) se centraron en identificar líneas conjuntas de colaboración e investigación que impulsen el conocimiento de ambos países en un campo aún tan desconocido como el de la neurociencia. Por parte de CIBERNED asistieron su Director Científico, el Dr. Jesús Ávila de Grado, y su Director Científico Adjunto, el Dr. Miguel Medina Padilla. El Dr. Avila intervino en este sentido repasando la actividad científica que la entidad que dirige lleva a cabo como parte del Proyecto Alzheimer de la Fundación Reina Sofía, que, centrada principalmente en el conocimiento de las enfermedades neurodegenerativas (con especial atención al alzhéimer), confluye con las prioridades y conocimientos de la Fundación Champalimaud. • Consorcio español de genética de demencias (DEGESCO) DEGESCO (Dementia Genetic Spanish Consortium) es un consorcio de índole científico-técnico de ámbito nacional promovido, de manera conjunta, por once centros de investigación fundadores y con la cobertura institucional de CIBERNED. DEGESCO nace en 2013 con el objetivo general de promocionar y potenciar la realización de estudios genéticos. Su finalidad es entender la arquitectura genética de las demencias neurodegenerativas en la población española, a través de la realización de proyectos y acciones coordinadas entre sus miembros. La filosofía de DEGESCO es incluyente, es decir, que está abierto a la incorporación de nuevos grupos de investigación, públicos o privados, que acrediten capacidad e interés en realizar investigación en demencias. La relación científica estable y a largo plazo entre las partes se establece en un memorando de entendimiento firmado por todos los socios durante el año 2014. DEGESCO se constituye en una estructura de coordinación de repositorios de muestras que comparten protocolos de información y procesamiento. Las muestras seleccionadas por los participantes para DEGESCO deben caracterizarse por su calidad, tanto científico-técnica como ética, cumpliendo con la Ley de Investigación Biomédica (Ley 14/2007) y el Real Decreto de Biobancos (RD 1716/2011). La transferencia de muestras entre los miembros del consorcio se realiza de acuerdo con los requisitos del Real Decreto de Biobancos. Durante 2015, CIBERNED ha continuado participando de manera muy activa dentro de las actividades del grupo de trabajo sobre genética de la enfermedad de Alzheimer y demencias (DEGESCO), para continuar el estudio multicéntrico sobre Alzheimer y demencias relacionadas en España, así como para perpetuar la representación española en los grandes consorcios internacionales. Desde su creación en 2013, el consorcio ha publicado los siguientes artículos científicos: • Dols-Icardo O, Iborra O, Valdivia J, Pastor P, Ruiz A, de Munain AL et al. Assessing the role of TUBA4A gene in fronto temporal degeneration. Neurobiol Aging. 2016 Feb; 38:215.e13-4. • Pastor P, Moreno F, Clarimón J, Ruiz A, Combarros O, Calero M et al. MAPT H1 haplotype is associated with late-onset Alzheimer’s disease risk in APOEε4 noncarriers: results from the dementia genetics spanish consortium. J Alzheimers Dis. 2015; 49(2):343-52. • Dols-Icardo O, Nebot I, Gorostidi A, Ortega-Cubero S, Hernández I, Rojas-García R et al. Analysis of the CHCHD10 gene in patients with frontotemporal dementia and amyotrophic lateral sclerosis from Spain. Brain. 2015 Dec; 138(Pt 12):e400. • Thelen M, Razquin C, Hernández I, Gorostidi A, Sánchez-Valle R, Ortega-Cubero S et al. Investigation of the role of rare TREM2 variants in frontotemporal dementia subtypes. Neurobiol Aging. 2014 Nov; 35(11):2657.e13-9. Informe Anual CIBERNED 2015 / 279 • Ruiz A, Dols-Icardo O, Bullido MJ, Pastor P, Rodríguez-Rodríguez E, López de Munain A et al. Assessing the role of the TREM2 p.R47H variant as a risk factor for Alzheimer’s disease and frontotemporal dementia. Neurobiol Aging. 2014 Feb; 35(2):444.e1-4. • Premios joven investigador y joven investigador clínico del año Para promover la excelencia en la investigación, CIBERNED concede un premio anual a un científico emergente involucrado en la investigación clínica o básica y, con carácter bienal, un premio a un científico emergente involucrado en la investigación clínica en enfermedades neurodegenerativas. En el caso del Premio al Joven Investigador del Año, los candidatos deben ser menores de 35 años, miembros de un grupo de investigación CIBERNED y autores principales de un artículo publicado en una revista científica indexada durante el año 2014. En cuanto al Premio al Joven Investigador Clínico del Año, los candidatos deben ser menores de 40 años, miembros de un grupo de investigación CIBERNED y autores principales de un artículo publicado en una revista científica indexada durante los años 2013 y 2014. Las bases de la convocatoria se anuncian mediante correo electrónico a todos los investigadores principales pertenecientes al CIBERNED y a través de la página web del centro. Una vez transcurrido el plazo de presentación de candidaturas, el pasado 2015 se recibieron un total de siete candidaturas que cumplían las especificaciones de ambas convocatorias en tiempo y forma. Para ambas convocatorias el jurado estuvo formado por miembros del Comité de Dirección y por investigadores principales ajenos al mismo, que valoraron la calidad científica y el impacto de las publicaciones, así como la contribución del candidato/a a los mismos. Una vez finalizado el proceso de evaluación de las candidaturas recibidas, la Dirección Científica del CIBERNED acordó adjudicar el Premio Joven Investigador 2014 a Marta Fernández Nogales por su trabajo “Huntington’s disease is a four-repeat tauopathy with tau nuclear rods”, publicado en Nature Medicine. 2014 Aug; 20(8):881-5. El Premio al Joven Investigador Clínico del Año fue concedido a Juan Fortea Ormaechea por su trabajo “Cerebrospinal fluid β-amyloid and phospho-tau biomarker interactions affecting brain structure in preclinical Alzheimer disease” publicado en Annals of Neurology. 