Transporte Axonal, Neurodesarrollo y Neurodegeneracion

El laboratorio se centra en dilucidar la función del transporte axonal y las proteínas motoras en la regulación de los procesos de migracion, guia axonal y neurodegeneracion. Nos enfocamos priincipalmente en comprender como los defectos del transporte axonal pueden derivar en alteraciones de comunicacion neurona-neurona que induscan posteriormente patologias que deriven en la manifestacion de fenotipos de neurodegeneracion asociados al Parkinson o al Alzheimer. A través del diseño y utilización de cargas fluorescentes proponemos describir las propiedades de transporte de diferentes receptores, vesículas y organelas a lo largo del axón. Estas propiedades de movimiento junto con la utilización de técnicas de bioquímica y caracterización patológica de mutantes de proteínas motoras son utilizadas para identificar el rol de las proteínas motoras en crecimiento y guia axonal y la progresión de patologías que se generan por defectos del transporte axonal. El objetivo a futuro de mi laboratorio es generar un modelo neuronal humano a partir de la diferenciación de células madre humanas para poder estudiar las propiedades de transporte axonal en condiciones normales y en modelos de enfermedad.

  • Director

    Dr. Tomás Falzone

     

    Investigador Adjunto (CONICET)

    Jefe de Trabajos Prácticos, UBA.

    tfalzone@fmed.uba.ar

     

  • Integrantes

     

    Dra. Trinidad Saez, Bióloga, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, UBA.

    Post-doc CONICET. trinidad.mm.saez@gmail.com

    Sol Rodriguez, Estudiante, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, UBA.

    solr343@gmail.com

Tema Central de Estudio

La gran estructura que poseen las neuronas depende de un correcto sistema de transporte axonal que asegura la distribución de proteínas y organelas para el normal desarrollo y funcionamiento neuronal. Fallas en la distribución y transporte de receptores y vesiculas ha sido sugerido y observado en un numero variado de alteraciones del desarrollo y en la manifestacion de neurodegeneracion. El objetivo de mi laboratorio se centra en dilucidar la función de las proteínas motoras en la regulación del transporte axonal y comprender como los defectos del transporte axonal pueden derivar alteraciones de migracion, guia axonal y supervivenvia neuronal que puedan inducir la manifestacion futura de enfermedades neurodegenerativas. A través del diseño y utilización de cargas fluorescentes proponemos describir las propiedades de transporte de diferentes receptores, vesículas y organelas a lo largo del axón. Estas propiedades de movimiento junto con la utilización de técnicas de bioquímica y caracterización patológica de mutantes de proteínas motoras son utilizadas para identificar el rol de las proteínas motoras en la iniciación y progresión de patologías que se generan por defectos del transporte axonal. El objetivo a futuro de mi laboratorio, que estamos poniendo a punto con gran esfuerzo, es el de generar un modelo neuronal humano a partir de la diferenciación de células madre humanas para poder estudiar las propiedades de transporte axonal en condiciones normales y en modelos de enfermedad.

 

Tesis Dirigidas

  • Ph.D, Lucas Cromberg,. Doctorado. Abril, 2017.

  • Ph.D, Maria Gabriela Otero,. Doctorado. Marzo, 2016.

  • Lic., Matias Alloatti, Licenciatura, Mayo 2014. "Transporte axonal del proteasoma: Nuevos regímenes de movimiento revelados a partir del análisis cuantitativo de imágenes de microscopía de fluorescencia. Mayo, 2014"

  • Lic., Lucas Cromberg, Licenciatura, Marzo 2011. "Regulación del transporte axonal mediado por la kinasa de estrés JNK. Marzo, 2011"

 

Subsidios Actuales

PICT 2013-0402. Subsidio del FONCYT, Agencia Nacional de Promoción de la Ciencia

y Tecnología. Argentina.

UBACyT 2014-2017. Subsidio Universidad de Buenos Aires.

2016 PROLAB (IBRO-LARC). Cooperación internacional Argentina-Brasil

 

Publicaciones

- Pozo Devoto V & Falzone T.“α-Synuclein and mitochondria biodynamics in Parkinson’s Disease”. Disease Mechanism and Models, Review, Under revision, 2017.

- Pozo Devoto V, Dimopoulous N, Alloatti M, Cromberg L, Otero M, Saez T, Pardi, B, Marin-Burgin, Schinder A, Scassa M, Sevlever G & Falzone T.“αSynuclein control of mitochondrial homeostasis in human-derived neurons is disrupted by mutations associated with Parkinson’s Disease”. Under revision, 2017.

- Lacovich V, Espindola S, Alloatti M, Pozo Devoto M, Cromberg L, Čarná M, Forte G, Gallo J, Bruno L, Stokin G, Avale M & Falzone T. “Tau isoforms imbalance impairs the axonal transport of the amyloid precursor protein (APP) in human neurons”, Journal of Neuroscience. Jan 4;37(1):58-69., 2017.

- Medina C; Biris O, Falzone T, Zhang X, Zimmerman A, Bearer E.“Hippocampal to basal forebrain transport of Mn2+ is impaired by deletion of KLC1, a subunit of the conventional kinesin microtubule-based motor”. Neuroimage, Jan 15;145:44-57 2017.

