• Aumenta el tamaño del texto
  • Disminuye el tamaño del texto
  • Imprimir
  • Envia

Programes de Recerca

Medicina Molecular

Patologia i teràpia moleculars en malalties heterogèniques i poligèniques

Antonio Zorzano

Antonio Zorzano

Group Leader
Professor (Biochemistry and Molecular Biology Dept. - UB)

Tel Oficina : +34 93 403 71 97
Tel Lab : +34 93 403 47 01 / +34 93 403 71 99 /
+34 93 403 71 98
correu-e : antonio.zorzanoarrobairbbarcelona.org

Introducció

S’ha estimat que entre 200 i 300 milions de persones a tot el món compliran, al final d’aquesta dècada, els criteris de l’Organització Mundial de la Salut per al diagnòstic de la diabetis mellitus. Aquesta epidèmia, predominantment de diabetis de tipus 2, s’ha estès a causa d'una vida molt més sedentària que ens predisposa a l’obesitat i a la resistència a la insulina.

Els individus afectats per la malaltia també poden presentar un seguit d’efectes associats no desitjables com ara la hipertensió, dislipidèmia, i hipercoagulabilitat, que condueixen a la morbiditat i mortalitat per malalties vasculars ateroscleròtiques.

La coexistència de molts d’aquests trastorns amb la resistència a la insulina constitueix la síndrome metabòlica. En la societat occidental, el nombre de malalts de síndrome metabòlica està augmentant amb xifres d’epidèmia: actualment afecta un 20 % de la població general i aproximadament un 40 % de persones de més de 60 anys.

Les últimes dades epidemiològiques i biològiques indiquen que les etiologies d’aquestes malalties poden compartir mecanismes genètics i bioquímics inesperats i regulars.

Un pas molt important cap a la comprensió de la síndrome metabòlica és la identificació dels gens de susceptibilitat, que poden portar-nos cap a dianes terapèutiques addicionals per al disseny futur de fàrmacs.

Camps d'Investigació

Volem determinar els mecanismes moleculars implicats en el desenvolupament de resistència a la insulina i, particularment, identificar nous gens de susceptibilitat a l’obesitat i la diabetis de tipus 2.

Aquest objectiu general s’estructura en tres nivells:

  1. Identificació dels gens responsables del desenvolupament de resistència a la insulina associada a l’obesitat o a la diabetis de tipus 2, fent èmfasi especial en els gens implicats en nous mecanismes de regulació mitocondrial com en la dinàmica del mitocondri, en gens que codifiquen per proteïnes implicades en la regulació de l’expressió gènica nuclear, o per proteïnes involucrades en noves vies de senyalització intracel·lular.
  2. Anàlisi dels mecanismes moleculars que intervenen en la regulació del transport de glucosa als músculs i a les cèl·lules adiposes i en el desenvolupament de lipotoxicitat.
  3. Identificació de nous objectius i desenvolupament de nous compostos per al tractament de la síndrome metabòlica.
Línies de Recerca

El nostre grup s’estructura en tres línies de recerca:

1. Identificació dels gens responsables del desenvolupament de resistència a la insulina, obesitat o diabetis de tipus 2.

El nostre laboratori ha informat de la implicació de la proteïna bifuncional SSAO/VAP-1 (aminooxidasa sensible a la semicarbazida / proteïna d’adhesió vascular 1) en la regulació del transport de glucosa a les cèl·lules adiposes. La manipulació de l’activitat de SSAO fa disminuir la resistència a la insulina i la hiperglicèmia en rates diabètiques.

A més a més, SSAO/VAP-1 està clivellada per la membrana de plasma com a resposta a factors com ara TNF-α i la forma soluble que en resulta (SSAO soluble) s’allibera a la circulació. Si resta així, la concentració de plasma de SSAO soluble fa créixer els nivells de resistència a la insulina. Prenent aquestes dades com a fonament, ara estem estudiant el paper funcional de SSAO/VAP1 en ratolins genoanul·lats (knock-out) i el paper específic de la forma soluble de SSAO en la seva relació amb la resistència a la insulina.