2014 Aug; 76(2):22330. Otros eventos • Simposio Internacional 1ª Escuela de Biomedicina IBIS-UIMP: cell and molecular biology of neuronal communication in health and disease La Universidad Internacional Menéndez Pelayo (UIMP) y el Instituto de Biomedicina de Sevilla (IBIS), con el patrocinio entre otros de CIBERNED, organizaron los días 16 y 17 de diciembre la primera “Escuela de Biomedicina” conjunta, bajo el título “Biología celular y molecular de la comunicación neuronal en salud y enfermedad”. El seminario estuvo dirigido por Rafael Fernández Chacón, investigador principal de CIBERNED, y se centró en temas como la transmisión sináptica, plasticidad neuronal, neurogénesis y neurodegeneración, y trastornos neuropsiquiátricos, entre otros. El objetivo de la reunión fue presentar los avances más recientes en estos campos de investigación y fomentar el diálogo entre investigadores básicos y traslacionales, y entre jóvenes científicos y estudiantes. Informe Anual CIBERNED 2015 / 280 • Curso de verano de la Universidad de Extremadura (UMEX) Entre el 8 y 10 de julio de 2015 tuvo lugar en Cáceres, como parte de la XVI edición de los Cursos Internacionales de Verano de la Universidad de Extremadura, el curso “Avances en neurobiología y enfermedades neurodegenerativas”, dirigido por José Manuel Fuentes Rodríguez, investigador de CIBERNED y miembro del departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Genética de la Facultad de Enfermería y Terapia Ocupacional de la Universidad de Extremadura; y por Miguel Medina, Director Científico Adjunto de CIBERNED. El curso estuvo dirigido a alumnos y profesionales de ciencias de la salud y se dividió en tres grandes bloques: los aspectos comunes a las enfermedades neurodegenerativas (muerte neuronal, autofagia en el sistema nervioso central, estrés oxidativo…etc); enfermedad de Alzheimer y enfermedad de Parkinson. El objetivo del curso fue dar a conocer los avances más actuales a nivel molecular y celular del sistema nervioso (con especial énfasis en lo que hace referencia a las enfermedades neurodegenerativas), para integrar así dichos conocimientos en la comprensión, prevención o tratamiento de las enfermedades neurodegenerativas. Informe Anual CIBERNED 2015 / 281 Memoria económica Financiación La fuente principal de financiación de las actividades y objetivos generales de CIBERNED parte del Instituto de Salud Carlos III (ISCIII), cuya aportación, en su calidad de ente promotor y financiador mayoritario, representa el 71% de los ingresos anuales de la entidad. CIBERNED se creó en desarrollo de la convocatoria de estructuras estables de investigación cooperativa con fecha 30 de marzo de 2006 (BOE, 7 de abril de 2006). Dicha convocatoria, en su punto 13 establece que la ayuda concedida a los Centros de Investigación Biomédica en Red (CIBER) podrá llegar hasta un máximo del 80% del presupuesto de actividades del consorcio. Con fecha 4 de marzo de 2015 se firmó la resolución del Instituto de Salud Carlos III por la que se concedía la ayuda al CIBER en el área temática de enfermedades neurodegenerativas. Dicha resolución establece en su anexo que el Instituto de Salud Carlos III transferirá la subvención nominativa allí reflejada, por un importe total de tres millones novecientos veintitrés mil doscientos cuarenta euros (3.923.240,00€) para gasto corriente, y ciento sesenta y tres mil trescientos ochenta euros(163.380,00€) para gasto de capital. La resolución del 30 de marzo de 2006 del Instituto de Salud Carlos III por la que se convocan ayudas destinadas a financiar estructuras estables de investigación cooperativa en el área de biomedicina y ciencias de la salud en el marco de la iniciativa Ingenio 2010, programa Consolider, acciones CIBER (BOE núm. 83 Viernes 7 abril 2006), establece en su punto 13.1 (condiciones de las ayudas): "La ayuda concedida a los Centros de Investigación Biomédica en Red (CIBER) podrá llegar hasta un máximo del 80 por ciento del presupuesto de actividades del consorcio. Una vez constituido el Centro de Investigación Biomédica en Red, se determinará su presupuesto a través de un acuerdo específico de financiación y objetivos, realizado con el Instituto de Salud «Carlos III»”. En la determinación del presupuesto total del CIBER se considera, entre otros, como importe no subvencionable con la ayuda concedida, y por lo tanto consignable en el 20 por ciento no financiado, el gasto correspondiente a financiar las retribuciones del personal de los grupos de investigación que formen parte del CIBER y que tengan vinculación laboral con la institución o centro público firmante del convenio. En el Consejo Rector del consorcio celebrado en el mes de diciembre de 2013 se aprobó el procedimiento para el establecimiento y cálculo del sistema de módulos justificativos de la contribución de las instituciones consorciadas. La aportación del Instituto de Salud Carlos III en el año 2015 alcanzó la cifra de 4.086.620,00€. Las certificaciones emitidas por las entidades consorciadas para CIBERNED, siguiendo el sistema de módulos, suman un total de 1.021.655,00€, cantidad que cubre el 20% a aportar por las entidades consorciadas. Informe Anual CIBERNED 2015 / 285 Bases de presentación de las cuentas Imagen fiel Las cuentas anuales se han elaborado a partir de los registros contables de la entidad, habiéndose aplicado las disposiciones legales vigentes en materia contable y, en especial, con objeto de mostrar la imagen fiel del patrimonio, de la situación financiera y de los resultados de la entidad. Se presentan siguiendo el modelo normal y aplicando los principios contables que indica el Plan General de Contabilidad Pública. En concreto, aplicando la adaptación a dicho Plan General de Contabilidad Pública para organismos públicos cuyo presupuesto de gasto tiene carácter estimativo, aprobada