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Investigación

Regeneración Neural

Líneas de investigación

Content with Investigacion Encefalopatías Espongiformes .

Encefalopatías Espongiformes

Las líneas de investigación de la Unidad de Encefalopatías Espongiformes, dirigida por Miguel Calero, se enfocan, en gran medida, desde una perspectiva transversal de la neurodegeneración y su interacción con otras patologías crónicas como la disfunción vascular, el metabolismo lipídico y la inflamación, así como con enfermedades infecciosas con o sin afectación directa del sistema nervioso central. En todo caso, estas enfermedades se abordan con una clara vertiente en su potencial aplicación a la Salud Pública.


 

Perspectiva Etiológica Comprensiva de las Enfermedades Neurodegenerativas
Partiendo de la hipótesis de que las enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer son procesos sistémicos que presentan alteraciones periféricas, y que el daño específico al sistema nervioso central es consecuencia de una mayor sensibilidad al daño de las células post-mitóticas del cerebro, nos planteamos diversas líneas de trabajos en las que se aborda el estudio de alteraciones periféricas precoces como elementos causales y potenciales biomarcadores de enfermedad. Nos planteamos el abordaje del estudio de la disfunción vascular y la inflamación y su interacción con las patologías neurodegenerativas en función de la edad. Es importante también entender las interacciones entre distintas enfermedades crónicas, así como con procesos agudos con especial atención a las infecciones e inflamación, y la interacción con contaminantes medioambientales de exposición aguda o continuada.


 

En estrecha relación con el objetivo anterior y como claro ejemplo de una investigación transversal e interdisciplinar, en colaboración con el grupo del Dr. de Pedro (CNE, ISCIII), nos planteamos el marco etiológico para el estudio de las enfermedades neurodegenerativas, así como las comorbilidades vasculares y metabólicas basándonos en características epidemiológicas y biológicas compartidas entre las distintas patologías. Esta línea de trabajo se extiende a la transmisión de las enfermedades por priones a través de cirugía y el estudio de la potencial infectividad de otras enfermedades neurodegenerativas. En este contexto, una línea futura de interés está relacionada con la potencial nucleación entre distintos amiloides, con especial énfasis en amiloides exógenos procedentes de bacterias u hongos, y la interacción con otros posibles moduladores de la amiloidogénesis.

 


 

Factores Genéticos de Susceptibilidad Asociados a las Enfermedades Neurodegenerativas
En este contexto, nos planteamos explorar factores genéticos de susceptibilidad compartidos y diferenciales entre distintas enfermedades neurodegenerativas. Este apartado deberá apoyarse en la colaboración con grupos nacionales e internacionales como DEGESCO y EUROCJD. Esto es especialmente importante en el estudio de patologías con baja incidencia, como la ECJ, así como en áreas de gran competencia en las que es necesario replicar los estudios con un número elevado de muestras. Uno de nuestros focos de interés es el estudio de la epistasia entre distintos factores de riesgo genético en neurodegeneración.


 

 En paralelo al estudio del genoma y factores genéticos, es importante estudiar los mecanismos epigenéticos de regulación génica. En concreto, nuestros objetivos  a este nivel se centran en el estudio de la regulación de la metilación de los sitios CpG y su implicación en las demencias de rápida progresión (enfermedades por priones, enfermedad de Alzheimer de progresión rápida, demencia por cuerpos de Lewy, etc.) (proyecto colaborativo CIBERNED).

