Señales y respuestas

En el presente proyecto pretendemos estudiar los mecanismos moleculares que determinan que el macrófago al llegar a los tejidos prolifere, se diferencie, se active o se induzca apoptosis. Los objetivos y aplicaciones son: A. Mecanismos que controlan la proliferación, activación o apoptosis en los macrófagos: 1) Regulación de la expresión del gen de la fosfatasa MKP-1; 2) Mecanismo de inhibición de la proliferación dependiente del M-CSF por el IFNγ;3) Mecanismo de inhibición de la apoptosis por el IFNγ; 4) Diferenciación de los macrófagos y apoptosis; 5) Papel de la adhesión sobre la proliferación y la activación de los macrófagos y 6) Modelos in vivo y muestras de pacientes.B. Regulación de la expresión de las moléculas de clase II del MHC: 1) Caracterización funcional y molecular del factor de transcripción ACII (Activator of Class II): a) Determinación del mecanismo de regulación de este gen sobre el transactivador CIITA; b) Estudio del factor de transcripción ACII y en los pacientes inmunodeficientes por déficit de moléculas de clase II del MHC (Bare Lymphocyte Syndrome); c) Regulación de la expresión del gen ACII; d) Regulación de la actividad funcional por modificaciones post-transcripcionales de ACII; e) Identificación de proteínas que interaccionan con ACII; f) Estudios estructurales de la interacción de ACII con el DNA y g) Eliminación del gen ACII mediante recombinación homóloga en ratones; 2) Papel regulador de la región distal de los promotores de los genes de clase II del MHC; 3) Relación entre el ciclo celular y la expresión de las moléculas de clase II del MHC y 4) Mecanismos que bloquean la transcripción de los genes de clase II del MHC en los macrófagos senescentes.

         Estos estudios servirán para entender la actividad funcional de los macrófagos en la inflamación y diseñar terapias que conduzcan a su modulación en casos de inflamaciones crónicas como la artritis reumatoide u otras enfermedades autoinmunes en las que juegan un importante papel en su patogénia. Además, los cultivos primarios de los macrófagos de médula ósea constituyen un buen modelo para conocer la biología celular en general y poder estudiar los mecanismos que determinan procesos de activación, proliferación, diferenciación o apoptosis. Por otro lado, la regulación de la expresión de las moléculas de clase II del MHC es útil en inmunodeficiencias, autoinmunidad y reacciones de rechazo a los transplantes.

Envejecimiento

Los procesos de envejecimiento están asociados a una irregulación de la expresión génica.
En nuestro laboratorio hemos detectado la ausencia de expresión en los macrófagos procedentes de ratones viejos de una proteína señalizadora. Esto tiene como consecuencia una falta de respuesta proliferativa y de protección de la apoptosis. Objetivos: a) Determinar los mecanismos de inhibición de la expresión de la proteína señalizadora; b) Determinar en ratones viejos el efecto de la carencia en la función de los linfocitos T y c) Determinar en humanos si esta proteína está ausente en las células del sistema inmunitario, su actividad funcional y el origen de la irregulación génica.

Factores de transcripción

En este proyecto pretendemos caracterizar desde el punto de vista funcional y molecular el factor de transcripción ACII (Activator of Class II) y determinar como regula la transcripción de las moléculas de clase II del MHC. Objetivos específicos: 1) Papel funcional de ACII en la expresión de los genes de clase II del MHC Eliminación del gen ACII mediante recombinación homóloga. 2) Estudios estructurales de la interacción de ACII con el DNA. Bases para la manipulación de la actividad funcional. 3) Regulación de la expresión constitutiva y/o inducible del transactivador CIITA por el factor de transcripción ACII. 4) Regulación de la expresión de ACII. Estudio del promotor y de las moléculas transductoras de señales implicadas en la regulación de la expresión de ACII. 5) Identificación de proteínas que interaccionan con ACII. Cooperación e interacción entre reguladores transcripcionales. 6) Regulación de la actividad funcional por fosforilación u otras modificaciones post-transcripcionales de ACII.

Efectos del receptor LXR

Línea dirigida por la Dra. Annabel Fernández Valledor, investigadora del programa Ramón y Cajal.

Los receptores nucleares constituyen una superfamilia de factores de transcripción dependientes de ligando que regulan diferentes aspectos de la homeostasis y el desarrollo. Dos de los miembros de esta familia, LXR (Liver X Receptor) el alfa y beta, ejercen importantes acciones en la homeostasis lipídica. Los LXRs están regulados por determinadas formas oxidadas del colesterol (oxisteroles) y por productos intermediarios de la vía biosintética del colesterol. Algunos de los genes diana de LXR participan activamente en procesos de transporte reverso del colesterol desde tejidos periféricos hasta el hígado. Esta acción es especialmente relevante en la prevención de la formación de células espumosas a partir de macrófagos residentes en la pared arterial. De hecho, los agonistas sintéticos para LXR han sido utilizados eficazmente para proteger contra la aterosclerosis en modelos murinos.

Estudios recientes han demostrado que los agonistas de LXR también desempeñan acciones importantes en la regulación de la respuesta inmunitaria. Por un lado, ejercen acciones anti-inflamatorias a través de la regulación negativa de genes pro-inflamatorios en macrófagos. Estas acciones vendrían a ser similares a las que ejercen los glucocorticoides a través del receptor de glucocorticoides (GR), pese a que los mecanismos de sendas inhibiciones aún no están completamente determinados. Por otro lado, los agonistas de LXR protegen a los macrófagos de la muerte celular programada inducida por condiciones de estrés, como las que normalmente se generan en un foco de infección bacteriana.

Nuestros intereses son: a) profundizar en el estudio de los patrones de expresión génica regulados por LXR; b) determinar los efectos de los agonistas de LXR sobre las funciones de los macrófagos en el contexto de la respuesta inmunitaria; y c) estudiar efectos alternativos de estos agonistas vinculados a las funciones específicas de algunas poblaciones especializadas de macrófagos (células de microglía, osteoclastos, etc.) y otras células del sistema inmunitario).