por resolución de 28 de julio de 2011 de la Intervención General de la Administración del Estado. Las cuentas anuales para 2015 han sido formuladas por el director de la entidad, y se someten a la aprobación del Consejo Rector. Principios contables Se han aplicado todos los principios contables obligatorios que tienen una incidencia significativa en estas cuentas. Identificación de los programas • Recursos económicos Los programas y otras actividades presentan el siguiente reparto de recursos económicos para su realización La denominación de cada uno de ellos, así como los datos e información que los detalla, se encuentran en el apartado de la memoria científica: Personal Gastos de ejecución Total Administración, gestión y coordinación 84.798,20€ 244.315,26€ 329.113,46€ Programa 1: "Enfermedad de Alzheimer y otras demencias degenerativas" 802.257,00€ 138.959,18€ 941.216,18€ 230.962,69€ 1.394.330,95€ Programa 2: "Enfermedad de Parkinson y otros trastornos motores 1.163.368,26€ neurodegenerativos" Provisión paga extra/ indemnización temporales 73.780,56€ - 73.780,56€ Dirección científica adjunta/ Plataformas apoyo Investigación 164.145,67€ 18.887,52€ 183.033,19€ Formación/ Premio joven investigador/ Estancias - 12.909,13€ 12.909,13€ Servicio de comunicación, internacionalización y transferencia - 70.910,45€ 70.910,45€ Proyecto colaborativo tercera convocatoria 561.309,25€ 101.585,00€ 662.894,25€ Proyecto colaborativo cuarta convocatoria 77.412,56€ 65.949,60€ 143.362,16€ Proyecto colaborativo quinta convocatoria 13.846,68€ 332,00€ 14.178,68€ Informe Anual CIBERNED 2015 / 286 Personal Gastos de ejecución RTC-2014-1877-1 16.367,05€ 13.245,75€ RTC-2015-3289-1 4.617,03€ - 4.617,03€ - 35.132,68€ 35.132,68€ 5.100,28€ - 5.100,28€ 469,74€ - 469,74€ 10.905,03€ 0,00 10.905,03€ MJFF-JFR - 23.654,17€ 23.654,17€ PI11/03028 - 3.805,96€ 3.805,96€ JPND-COURAGE 30.243,25€ 20.772,71€ 51.015,96€ MS08/0088 10.797,37€ - 10.797,37€ Proyectos COEN- Convocatoria Pathfinder 149.393,75€ 144.609,65€ 294.003,40€ E-Rare/ SIRD 14.219,34€ - 14.219,34€ Fundación Salud 2000 - 29,40€ 29,40€ Biogen Evaluating the potential for Nrf2 - 588,36€ 588,36€ GW PHARMA 32.182,03€ 7.618,28€ 39.800,31€ SYLENTIS-CIBERNED 9.746,28€ - 9.746,28€ NOSCIRA (Dendria-CENIT / ratones transgénicos) 37.946,24€ - 37.946,24€ Beca José Castillejo - 19.034,00€ 19.034,00€ Convenios entidades consorciadas - - 65.105,21€ Foros - - 76.130,13€ Amortización de inmovilizado - - 127.754,87€ Aportaciones de las entidades consorciadas - - 1.021.655,00€ Proyectos competitivos PI12/00192 FJCI-2014-19673 PIE14/00061 BBVA Proyectos investigación Total 29.612,80€ Otros proyectos 3.262.905,57€ 1.153.301,79€ 5.706.852,57€ Los datos contenidos en la tabla superior ponen de manifiesto que el CIBERNED destina a la ejecución de los programas de investigación 2.335.547,13€, representando el 49,85% de los gastos de gestión ordinaria (tributos excluidos y sin tener en cuenta la aportación de las entidades consorciadas). Teniendo en cuenta la aportación en especie realizada por las entidades consorciadas que integran CIBERNED, el porcentaje es del 40,93%. El importe destinado en 2015 a financiar los gastos derivados de las convocatoria internas de proyectos colaborativos asciende a 820.435,09€, representando el 14,38%-17,51% (en función de si tenemos en cuenta o no la aportación de las entidades consorciadas). El gasto de la tercera convocatoria es notablemente superior al de las otras dos debido a que estos proyectos finalizaron en diciembre 2015. La quinta convocatoria se inició en octubre 2015, lo que explica el bajo nivel de ejecución hasta la fecha. Informe Anual CIBERNED 2015 / 287 La suma de ambas cantidades supone destinar casi el 67% del gasto a actividades directas de investigación básica, clínica y poblacional, manteniéndose en porcentajes e importes similares a los del ejercicio anterior, no teniendo en cuenta en estos datos la valoración de la aportación de las entidades consorciadas. El gasto en personal dedicado a las estructuras estables de investigación (grupos y proyectos colaborativos) representa el 57,45% de gasto total (no teniendo en cuenta en estos datos la valoración de la aportación de las entidades consorciadas). Los recursos destinados al departamento de administración se mantienen un año más en porcentajes similares a los de ejercicios anteriores, representando el 7% del total de gastos ordinarios, excluida la valoración de la aportación de las entidades consorciadas. La amortización de activos se sitúa en el 2,23% del gasto respecto al total de gastos ordinarios, debido al fin de la vida útil de los equipos ya adquiridos en ejercicios anteriores. Descenso significativo y pronunciado en los últimos años que se explica por la política de adquisición llevada a cabo por la entidad, invirtiendo de forma notable en los primeros años para posteriormente proceder a operaciones de mantenimiento, actualización y adquisición de complementos de los equipos ya adquiridos. Informe Anual CIBERNED 2015 / 288 • Recursos Humanos La tabla que se muestra a continuación presenta la distribución de los Recursos Humanos agrupados en las categorías de personal adscrito y personal propio: Grupo Institución Investigador principal Adscrito Contratado 101 Cuadrado Pastor, Antonio Universidad Autónoma de Madrid 5 4 102 Fariñas Gómez, Isabel Universidad de Valencia 16 2 103 Fuentes Rodríguez, José Universidad de Extremadura 9 2 Manuel 104 González Castaño, José Universidad Autónoma de Madrid 2 0 105 López Barneo, José Universidad de Sevilla 19 3 106 Ceña Callejo, Valentín Universidad de Castilla-La Mancha 1 3 108 Vicario Abejón, Carlos CSIC 5 3 109 Vila Bover, Miquel Fundació Instituto de Recerca del Hospital 9 2 Universitari Vall d’Hebrón 110 Pérez Castillo, Ana María CSIC 4 2 111 Iglesias Vacas, Teresa CSIC 1 3 113 García Verdugo, José Manuel Universidad de Valencia 5 3 114 