- LaSpina F, Molina L, Romarowski A, Vitale A, Falzone T, Krapf D, Hirohashi N, Buffone M. “Mouse sperm begin to undergo acrosomal exocytosis in the upper isthmus of the oviduct”. Developmental Biology. Feb 10; Mar 15;411(2):172-82, 2016.

- Otero G, Alloatti M, Cromberg L, Almenar-Queralt A, Encalada S, Pozo Devoto V, Goldstein L, Falzone T.“Fast axonal transport of the proteasome complex depends on membrane interaction and molecular motor function”. Journal of Cell Science,April 1;127, 1537-49, 2014.

- Almenar-Queralt A, Falzone T, Shen Z, Arreola A, Niederst E, Kim S, Briggs S, Williams S, Goldstein L. “UV Accelerates Amyloid Precursor Protein (APP) Processing and Disrupts APP Axonal Transport”. Journal of Neuroscience,Feb 26;34(9):3320-39, 2014.

- Falzone T & Stokin G. "Imaging amyloid precursor protein in vivo: an axonal transport assay". Methods in Molecular Biology, 846:295-303, 2012.

- Falzone T, Gunawardena S, McCleary D, Reis G, Goldstein L. “Kinesin-1 transport reductions enhance human tau hyperphosphorylation, aggregation and neurodegeneration in animal models of tauopathies.”. Human Molecular Genetics, Nov 15;19(22):4399-408, 2010.

- Falzone T, Stokin G, Lillo C, Rodrigues E, Westerman E, Williams D, Goldstein L. “Axonal Stress Kinase Activation and Tau Misbehavior Induced by Kinesin-1 Transport Defects”. Journal of Neuroscience. 29(18):5758-67. May 6, 2009.

- Stokin G, Lillo C, Falzone T, Brusch R, Rockenstein E, Mount S, Raman R, Davies P, Masliah E, Williams D, Goldstein L. “Axonopathy and transport deficits early in the pathogenesis of Alzheimer's disease”. Science, 307(5713):1282-8, Feb 25, 2005.

- Falzone T, Gelman D, Young J, Grandy D, Low M and Rubinstein M. “Absence of DopamineD4 Receptors Results in Enhanced Reactivity to Unconditioned, But not Conditioned, Fear”.European Journal of Neuroscience, (1):158-164. Jan 15, 2002.

- Rubinstein M, Phillips T, Bunzow J, Falzone T, Dziewczapolski G, Zhang G, Fang Y, Larson J, McDougall J, Chester J, Saez C, Pugsley T, Gershanik O, Low M and Grandy D. “Mice Lacking Dopamine D4 Receptors Are Supersensitivite to Ethanol, Cocaine, and Methamphetamine”. Cell, Vol. 90:991-1001, Sep 19, 1997.

 

Premios y eventos destacados

- Invitación a simposio IBRO-LATAM 2016, “Synuclein in the way of motchodrial transport and morphology”, Buenos Aires. Oct. 2016.

- 2016 PROLAB Program. Premio de IBRO-LARC para desarrollo de colaboraciones en Latinoamérica. (2015).

- Invitación a simposio Investigador Jóven, 16st TWAS-ROLAC. Young Scientist Conference. “hESC Derived Neurons to Understand intracellular disease mechanisms”. 16th TWAS-ROLAC.Rio, Brazil 24-25 Nov, 2014.

- Miembro comité regional de evaluación del programa de becas “Pew Latin American Fellows Program” (2014-2016).

- Elegido Vocal de la Sociedad Argentina de Neurociencias, SAN 2013-2017.

- Invitación a simposio ICRC-. “Using hESC Derived Neurons to Answer Parkinson’s Disease Mechanisms”. Stem Cells from the bench to the bedside. Brno, Czech Republic, May, 2014.

- Canada-Latin America and the Caribbean Exchange Grant (LACREG).Alzheimer y Diabetes, Transporte axonal y señalización mediada por RAGE. International Development Research Center (IDRC). (2012-2014).

- Invitación a simposioAAICAD 2012.“Coordinated proteasome and lysosome retrograde axonal transport is regulated by kinesin-1 clustering at projection ends”. Int. Conference on Alzheimer Disease 2012. Vancouver, Canada 14-19 July, 2012.

- Travel Award, International Conference on Alzheimer Disease. AAICAD 2011. Paris, Julio 2011.

- Invitación simposio investigador joven.“Abnormal endo-lysosomal membrane dynamics and retrograde axonal transport defects induced by proteasome inhibition”. Sociedad Argentina de Neurociencias, Argentina. 20-23 Oct. 2011.

- New Investigator of the Alzheimer Association. Subsidio internacional. Proyecto de investigación: “New Models to Study the Role of Ubiquitin-Proteasome Axonal Transport in AD”. Institución: IBCN (2010-2012)

- Invitación a simposio del Spring Brain Conference (SBC). “How Transport Defects Leads to Disease: A Model to Study Axonal Trafficking in Mice and Men”. Palm Spring, EEUU. March 2009.

- Beca de Reinserción. Otorgada por el CONICET. Mayo - Octubre 2009.

- American Parkinson Disease Association. Beca Postdoctoral(APDA-USA). (2004-2005).

- PEW Fellow in Latin American Program. Otorgada por la PEW Charitable Trust (USA). Junio 2002 - Junio 2004.

 

 

Laboratorios
BOOM |