Biomarcadores para el diagnóstico temprano de la enfermedad de Alzheimer y otras enfermedades neurodegenerativas
Una de las líneas más activas se centra en la búsqueda de biomarcadores diagnósticos, pronósticos o de respuesta a tratamiento en distintas enfermedades neurodegenerativas, principalmente, enfermedades por priones y la enfermedad de Alzheimer. En el contexto del Proyecto Vallecas (dirigido actualmente por el Dr. Medina) enmarcado en el Proyecto Alzheimer de la Fundación Reina Sofía – Fundación CIEN, un objetivo importante a medio plazo es el seguimiento de la cohorte de estudio longitudinal de personas sin deterioro cognitivo o deterioro cognitivo leve al reclutamiento, en el que se buscarán marcadores biológicos, de neuroimagen y neuropsicológicos que nos permitan predecir la aparición y evolución de la enfermedad de Alzheimer antes del inicio de los síntomas clínicos, así como investigar los factores de riesgo prevenibles para incidir en la prevención de la enfermedad. Con el BT-CIEN (dirigido por el Dr. Rábano) y enmarcado también en el Proyecto Alzheimer, se estudiarán patrones patológicos de los pacientes ingresados en la Residencia, con especial énfasis en la interacción entre la patología vascular y la enfermedad de Alzheimer, a, así como la utilidad de los microRNA asociados al metabolismo lipídico como nexos potenciales entre la patología vascular y la enfermedad de Alzheimer (Proyecto concedido como co-IP junto con el Dr. Medina (CIBERNED-FCIEN) al Programa Estatal de I+D+i Orientada a los Retos de la Sociedad 2016). Asimismo, en colaboración con otros grupos y empresas de base tecnológica se colabora en el desarrollo de biomarcadores periféricos metabolómicos y proteicos.

C. elegans como modelo para el estudio de las enfermedades neurodegenerativas
En la actualidad, la Unidad se encuentra inmersa en el desarrollo de una línea de investigación emergente, centrada en el estudio de los mecanismos moleculares que subyacen a las enfermedades neurodegenerativas utilizando como modelo el nematodo C. elegans, adaptando nuestra investigación al principio de las Tres R (Reemplazo, Reducción y Refinamiento). El uso de C. elegans como sistema modelo para enfermedades humanas se ha ido extendiendo rápidamente, desde sus inicios como organismo experimental en la década de los años 70. C. elegans comparte muchos mecanismos celulares y vías moleculares conservados con los mamíferos, lo que permite estudios comparativos. Su uso proporciona varias ventajas, entre las que destacan su anatomía sencilla, su naturaleza transparente, su corta vida útil y su sencillo manejo en el laboratorio. Además, debido a su genética sencilla, es susceptible de análisis genéticos y de fármacos de alto rendimiento, lo que brinda la oportunidad de explorar mecanismos moleculares y opciones terapéuticas. Los principales componentes funcionales de la transmisión sináptica de los mamíferos se conservan en C. elegans y su red neuronal ha sido completamente cartografiada, lo que convierte a este nematodo en una poderosa herramienta para investigar los mecanismos moleculares de la neurodegeneración.

Proyectos de investigación

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Financiación pública (últimos 10 años)

1. Nombre del proyecto: Role of HSV-1 infection in Alzheimer’s disease: effects on myelin damage and therapeutic approaches (IMIENS-2022-002-PIC)
Entidades participantes: CIBERNED, ISCIII, CSIC, UPO
Investigadores principales: Eva Carro, Olga Calero Rueda, María Jesús Bullido, José Luis Cantero
Entidad/es financiadora/s: CIBERNED
Fecha de inicio-fin: 2024-2026
Cuantía total: 100.000 €

2. Nombre del proyecto: Estudio longitudinal prospectivo en ancianos sanos y con deterioro cognitivo leve: capacidad predictiva de los marcadores S100 beta y kisspeptina combinada con la evolución síncrona neuropsicológica (IMIENS-2022-002-PIC)
Entidades participantes: UNED, ISCIII, CIBERNED
Investigadores principales: Azucena Valencia Jiménez, Olga Calero Rueda
Entidad/es financiadora/s: IMIENS 
Fecha de inicio-fin: 2022-2024
Cuantía total: 4.000 €

3. Nombre del proyecto: Neurodegeneración ligada a la neuromelanina en la enfermedad de Parkinson: implicaciones mecanísticas, diagnósticas y terapéuticas (PI2020/09).
Entidades participantes: CIBERNED
Nombres investigadores principales: Miquel Vila Bover, José Luis Lanciego Pérez, José Luis Labandeira García, Ramón Trullás Oliva, Miguel Calero Lara 
Entidad/es financiadora/s: Convocatoria de financiación interna para proyectos colaborativos centrales y de investigación traslacional-CIBERNED
Fecha de inicio-fin: 2021-2023
Cuantía total: 315.000 €