del Río Fernández, José Instituto de Bioingeniería de Cataluña 0 1 Antonio 201 Canela Campos,Enric Isidre Universidad de Barcelona 12 3 202 Kulisevsky Bojarski, Jaime Fundació Institut de Recerca del Hospital 9 1 5 3 de la Sant Creu i Sant Pau 203 Lanciego Pérez, José Luis Centro de Investigación Médica Aplicada (CIME) 204 Moratalla Villalba, Rosario CSIC 6 2 205 Obeso Inchausti, José Ángel Fundación Hospital de Madrid 6 2 206 Rodríguez Díaz, Manuel Universidad de La Laguna 2 2 207 Tolosa Sarró, Eduardo Hospital Clínico y Provincial de Barcelona 11 5 208 Labandeira García, José Luis Universidad de Santiago de Compostela 12 2 209 Pérez Tur, Jordi CSIC 4 1 301 Alberch Vié, Jordi Universidad de Barcelona 31 3 303 Fernández Ruiz, Javier Universidad Complutense de Madrid 12 6 304 Mena Gómez, María Ángeles Fundación para la investigación Biomédica 2 0 del Hospital Universitario Ramón y Cajal 305 Guzmán Pastor, Manuel Universidad Complutense de Madrid 10 4 306 Lucas Lozano, José Javier CSIC 3 4 307 Naranjo Orovio, José Ramón CSIC 3 3 401 Ávila de Grado, Jesús CSIC 9 6 402 Camins Espuny, Antonio Universidad de Barcelona 8 1 Informe Anual CIBERNED 2015 / 289 Institución Grupo Investigador principal Adscrito Contratado 403 de Felipe Oroquieta, Javier CSIC 21 3 404 Matute Almau, Carlos Universidad del País Vasco 17 4 406 Rodríguez Álvarez, José Universidad Autónoma de Barcelona 9 3 407 Sáez Valero, Javier Universidad Miguel Hernández de Elche 7 2 408 Soriano García, Eduardo Universidad de Barcelona 11 2 409 Torres Alemán, Ignacio CSIC 4 4 410 Trullás Oliva, Ramón CSIC 7 3 411 Vitorica Ferrández, Universidad de Sevilla 4 1 Francisco Javier 412 Wandosell Jurado, Francisco CSIC 4 1 413 Comella Carnicé, Joan Xavier Fundació Institut de Recerca del Hospital 12 4 Universitari Vall d’Hebrón 415 Gutíerrez Pérez, Antonia Universidad de Málaga 8 3 502 Bermejo Pareja, Félix Fundación para la Investigación Biomédica 5 2 19 4 15 4 CSIC 3 1 Pastor Muñoz, María Centro de Investigación Médica Aplicada 7 0 Asunción (CIMA) Mengod Los Arcos, CSIC 3 2 del Hospital Universitario 12 de Octubre 503 Ferrer Abizanda, Isidro Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL) 504 Lleó Bisa, Alberto Fundació Institut de Recerca del Hospital de la Sant Creu i Sant Pau 506 López de Ceballos Lafarga, María 507 508 Guadalupe 509 de Pedro Cuesta, Jesús Instituto de Salud Carlos III 12 2 510 Bullido Gómez-Heras, María Universidad Autónoma de Madrid 3 2 Jesús 511 Cantero Lorente, José Luis Universidad Pablo de Olavide 8 0 601 Combarros Pascual, Onofre Fundación Marqués de Valdecilla 21 4 604 Muñoz Cánoves, Pura Universidad Pompeu Fabra 12 4 606 Fernández Chacón, Rafael Universidad de Sevilla 14 4 607 Navarro Acebes, Xavier Universidad Autónoma de Barcelona 25 4 609 López de Munain Arregui, Instituto de Investigación Biodonostia 28 4 0 9 497 152 Adolfo Oficina técnica TOTALES Informe Anual CIBERNED 2015 / 290 La captación y retención del talento es crucial para el futuro del CIBERNED. En este sentido, CIBERNED, realiza un importante esfuerzo dirigido a la incorporación de jóvenes investigadores en las primeras etapas de su carrera profesional y de investigadores con trayectoria investigadora contrastada. La situación socioeconómica actual y la necesidad de incrementar la competitividad nos hace impulsar la motivación de nuestro personal y su compromiso con nuestro modelo de investigación. En esta estrategia de gestión del talento es imprescindible el liderazgo de nuestros investigadores, por ello apoyamos e incentivamos su crecimiento profesional y personal. CIBERNED incentiva la colaboración de sus investigadores con grupos de investigación con liderazgo internacional capaces de captar recursos públicos y privados y de transferir el conocimiento y las patentes al tejido industrial y a la práctica asistencial. Fomenta la interrelación entre investigadores de ámbito básico, clínico y de salud pública. A la vez, promueve la investigación traslacional y la innovación y fomenta la colaboración entre los centros de investigación de las entidades que lo integran y otros pertenecientes a instituciones de investigación, tanto a nivel nacional como internacional. Se sigue un estricto proceso de selección basado en los méritos profesionales y las capacidades personales para seleccionar a los investigadores que integran los distintos equipos de investigación de CIBERNED. Este modelo de captación de los mejores talentos ha permitido formar equipos de gran nivel que, con su talento, aportan innovación y experiencia a la investigación científica. Cada uno de ellos ha hecho suya la máxima aristotélica “la inteligencia consiste no sólo en el conocimiento, sino también en la destreza de aplicar los conocimientos en la práctica”. CIBERNED se ha dotado de una estructura moderna y eficiente y es consciente de que la actuación en un ámbito altamente competitivo, como es el de la investigación, requiere una aportación de valor añadido a la sociedad a través de sus capacidades técnicas y económicas. Gracias al esfuerzo diario de nuestros investigadores para conseguir la excelencia en todos los planos de la investigación, nos hemos posicionado como uno de los centros de referencia internacional en la investigación de enfermedades neurodegenerativas. La labor de CIBERNED pasa por gestionar y apoyar, de forma eficaz y eficiente, la investigación. Se sostiene en criterios e instrumentos innovadores y de calidad para ofrecer un servicio profesional y una atención personalizada orientada hacia la satisfacción del usuario, colaborando y potenciando el objetivo de promocionar la investigación, la innovación y la transferencia de sus resultados al servicio de la sociedad. Convocatoria de personal CIBERNED tiene establecido un procedimiento sistemático, aprobado por el Comité de Dirección y por el Consejo Rector, para la cobertura de puestos de trabajo. Este