Investigador Titular 3 F
PhD Universidad de California, Berkeley
Categoría en el SNI: Nivel III
Tema de Investigación: Estructura y caracterización de los genes de proteínas del citoesqueleto en modelos eucariontes y mecanismos que regulan su transcripción.
Organización de los microfilamentos de actina y su relación con moléculas y estructuras especializadas de la membrana.
Transducción de señales
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Las células eucariónticas, tanto en organismos unicelulares como pluricelulares, tienen una forma definida que es dada por su organización interna. Sin embargo, las células deben tener también plasticidad suficiente que les permita cambiar de forma, dividirse, desplazarse y adaptarse a cambios en su microambiente. Estas funciones se llevan a cabo por las estructuras filamentosas y tubulares que en conjunto forman el llamado citoesqueleto.

El citoesqueleto al participar en estas funciones, puede tener una acción estructural y regulatoria gracias al dinamismo de sus componentes moleculares que pueden formar polímeros y despolimerizarse con gran rapidez, de acuerdo a las necesidades de las células. Cada tipo de filamento o túbulo está formado por distintas unidades proteícas que tienen diferentes propiedades mecánicas y que se ensamblan y desensamblan al asociarse con proteínas específicas presentes en las células. La coordinación precisa de estos procesos permite mantener el orden interno. El citoesqueleto, al estar involucrado en muchas funciones celulares es un elemento esencial para mantener la homeostasis y el funcionamiento preciso de las células. Alteraciones del citoesqueleto dan como resultado varios trastornos y patologías.

Las células epiteliales y endoteliales, que forman las barreras que protegen del medio exterior a los órganos internos de un organismo, tienen un citoesqueleto muy organizado que asegura esta función en los tejidos. En particular, son los filamentos formados por actina y sus proteínas asociadas, los encargados de poner en su sitio a las moléculas de la membrana que forman las uniones celulares en estas barreras. En organismos unicelulares, el arreglo del citoesqueleto es muy diverso y existen células como los Ciliados que tienen un citoesqueleto muy complejo y rígido, y otros como las amibas, que por su gran plasticidad requieren de un citoesqueleto que no sea rígido, ni estable. En cualquiera de estas modalidades el citoesqueleto juega un papel muy importante manteniendo la arquitectura celular y asegurando la interacción con otras células y con el medio ambiente.

En mi laboratorio hemos estudiado por muchos años a los componentes del citoesqueleto utilizando diferentes sistemas celulares, así como la forma en que éste regula funciones como la locomoción, el cambio de forma, la permeabilidad tisular, la fagocitosis, la adhesión, la secreción y el tráfico citoplásmico. Hemos también explorado la participación del citoesqueleto en la transducción de señales del medio externo al interior de la célula para activar cascadas de señalización que regulan cambios en la actividad de proteínas, la expresión de ciertos genes y el movimiento de moléculas a diferentes compartimientos celulares.

En la actualidad estudiamos la organización del citoesqueleto en organismos patógenos como la amiba Entamoeba histolytica, muy conocida en nuestro medio como causante de la Amibiasis, y en células que interaccionan con las amibas como son las células epiteliales que son dañadas por la interacción, a su vez inducida por las bacterias intestinales. Estudiamos además, la interacción del virus Dengue, otro patógeno ahora reemergente en algunos estados del país, con células endoteliales, las cuales muestran mayor permeabilidad al ser infectadas por el virus, lo que posiblemente derive en hemorragia y edema. Para nuestros estudios utilizamos métodos de biología celular, bioquímica, biología molecular e inmunología.

Publicaciones recientes:

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Fig.1. Entamoeba histolytica, una amiba parasito del humano, tiene una movilidad excepcional tanto en su desplazamiento como en el movimiento interno de sus organelos. Se muestra un trofozoito durante el fenómeno de macropinocitosis en el que ingiere un marcador fluorescente (rojo) que nos permite visualizar el trafico de las vesículas que lo contienen y su fusión con otras ya presentes en el citoplasma (verde) en células vivas.




Fig. 2. El virus del dengue (amarillo) al penetrar a las células blanco modifica la organización de la célula que infecta, la cual se redondea. A la vez, la infecciòn viral modifica el citoesqueleto de actina ( fibras rojas) de las células vecinas a las células infectadas. El resultado es un desarreglo de uniones y arquitectura celular que altera el funcionamiento del tejido.