4. Nombre del proyecto: Mecanismos moleculares asociados a factores de riesgo y resiliencia en neurodegeneración. Metabolismo lipídico y dinámica de membranas (NeuroRisk) (PID2019-110401RB-I00).
Entidades participantes: CIBERNED
Nombres investigadores principales: Miguel Medina Padilla, Miguel Calero Lara
Entidad/es financiadora/s: MINECO
Fecha de inicio-fin: 2020-2023
Cuantía total: 120.000 €

5. Nombre del proyecto: miRNA and lipid metabolism markers as potential links between vascular dysfunction and Alzheimer’s pathophysiology (SAF2016-78603-R)
Entidades participantes: CIBERNED
Nombres investigadores principales: Miguel Medina Padilla, Miguel Calero Lara 
Entidad/es financiadora/s: Proyectos RETOS - MINECO
Fecha de inicio-fin: 2017-2019
Cuantía total: 150.000 €

6. Nombre del proyecto: Red de Excelencia - Red Nacional de Priones (PrionetSpain) (AGL2017-90665-REDT)
Entidades participantes: ISCIII, Instituto de Bioingeniería de Catalunya (IBEC), CIC bioGUNE, CIMUS, Universitat Autònoma de Barcelona, INIA-CSIC, Hospital Universitario de Bellvitge, Instituto de Investigación Sanitaria Biodonostia, Universidad de Zaragoza.
Nombres integrantes red: José Antonio del Río Fernández, Joaquín Castilla, Jesús Requena, Salvador Ventura, Juan María Torres, Miguel Calero Lara, Jesús de Pedro Cuesta, Isidro Ferrer Abizanda, Adolfo López de Munain, Juan José Badiola 
Nombres investigadores principales: Joaquín Castilla
Entidad/es financiadora/s: MINECO 
Fecha de inicio-fin: 2017-2019
Cuantía total: 13.000 €

7. Nombre del proyecto: Red de Excelencia - Red Nacional de Priones (PrionetSpain) (AGL2015-71764-REDT)
Entidades participantes: ISCIII, Instituto de Bioingeniería de Catalunya (IBEC), CIC bioGUNE, CIMUS, Universitat Autònoma de Barcelona, INIA-CSIC, Hospital Universitario de Bellvitge, Instituto de Investigación Sanitaria Biodonostia, Universidad de Zaragoza.
Nombres integrantes red: José Antonio del Río Fernández, Joaquín Castilla, Jesús Requena, Salvador Ventura, Juan María Torres, Miguel Calero Lara, Isidro Ferrer Abizanda, Adolfo López de Munain, Juan José Badiola 
Nombres investigadores principales: José Antonio del Río
Entidad/es financiadora/s: MINECO
Fecha de inicio-fin: 2015-2017
Cuantía total: 39.000 €

8. Nombre del proyecto: Mecanismos epigenéticos implicados en la etiología y progresión de las Demencias Neurodegenerativas rápidamente progresivas (CIBERNED 2014/02)
Entidades participantes: CIBERNED
Nombres investigadores principales: Miguel Calero Lara, Isidro Ferrer Abizanda, Pascual Sánchez Juan, José Antonio del Río Fernández
Entidad/es financiadora/s: Convocatoria de financiación interna para proyectos colaborativos centrales y de investigación traslacional-CIBERNED
Fecha de inicio-fin: 2014-2016
Cuantía total: 252.074 €


Convenios con entidades privadas

1. Nombre del convenio: GSK3β in congenital and juvenile onset myotonic dystrophy (AMO-02-MD-2-001)
Nombres investigadores principales: Miguel Calero Lara
Entidad/es participante/s: CIBERNED
Entidad/es financiadora/s: AMO Pharma, Ltd
País entidad financiadora: Reino Unido
Fecha de inicio-fin: 2016-2017
Cuantía total: 36.844,5 €