procedimiento es acorde al punto 6.2 de la norma ISO 9001:2008. Todas las convocatorias de empleo se publican en las páginas web de los organismos integrantes del consorcio y, en cumplimiento de las obligaciones adquiridas con los diversos centros, se informa a los miembros del Consejo Rector y a los responsables de los centros de realización del contenido de las convocatorias. En 2008 se implantó, a través de la intranet de CIBERNED, la gestión integral de las plazas de empleo convocadas, buscando agilizar y facilitar a los investigadores principales un método rápido y sencillo de gestionar las convocatorias de personal. Este sistema ha permitido agilizar los procesos de selección y resolución de las plazas ofertadas, reduciéndose de forma considerable el tiempo entre la resolución de la convocatoria y la contratación del trabajador. La aplicación de este sistema facilita la rápida cobertura de las necesidades de provisión de puestos, previstos o imprevistos. Además, mejora y agiliza el funcionamiento organizativo, introduciendo criterios de eficacia y calidad en la operatividad interna del área de Recursos Humanos, siguiendo las directrices del plan de calidad implantado por CIBERNED conforme a la norma ISO 9001:2008, y garantiza al investigador la incorporación del trabajador en la fecha deseada. Informe Anual CIBERNED 2015 / 291 Continuando con la política de Recursos Humanos, seguimos orientando los procesos selectivos de CIBERNED a la captación y retención del talento. Conocer bien cuáles son nuestras fortalezas y las oportunidades del entorno ha permitido la incorporación de personal altamente cualificado, cuyos niveles de competencias técnicas y conductuales se adecuan a los perfiles de los puestos convocados. Todos los procesos de selección se realizan bajo criterios de capacidad, mérito y publicidad. Durante el año 2015 se han publicado un total de ocho convocatorias de empleo, con 47 plazas ofertadas. A las mismas se han presentado un total de 1.331 candidatos. Año de convocatoria Nº de convocatorias Nº de plazas ofertadas 2014 2015 5 8 32 47 Nº de candidatos presentados 694 1.331 Candidatos/ Plaza 21,69 28,32 Todas las plazas ofertadas son definidas con un perfil concreto, titulación solicitada, requerimientos de la plaza y funciones a desarrollar, así como la jornada y la ubicación del centro de trabajo. Del total de 47 plazas ofertadas en 2015, siete plazas han sido de doctor, veinticuatro de licenciado y dieciséis de técnico superior. Categoría 2014 2015 Doctor Licenciado Titulado medio Técnico superior 11 15 0 6 32 7 24 0 16 47 CIBERNED da la bienvenida a sus trabajadores La integración de los nuevos investigadores en la estructura de CIBERNED es tan importante como la selección de los candidatos. Por eso a todos los trabajadores que inician su relación laboral con CIBERNED se les proporciona el “Manual de acogida”. Esta guía contiene toda la información que les será de utilidad para proporcionarles una visión global de nuestra organización, así como unas orientaciones básicas que les faciliten su relación laboral. En ella pueden encontrar una breve presentación de CIBERNED, su origen y sus objetivos, la clasificación laboral, la organización del trabajo, los permisos y vacaciones, un resumen de prevención de riesgos laborales (PRL) y las plantillas para tramitar vacaciones y PRL. Es política de CIBERNED garantizar la salud y la seguridad de todos sus trabajadores en todas las actividades que se realicen dentro del ámbito laboral. Por ello ofrece a sus trabajadores un entorno laboral favorable a la salud conforme a las normas más exigentes de fiabilidad, higiene y seguridad. Desde Recursos Humanos se vela por la seguridad de cada trabajador y por que se cumpla con los protocolos de seguridad e higiene en el trabajo. Este consorcio no permite ningún tipo de discriminación y trabaja para garantizar la igualdad de oportunidades. Esta paridad se expresa en mayores posibilidades de desarrollo de carrera, de acceso a la formación profesional y a una remuneración justa. Por ello, desde el departamento de Recursos Humanos se sigue una política activa a fin de evitar cualquier tipo de discriminación por razón de sexo y a favorecer la igualdad de oportunidades. Ejemplo de ello es que los salarios no se diferencian entre hombres y mujeres, sino en función de las responsabilidades y el trabajo de cada uno. Estas políticas se recogen en el “Manual de acogida” y tratan de introducir un concepto global de igualdad en el ámbito de la actividad laboral, que se dirija a evitar la discriminación en todos los procesos de la entidad, como son los de selección, retribución, promoción y formación. Informe Anual CIBERNED 2015 / 292 • Plazas ofertadas en el ejercicio 2014-2015 30 25 24 20 16 15 15 11 10 7 6 5 0 Licenciado Doctor Técnico superior 2015 2014 Distribución del personal de los equipos de investigación durante 2015 • Personal CIBERNED por tipo de contrato en 2015 Durante 2015 la distribución de personal según el tipo de contrato era de 39 contratados indefinidos y 113 contratados temporales. 39 Indefinido Temporal 113 Informe Anual CIBERNED 2015 / 293 • Personal CIBERNED por categoría personal en 2015 La distribución del personal según su titulación fue de 47 doctores, 57 licenciados, 4 diplomados, 38 técnicos superiores, 6 administrativos. 6 4 Administrativo 38 Diplomado 47 Doctor Licenciado Técnico 57 • Personal CIBERNED por sexo en 2015 La plantilla de CIBERNED durante 2015 estuvo compuesta por 113 mujeres y 39 hombres. 