Hem identificat un gen nuclear que codifica la proteïna mitocondrial mitofusina-2 (Mfn2). Hem demostrat que la Mfn2 regula tant la fusió mitocondrial com el metabolisme mitocondrial. A més a més, també hem demostrat que l’expressió gènica de la Mfn2 està reprimida en els músculs esquelètics dels obesos o dels diabètics de tipus 2. Aquests descobriments indiquen que la Mfn2 pot estar implicada en la patofisiologia de l’obesitat i de la diabetis de tipus 2.
Actualment estem estudiant el possible paper de la Mfn2 en el desenvolupament de trets de la síndrome metabòlica en humans i els mecanismes específics pels quals la Mfn2 regula el metabolisme mitocondrial.

Més enllà d’això, hem identificat molts gens que codifiquen proteïnes nuclears amb expressions alterades sobre obesitat i/o diabetis de tipus 2. La nostra recerca actual va dirigida al paper funcional d’aquests gens i la seva possible implicació com a factors de susceptibilitat per a la diabetis de tipus 2 o el desenvolupament de la síndrome metabòlica.

2. Anàlisi dels mecanismes moleculars que intervenen en la regulació del transport de glucosa als músculs i a les cèl·lules adiposes i en el desenvolupament de lipotoxicitat.

Ens centrem en la delineació dels mecanismes de senyalització intracel·lular que causen la ràpida translocació dels transportadors de glucosa GLUT4 d’una posició intracel·lular a la superfície de la cèl·lula, així com de la maquinària molecular que provoca la lipotoxicitat de les cèl·lules. En aquest aspecte, les nostres activitats de recerca exploren les vies de senyalització que intervenen en els efectes metabòlics de la contracció dels músculs i, específicament, en els mecanismes implicats en la pujada de GLUT4 a la superfície de la cèl·lula.

A més a més, i prenent com a fonament les últimes observacions del fet que la caveolina-1 i les caveolae intervenen en la integritat i la funció de les gotes lipídiques, en la lligadura, el transport i l’emmagatzematge d’àcids grassos i en l’acció de la insulina, volem definir el paper de la caveolina-1 i les caveolae en els mecanismes pels quals l’adipòcit empaqueta i emmagatzema eficientment triglicèrids en diversos dipòsits adiposos.

Aquests estudis poden revelar les causes que produeixen la lipotoxicitat associada a l’obesitat o a la lipodistròfia.

3. Identificació de nous objectius i desenvolupament de nous compostos per al tractament de la síndrome metabòlica.

Hem demostrat que l’ús de substrat de SSAO/VAP-1 i de petites dosis de vanadat estimula amb molta potència el transport de glucosa en adipòcits. A més a més, l’administració d’aquests compostos in vivo exerceix una acció antidiabètica en models animals de diabetis. Prenent aquests estudis com a fonament, i en col·laboració amb Fernando Albericio (IRB Barcelona) i Miriam Royo (PCB), hem generat una nova classe de compostos, a saber, sals d’arilalquilamina i vanadi, que, en ser administrats per via oral o subcutània, també mostren una potent activitat antidiabètica en els animals.

Actualment, estudiem les propietats toxicològiques i farmacològiques d’aquesta classe de compostos, i la seva possible aplicació en el tractament dels trets de la síndrome metabòlica.

Finançament

Aquest grup de recerca rep finançament de les institucions següents:

  • Generalitat de Catalunya
  • Instituto de Salud Carlos III, Ministerio de Sanidad y Consumo
  • Ministerio de Educación y Ciencia
  • Comissió Europea
Highlighted Projects
  • Integration of the system models of mitochondrial function and insulin signalling and its application in the study of complex diseases (MITIN); Contract no. 223450; www.mitin-fp7.eu
  • Cooperació transnacional per a la innovació tecnològica en el desenvolupament de molècules per al tractament de l'obesitat i la diabetis (DIOMED); Contract no. DIOMED-SOE1/P1/E178; http://diomed-sudoe.eu/front
Més informació

Recerca de publicacions científiques

Recerca de publicacions científiques


  • Generalitat de catalunya
  • Generalitat de catalunya. Salut
  • Universidad de Barcelona
  • Parc cientific

Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona)
Parc Científic de Barcelona
C/ Baldiri Reixac 10
08028 Barcelona - Espanya
Tel: +34 93 402 02 50 | Fax: +34 93 403 71 14
infoarrobairbbarcelona.org