2. Nombre del convenio: Desarrollo de prueba multiparamétrica en sangre para diagnóstico de Alzheimer 
Nombres investigadores principales: Miguel Calero
Entidad/es participante/s: ISCIII
Entidad/es financiadora/s: BIOCROSS S.L.
País entidad financiadora: España
Fecha de inicio-fin: 2013-2014
Cuantía total: 45.000 €

3. Nombre del convenio: Soluciones innovadoras para acelerar la identificación y desarrollo de fármacos en patologías del sistema nervioso (DENDRIA). Subproyecto: Determinación de la actividad de diversas Quinasas 
Nombres investigadores principales: Miguel Calero (IP subproyecto)
Entidad/es coordinadora: Noscira S.A.
Entidad/es financiadora/s: Proyecto CENIT
País entidad financiadora: España
Fecha de inicio: 2009-2012
Cuantía total: 10.081.485 €

4. Nombre del convenio: Determinación de los niveles de diversas Quinasas y marcadores neurodegenerativos en plasma, linfocitos y líquido cefalorraquídeo
Nombres investigadores principales: Miguel Calero
Participación: equipo investigador
Entidad/es participante/s: ISCIII
Entidad/es financiadora/s: Noscira S.A.
País entidad financiadora: España
Fecha de inicio-fin: 2008-2011
Cuantía total: 365.346 €

5. Nombre del convenio: Análisis de la enzima GSK-3b (total, activa e inactiva, y actividad enzimática) y marcadores inflamatorios en muestras de linfocitos y plasma
Nombres investigadores principales: Miguel Calero
Participación: equipo investigador
Entidad/es participante/s: ISCIII
Entidad/es financiadora/s: Neuropharma S.A.
País entidad financiadora: España
Fecha de inicio-fin: 2008-2009
Cuantía total: 40.553 €

6. Nombre del convenio: Determinación de los niveles de la enzima GSK como marcadores 
Nombres investigadores principales: Miguel Calero
Participación: equipo investigador
Entidad/es participante/s: ISCIII
Entidad/es financiadora/s: Neuropharma S.A.
País entidad financiadora: España
Fecha de inicio-fin: 2008
Cuantía total: 40.553 €

7. Nombre del convenio: Análisis de la enzima GSK-3b y marcadores inflamatorios en muestras de linfocitos y plasma
Nombres investigadores principales: Miguel Calero
Participación: equipo investigador
Entidad/es participante/s: ISCIII
Entidad/es financiadora/s: Neuropharma S.A.
País entidad financiadora: España
Fecha de inicio-fin: 2006-2007
Cuantía total: 67.007 €

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Genome-wide association analysis of dementia and its clinical endophenotypes reveal novel loci associated with Alzheimer's disease and three causality networks: The GR@ACE project

Moreno-Grau S, de Rojas I, Hernández I, Quintela I, Montrreal L, Alegret M, Hernández-Olasagarre B, Madrid L, González-Perez A, Maroñas O, Rosende-Roca M, Mauleón A, Vargas L, Lafuente A, Abdelnour C, Rodríguez-Gómez O, Gil S, Santos-Santos MÁ, Espinosa A, Ortega G, Sanabria Á, Pérez-Cordón A, Cañabate P, Moreno M, Preckler S, Ruiz S, Aguilera N, Pineda JA, Macías J, Alarcón-Martín E, Sotolongo-Grau O; GR@ACE consortium; DEGESCO consortium; Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative, Marquié M, Monté-Rubio G, Valero S, Benaque A, Clarimón J, Bullido MJ, García-Ribas G, Pástor P, Sánchez-Juan P, Álvarez V, Piñol-Ripoll G, García-Alberca JM, Royo JL, Franco E, Mir P, Calero M, Medina M, Rábano A, Ávila J, Antúnez C, Real LM, Orellana A, Carracedo Á, Sáez ME, Tárraga L, Boada M, Ruiz A. Genome-wide association analysis of dementia and its clinical endophenotypes reveal novel loci associated with Alzheimer's disease and three causality networks: The GR@ACE project. Alzheimers Dement. 2019 15(10):1333-1347. doi: 10.1016/j.jalz.2019.06.4950.