39 Hombres 113 Mujeres • Personal CIBERNED por Comunidades Autónomas en 2015 La distribución del personal de los equipos de investigación por Comunidades Autónomas fue la siguiente: 8 País Vasco Islas Canarias 2 Galicia 2 Extremadura 2 8 Valencia 3 Navarra 63 Madrid 46 Cataluña 3 Castilla-La Mancha 4 Cantabria 11 Andalucía 0 Informe Anual CIBERNED 2015 / 294 10 20 30 40 50 60 70 Plan de formación Con el objetivo de favorecer y desarrollar programas para la formación científica de los investigadores, CIBERNED ha impulsado o participado durante 2015 en una amplia variedad de acciones formativas, incluyendo seminarios, ponencias, cursos y jornadas. • Del 9 al 13 de marzo se celebró la quinta edición del curso de formación multidisciplinar en demencias neurodegenerativas organizado por la Fundación CIEN, CIBERNED y la UNED. Un año más se realizó este curso, cuyo prestigio deriva de su abordaje integral de la problemática de las demencias. • Como parte del ciclo de seminarios “Excellence in Neurodegeneration” organizado por CIBERNED, el 28 de mayo tuvo lugar en Barcelona la conferencia "Genetics of Alzheimer's dementia. What's next?”, impartida por el doctor Jean-Charles Lambert, del Instituto Pasteur de Lille (Francia). • Entre los días 29 de junio y 1 de julio de 2015 se llevó a cabo en Sevilla el XVI Congreso de la Sociedad Española de Biología Celular (SEBC), bajo un programa de conferencias que abarca todas las áreas posibles de esta disciplina. CIBERNED patrocinó la sesión dedicada a neurobiología celular. • El workshop ADN mitocondrial y neurodegeneración reunió, entre el 23 y el 25 de septiembre, un grupo internacional de conferenciantes que han realizado contribuciones científicas clave en los últimos tres años en diversos aspectos de la fisiología mitocondrial. Organizado conjuntamente por el European Molecular Biology Organization (EMBO) y CIBERNED, el workshop estuvo dirigido a estudiantes, científicos y profesionales del mundo de la neurodegeneración y la investigación molecular. • Además, CIBERNED ha participado en el Congreso Anual de la Society for Neuroscience en Chicago con el Simposio Satélite de la Red Europea de Institutos de Neurociencia (ENINET). • Por otro lado, durante 2015 se han promovido programas de formación continuada para el desarrollo profesional y personal de los trabajadores. Entre los cursos realizados destacan los siguientes: • • • • • • Experimentación animal categoría B. Transferencia y valorización de proyectos biomédicos. Estadística. Avances en neurobiología y valorización de proyectos biomédicos. Funciones administrativas en centros sanitarios. Liderazgo, organización del trabajo en equipo. 9-13 Marzo 01 5º Curso de formación multidisciplinar en demencias neurodegenerativas 02 28 Mayo 29 Junio 30 Julio 03 Conferencia: “Genetics of Alzheimer's dementia. What's next?” XVI Congreso de la Sociedad Española de Biología Celular - 04 23-25 Septiembre 17-21 Octubre 05 Congreso anual de la Society for Neuroscience Workshop ADN mitocondrial y neurodegeneración Informe Anual CIBERNED 2015 / 295 Prevención de riesgos laborales Durante el año 2015, CIBERNED ha realizado una serie de actividades preventivas dirigidas a dar cumplimiento a los requerimientos legales en materia de seguridad y salud laboral. A continuación se especifica la ubicación de los grupos para los que se ha realizado el informe de evaluación de riesgos, acompañado de la planificación de la actividad preventiva correspondiente y de las fichas de información de los puestos de trabajo evaluados: Provincia Centro de trabajo de los grupos evaluados Madrid Madrid Madrid Madrid Málaga Sevilla Guipúzcoa Valencia La Coruña Centro Nacional de Microbiología-ISCIII Fundación CIEN Universidad Politécnica de Madrid HM CINAC Universidad de Málaga Instituto de Biomedicina de Sevilla Instituto Biodonostia Universidad de Valencia Universidad de Santiago de Compostela En cuanto a la formación preventiva referida al artículo 19 de la Ley de Prevención de Riesgos Laborales, se han impartido tres cursos presenciales de riesgos laborales en actividades de laboratorios de investigación a los que asistieron 42 trabajadores. En cuanto a vigilancia de la salud, se realizaron 70 reconocimientos médicos específicos. En la siguiente tabla se especifican los diferentes modelos de reconocimientos médicos realizados a los trabajadores en función de los riesgos inherentes al trabajo, en virtud del artículo 22 de la Ley de Prevención de Riesgos Laborales: Modelo de reconocimiento médico Nº de trabajadores RM Pantalla de visualización de datos RML Agentes Biológicos-P.Visual.Datos-Pos.Forzadas-R.Químico RM A. biológicos- Pantallas- P. forzadas- R. Ioniz.- Químico RML Agentes Biológicos 11 50 8 1 A continuación se especifican las campañas de vacunación llevadas a cabo por CIBERNED: Modelo de vacuna Serologías Dosis Campaña de vacunación de hepatitis B 3 20 Informe Anual CIBERNED 2015 / 296 Calidad Durante 2015 se ha superado satisfactoriamente la renovación de la certificación del Sistema de Gestión de la Calidad según la norma ISO 9001:2008 del área de gestión. Anualmente se establecen objetivos de calidad con la finalidad de conseguir una mejora continua en los procesos y obtener mayores niveles de satisfacción de los clientes, tanto externos como internos. El Sistema de Gestión de la Calidad se basa en procesos. Para ello, se analizan de forma continua los procesos básicos de la fundación, lo que constituye una herramienta de mejora constante que permite cumplir con los requisitos de clientes, reglamentos y leyes aplicables, así como optimizar los recursos de ésta. Las herramientas utilizadas para llevar a cabo la revisión del Sistema de la Gestión de la Calidad son las siguientes: • • • • • • • • Informes de auditoría, interna y externa. Evaluación de proveedores. Reclamaciones, sugerencias e informaciones de los clientes. Resultados de estudios de satisfacción de los clientes. Evaluación de las acciones correctivas y preventivas realizadas. Indicadores de calidad de los procesos. Objetivos de calidad. Modificaciones internas o externas con influencia sobre el sistema de calidad. La política de calidad persigue garantizar y optimizar los procesos relacionados con la orientación al cliente externo e interno, el liderazgo, la participación del personal, el enfoque basado en procesos y la mejora continua. Informe Anual CIBERNED 2015 / 297 Convenios de colaboración CIBERNED no ha otorgado convenios que hayan tenido como objeto la gestión de forma indirecta de servicio público alguno durante el ejercicio 2015. En el año 2015 la entidad mantiene en vigor los siguientes convenios: Entidad(es) colaboradora(s) Descripción Abogacía del Estado - Ministerio de Justicia Asistencia jurídica Fundación CIEN - CSIC - CRG Acuerdo de cotitularidad de la patente P201130033 "Compuestos para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas" Instituto Teófilo Hernando (UAM) Convenio marco de colaboración para promover y potenciar actividades de investigación, de docencia y de estudio, así como la divulgación y celebración de acontecimientos de interés científico, académico y cultural CSIC Acuerdo de cotitularidad de la patente "ADN mitocondrial como marcador para el diagnóstico de enfermedades neurodegenerativas" FIBIO Hospital Ramón y Cajal Acuerdo de cotitularidad de la patente "Medio condicionado de glía como agente neuroprotector" Universidad Miguel Hernández de Elche Acuerdo de titularidad de la patente "Método para determinar la enfermedad de Alzheimer mediante la detección de glicoproteínas portadoras del glicoepitodo HNK-1" CSIC Acuerdo de titularidad de la patente P201231654 “Proteína viral recombinante SGG2/Y/O complejos binarios SGG2-FNS para su uso en crecimiento y/o regeneración axonal” Fundación ACE Convenio marco de colaboración CSIC-JOHNSON & JOHNSON Acuerdo de titularidad de la patente P201231807 “Método de diagnóstico y/o pronóstico de enfermedades neurodegenerativas” CSIC-BIO RAD LABORATORIES INC Acuerdo de confidencialidad de la patente P201231807 “Método de diagnóstico y/o pronóstico de enfermedades neurodegenerativas” CSIC - NEURON BIO Acuerdo de confidencialidad de la patente P201231654 “Proteína viral recombinante SGG2/ Y/O complejos binarios SGG2-FNS para su uso en crecimiento y/o regeneración axonal” CSIC - Fundación CIEN Acuerdo de titularidad de la patente EP13382108.2 “Methods for the prognosis and diagnosis of neurodegenerative diseases” BIOCROSS - Fundación CIEN Acuerdo de confidencialidad de la patente EP13382108.2 “Methods for the prognosis and diagnosis of neurodegenerative diseases” Parque Científico de Madrid Asociación al Parque Científico de Madrid y alquiler de oficina en el mismo Institute for Research in Biomedicine (IRB) Acuerdo para el traspaso del 50% de la propiedad del microscopio Andor Informe Anual CIBERNED 2015 / 298 Entidad(es) colaboradora(s) Descripción FIBIO Hospital Universitario12 de Octubre Acuerdo de cotitularidad de la patente PCT/ ES2013/070693 "Modelo animal de déficit cognitivo, procedimiento de obtención y aplicaciones" Universidad Miguel Hernández de Elche-Fundación para el Fomento de la Investigación Sanitaria y Biomédica de la Comunidad Valenciana Acuerdo de cotitularidad de la patente P201130290 "Método de diagnóstico y/o pronóstico de la enfermedad de Alzheimer" Ottawa Hospital Research Institute-Institut CochinUniversite Pierre and Marie Curie E-Rare-2 “Stimulating Intrinsic Repair for DMD (SIRD)” Universidad Politécnica de Valencia (IAESTE )-INJUVE Prácticas formativas de estudiantes extranjeros Agencia Nacional de Evaluación y Prospectiva (ANEP) Evaluación científico-técnica colaborativos CIBERNED 2014 Universidad Complutense de Madrid Acuerdo de cotitularidad de la patente "Regulación de receptores CB1 de cannabinoides para la generación de neuronas corticoespinales a partir de células troncales embrionarias murinas" Universidad de Extremadura Prácticas curriculares estudiantes Janssen Cilag-Neuron Bio-FCIEN-CSIC Acuerdo de colaboración para la ejecución de actuaciones de cooperación público-privada enmarcadas en la convocatoria Retos-Colaboración 2015 GW Pharma Proyecto de investigación que se desarrollará en la Universidad Complutense de Madrid ANEP Evaluación de proyectos cooperativos, convocatoria CIBERNED 2015 CIC biomaGUNE Acuerdo para la estancia de estudiante en el proyecto cooperativo de CIBERNED 2014/06 “Inicio y progresión de la enfermedad de Parkinson: papel de la activación glial” (Tatiana Rodríguez Chinchilla) Secretaría de Estado de Universidades Mº Educación, Cultura y Deporte Gestión de ayudas de formación y movilidad del programa estatal de promoción del talento y su empleabilidad del plan estatal de investigación científica y técnica y de innovación 2013-2016 y otras actuaciones de convocatorias de ayudas para la movilidad de estudiantes y profesores universitarios CSIC-Universidad Autónoma de Madrid Acuerdo de cotitularidad de la patente nº 201431898 "Compuestos modulares del sensor neuronal de calcio Dream y sus usos terapéuticos". GW Pharma (UCM) Academic Research agreement Instituciones consorciadas de CIBERNED Convenio de colaboración IICC (renovación) CIBER Convenio interCIBER y de proyectos extracurriculares de Informe Anual CIBERNED 2015 / 299 Adquisiciones de inmovilizado Las adquisiciones de inmovilizado realizadas en el ejercicio son las siguientes: Nº de orden Descripción del equipo Fecha Importe total Responsable 5042141659 Rack Inox 5 cajones 19/06/15 2.739,63 € Gómez Isla, Teresa 1142141658 Cámara microambiental K-FRAME + adapt. Magnético para 4 PL. PETRI 35MM 03/06/15 4.773,45 € Del Río, José Antonio 1142141659 Controlador temperatura, pantalla táctil, control humedad y mezclador manual 04/06/15 9.610,43 € Del Río, José Antonio 2072171660 HP ELITEDESK 800G1 SFF 02/06/15 1.142,91 € Tolosa Sarro, Eduardo 2072171661 Monitor HP 18,9" mod. ED190i LEG VGA/DVI/DP 02/06/15 1.142,91 € Tolosa Sarro, Eduardo 6062171662 Ipad mini 3 Wi-Fi + cell 128 GB Silver 12/08/15 709,00 € Fernández Chacón, Rafael 1142141663 M-CU-DT-3 Controladora de sobremesa para control de motorizaciones de 3 ejes para platinas