DOI

Proteomic mapping of p53 immunogenicity in pancreatic, ovarian, and breast cancers

Katchman BA, Barderas R, Alam R, Chowell D, Field MS, Esserman LJ, Wallstrom G, LaBaer J, Cramer DW, Hollingsworth MA, Anderson KS. Proteomic mapping of p53 immunogenicity in pancreatic, ovarian, and breast cancers. Proteomics Clin Appl. 2016 Jul;10(7):720-31.

DOI

Genetic Prion Disease Patients

Genetic Prion Disease Patients. Biomolecules. 2019 Nov 28;9(12):800. doi: 10.3390/biom9120800.

DOI

Elevated Plasma microRNA-206 Levels Predict Cognitive Decline and Progression to Dementia from Mild Cognitive Impairment

Kenny A, McArdle H, Calero M, Rabano A, Madden SF, Adamson K, Forster R, Spain E, Prehn JHM, Henshall DC, Medina M, Jimenez-Mateos EM, Engel T. Elevated Plasma microRNA-206 Levels Predict Cognitive Decline and Progression to Dementia from Mild Cognitive Impairment. Biomolecules. 2019 9(11):734. doi: 10.3390/biom9110734.

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Noticias sobre el grupo:

Sesiones Comunicativas del grupo:

Comunicaciones a Congresos:

  • Mateos-Martínez, P., et al. (2023). Studying the cellular and molecular evolution of familiar Alzheimer's disease using human cerebral organoids. 11th IBRO World Congress of Neuroscience. International Brain Research Organization. Granada. España.
  • Zapata, V., et al. (2023). Effects of polystyrene nanoplastics on the biology of human neural stem cells and human cerebral organoids. 11th IBRO World Congress of Neuroscience. International Brain Research Organization. Granada. España.
  • González-Sastre, R., et al. (2023). Highly efficient generation of human cerebral organoids bypassing embryoid body stage. 11th IBRO World Congress of Neuroscience. International Brain Research Organization. Granada. España.
  • Rosca, A., et al. (2023). Neurodevelopmental effects of cypermethrin in human neural stem cells. 11th IBRO World Congress of Neuroscience. International Brain Research Organization. Granada. España.
  • Coronel, R., et al. (2023). RNA-seq analysis reveals the implication of amyloid precursor protein (APP) in cell fate specification of human neural stem cells by several signaling pathways. 11th IBRO World Congress of Neuroscience. International Brain Research Organization. Granada. España.
  • González-Sastre, R., et al. (2023). Single- cell sequencing workflow to study cellular composition and cell type specific expression profiles of human cerebral organoids. 11th IBRO World Congress of Neuroscience. International Brain Research Organization. Granada. España.
  • Coronel, R., et al. (2021). Amyloid precursor protein (APP) regulates cell fate specification in human neural stem cells. 19th Nacional Meeting of Spanish Society of Neuroscience. Sociedad Española de Neurociencia. Lérida. España.
  • González-Sastre, R., et al. (2021). Improving the efficiency of human brain organoid generation from pluripotent stem cells. 19th Nacional Meeting of Spanish Society of Neuroscience. Sociedad Española de Neurociencia. Lérida. España.
  • Bernabeu-Zornoza, A., et al. (2021). Proliferate rate and neurogenesis in human neural strem cells are increased by Aβ40 peptide on human neural stem cells. 19th Nacional Meeting of Spanish Society of Neuroscience. Sociedad Española de Neurociencia. Lérida. España.
  • González-Sastre, R., et al. (2021). Gene expression pattern of hNS1 human neural stem cells in differentiation to applications in neuroscience. 19th Nacional Meeting of Spanish Society of Neuroscience. Sociedad Española de Neurociencia. Lérida. España.
  • Rosca, A., et al. (2021). Effects of chlorpyrifos on cell death and cellular phenotypic specification of human stem cells. 19th Nacional Meeting of Spanish Society of Neuroscience. Sociedad Española de Neurociencia. Lérida. España.
  • Coronel, R., et al. (2021). Role of amyloid precursor protein (APP) in the cell fate specification of human neural stem cells. ESGCT Collaborative Virtual Congress. European Society of Gene y Cell Therapy.
  • Rosca, A., et al. (2021). Effects of chlorpyrifos on stem cell biology: Cell death and phenotypic specification. ESGCT Collaborative Virtual Congress. European Society of Gene y Cell Therapy.
  • González-Sastre, R., et al. (2021). Improving the generation of human brain organoids from pluripotent stem cells. ESGCT Collaborative Virtual Congress. European Society of Gene y Cell Therapy.
  • Coronel, R., et al. (2019). Physiological functions of amyloid precursor protein (APP) in human neural stem cells. 18th Nacional Meeting of Spanish Society of Neuroscience. Sociedad Española de Neurociencia. Santiago de Compostela. España. 
  • Rosca, A., et al. (2019). Effects of chlorpyrifos on cell death and cellular phenotypic specification of human neural stem cells. 18th Nacional Meeting of Spanish Society of Neuroscience. Sociedad Española de Neurociencia. Santiago de Compostela. España.
  • Palmer, C., et al. (2019). p27Kip1 deficiency decreases early dopaminergic neuron development. 18th Nacional Meeting of Spanish Society of Neuroscience. Sociedad Española de Neurociencia. Santiago de Compostela. España.
  • Bernabeu-Zornoza, A., et al. (2019). Aβ40 and Aβ42 effects on the differentiation of human neural stem cells. 18th Nacional Meeting of Spanish Society of Neuroscience. Sociedad Española de Neurociencia. Santiago de Compostela. España