motorizadas y sistemas de enfoque motorizados Maerzhaeuser. Intefícies de comunicación: RS232C y USB. Conector para Joystick Maerzhaeuser o sistema de control Ergo 28/08/15 4.452,80 € Del Río, José Antonio 5042141664 Rack inox 5 cajones 25 cajas 51 mm 24/07/15 1.095,85 € Gómez Isla, Teresa 4012141665 Criterion Blotter Wire Electro 31/07/15 1.809,19 € Ávila de Grado, Jesús 4012141666 Powerpack HC, 100-120/220-240 V 31/07/15 1.809,19 € Ávila de Grado, Jesús 1032171667 Ordenador de sobremesa ( por piezas)+ teclado+ratón 30/09/15 965,00 € Fuentes Rodríguez, José Manuel 1032171668 Monitor LED 24" Philips 246V5LHAB 30/09/15 965,00 € Fuentes Rodríguez, José Manuel 6062171669 Equipo blanck side core i5 MM515 16/10/15 628,99 € Fernández Chacón, Rafael 6062171632 Monitor LG 22EN33S-B 21´5" LED 12/01/15 1.003,80 € 6062171631 Equipo Differo black side I7MA5 12/01/15 1.003,80 € 6062171633 Equipo black side core I5 MS12 12/01/15 559,00 € 4082171636 Monitor OC E970SWN 05/02/15 7.834,75 € Fernández Chacón, Rafael Fernández Chacón, Rafael Fernández Chacón, Rafael Soriano García, Eduardo 4082171635 Portátil HP PROBOOK 650 G1 05/02/15 7.834,75 € Soriano García, Eduardo 4082171634 PC sobremesa HP PAVILLON 500-315ns + teclado y ratón 05/02/15 7.834,75 € Soriano García, Eduardo 0012171637 NetAPP FAS2552HA 24*900G, 7 MODE 8* 10 Gbe+4*Bbe 05/02/15 19.450,75 € Dirección Informe Anual CIBERNED 2015 / 300 Nº de orden Descripción del equipo Fecha Importe total Responsable 2032061639 SnapGene Academic 28/01/15 308,28 € Lanciego Pérez, José Luis 2032141640 Congelador 1,852 NO FROST BLANCO A+ 08/02/15 954,69 € Lanciego Pérez, José Luis 1032141641 Sorvall ST8R refrigerated MicroCentrifuge 02/02/15 4.785,55 € Fuentes Rodríguez, José Manuel 4012141642 Congelador Liebherr G5216 23/02/15 1.327,37 € Ávila de Grado, Jesús 0012171643 Dockingstation/Hi-speed port rep II 18/02/15 383,57 € Dirección 1032141644 Centrifuge rotor microclick 30 x 2 ml 11/02/15 931,70 € Fuentes Rodríguez, José Manuel 4102171645 Synology disk stastion DS1515+ servidor NAS SATA 3 GB/s 24/02/15 1.792,01 € Trullás Oliva, Ramón 4102171646 Disco duro western digital 3TB SATA III Purple 24/02/15 1.792,01 € Trullás Oliva, Ramón 4012171647 IMAC 27 " 3,2 qc/GT755M 02/03/15 2.272,38 € Ávila de Grado, Jesús 2072141649 Bucket redondo 750 ML P/rotor TX-750 Set/4 27/02/15 2.566,41 € Tolosa Sarró, Eduardo 4012141650 Centrifuge Minispin, INCL. Stand. Rotor EU-PLUGGED 20/02/15 1.065,71 € Ávila de Grado, Jesús 1052141651 Termociclador power cord, T100 tube support ring 26/03/15 10.527,00 € López Barneo, José 1052141652 S100 Thermal Cycler con dual 48/48 fas reaction module 26/03/15 10.527,00 € López Barneo, José 5112171653 Portáil ACER ES1-P78B 14/04/15 349,00 € 1142141654 CMR-STG-MHIX2-1-STDMotorized Stage 02/04/15 7.944,26 € Del Río, José Antonio 3062141656 Cage set mouse cage and accesories 16/04/15 17.644,64 € Lucas Lozano, José Javier 4012141657 ACMENGP072CN 16/04/15 14.698,48 € Ávila de Grado, Jesús 1032141658 Incubador CO2 Stericycle sensor TC 07/05/15 6.534,01 € Fuentes Rodríguez, José Manuel Cantero Lorente, José Luis Informe Anual CIBERNED 2015 / 301 Índice de investigadores principales Índice de investigadores principales Alberch Vié, Jordi Ávila de Grado, Jesús Bermejo Pareja, Félix Bullido Gómez-Heras, Mª Jesús Camins Espuny, Antonio Canela Campos, Enric Isidre Cantero Lorente, José Luis Ceña Callejo, Valentín Combarros Pascual, Onofre Comella Carnicé, Joan Xavier Cuadrado Pastor, Antonio Fariñas Gómez, Isabel de Felipe Oroquieta, Javier Fernández Chacón, Rafael Fernández Ruiz, Javier Ferrer Abizanda, Isidro Fuentes Rodríguez, José Manuel García Verdugo, José Manuel González Castaño, José Gutiérrez Pérez, Antonia Guzmán Pastor, Manuel Iglesias Vacas, Teresa Kulisevsky Bojarski, Jaime Labandeira García, José Luis Lanciego Pérez, José Luis Lleó Bisa, Alberto López Barneo, José López de Ceballos Lafarga, María López de Munain Arregui, Adolfo Lucas Lozano, José Javier Matute Almau, Carlos Mena Gómez, Mª Ángeles Mengod Los Arcos, Guadalupe Moratalla Villalba, Rosario Muñoz Cánoves, Pura Naranjo Orovio, José Ramón Navarro Acebes, Xavier Obeso Inchausti, José Ángel Pastor Muñoz, María Asunción de Pedro Cuesta, Jesús Pérez Castillo, Ana María Pérez Tur, Jordi del Río Fernández, José Antonio Rodríguez Álvarez, José Rodríguez Díaz, Manuel Sáez Valero, Javier Soriano García, Eduardo Tolosa Sarró, Eduardo Torres Alemán, Ignacio Trullás Oliva, Ramón Vicario Abejón, Carlos Vila Bover, Miquel Vitorica Ferrández, Fco. Javier Wandosell Jurado, Francisco Programa 2 Programa 1 Programa 1 Programa 1 Programa 1 Programa 2 Programa 1 Programa 2 Programa 2 Programa 1 Programa 2 Programa 2 Programa 1 Programa 2 Programa 2 Programa 1 Programa 2 Programa 2 Programa 2 Programa 1 Programa 2 Programa 2 Programa 2 Programa 2 Programa 2 Programa 1 Programa 2 Programa 1 Programa 2 Programa 2 Programa 1 Programa 2 Programa 1 Programa 2 Programa 2 Programa 2 Programa 2 Programa 2 Programa 1 Programa 1 Programa 2 Programa 2 Programa 2 Programa 1 Programa 2 Programa 1 Programa 1 Programa 2 Programa 1 Programa 1 Programa 2 Programa 2 Programa 1 Programa 1 Página 109 Página 21 Página 24 Página 29 Página 32 Página 113 Página 36 Página 118 Página 121 Página 39 Página 129 Página 133 Página 43 Página 136 Página 139 Página 47 Página 144 Página 148 Página 152 Página 53 Página 154 Página 158 Página 161 Página 167 Página 171 Página 56 Página 174 Página 61 Página 179 Página 186 Página 64 Página 189 Página 68 Página 191 Página 195 Página 198 Página 201 Página 207 Página 71 Página 75 Página 211 Página 215 Página 217 Página 81 Página 220 Página 84 Página 87 Página 223 Página 90 Página 93 Página 229 Página 232 Página 96 Página 99 Informe Anual CIBERNED 2015 / 305 Informe Anual 2015 MINISTERIO DE ECONOMÍA Y COMPETITIVIDAD C/ Valderrebollo, 528031 Madrid Tel.: + 34 913 852 200 Fax: +34 913 852 118 www.ciberned.es