Miembros colaboradores:

  • Victoria López Alonso. Unidad de Biología Computacional. Científico Titular de OPIs. Instituto de Salud Carlos III. Código ORCID: 0000-0001-8129-8352
  • Laura Maeso Cuesta. Unidad de Biología Computacional. Técnico de Laboratorio (Contrato PEJ-2021-TL/BMD-21001). Instituto de Salud Carlos III. Código ORCID: 0009-0007-7453-2551
  • Viviana Stephanie Costa Gagosian. Investigadora Predoctoral (Estancia de Colaboración Internacional). Instituto Carlos Chagas ICC/FIOCRUZ (Brasil) 
  • Marta Ines Gallego Sanz. Unidad de Histología. UCCT. Instituto de Salud Carlos III
  • Berta Anta Felez. Unidad de Biología Celular. UFIEC. Instituto de Salud Carlos III
  • Rodrigo Barderas Manchado. Unidad de Proteómica Funcional. UFIEC. Instituto de Salud Carlos III
  • Eva Cano López. Unidad de Neuroinflamación. UFIEC. Instituto de Salud Carlos III
  • Eva Carro Díaz. Unidad de Neurobiología del Alzheimer. UFIEC. Instituto de Salud Carlos III
  • Alfonso Luque Jimenez. Unidad de Endotelio Funcional. UFIEC. Instituto de Salud Carlos III
  • Mª Carmen González Caballero. Centro Nacional de Sanidad Ambiental. Instituto de Salud Carlos III
  • Víctor Briz Herrezuelo. Centro Nacional de Sanidad Ambiental. Instituto de Salud Carlos III
  • Victoria Ramos González. Unidad de Investigación en Telemedicina y Salud Digital. Instituto de Salud Carlos III
  • Ana Vázquez González. Centro Nacional de Microbiología. Instituto de Salud Carlos III

Antiguos miembros:

  • Charlotte Palmer. PhD. 
  • Adela Bernabeu Zornoza. PhD. Código ORCID: 0000-0001-6238-1791
  • Andreea Stefania Rosca Rosca. PhD. Código ORCID: 0000-0002-6238-1844

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