Entrevista a la Dra. Àfrica Flores

“Clar que som diferents homes i dones. No és qüestió de sexisme, és biologia”

La Dra. Àfrica Flores es va incorporar fa uns mesos a l’Anderolab amb una beca Juan de la Cierva – Formación. En donen molt poques, pel que, abans que res, la felicitem per haver-ho aconseguit.  Ens parla de por, addiccions i les diferències que, en termes generals, hi ha entre mascles i femelles.

  1. Fa poc que t’has incorporat com a Post-Doc al grup del Raül Andero, en què estàs treballant?

En general al grup del Raül estem interessats en estudiar els mecanismes involucrats en la memòria de la por: com funciona i què podem fer quan aquest procés es troba alterat, com és el cas d’alguns trastorns d’ansietat, incloent l’estrès posttraumàtic, les fòbies, etc. Part de la nostra recerca es centra en identificar quines diferències i/o semblances hi ha en aquests processos entre mascles i femelles. Jo concretament intento esbrinar quins factors fan que aquesta por fisiològica pugui esdevenir patològica en femelles.

  1. Per què en femelles?

Perquè aquests trastorns d’ansietat són molt més freqüents en dones. A més, per desgràcia, la majoria d’estudis que s’han dut a terme en aquest àmbit només tenen en compte subjectes mascles, i per tant les conclusions que se n’extreuen poden perfectament no ser aplicables a femelles. No seria sorprenent, doncs, que quan posteriorment els tractaments es traslladin a l’aplicació clínica no siguin tan efectius en dones. 

  1. La memòria de la por funciona diferent en homes que en dones?

Sí, se sap que la manera en com es processa la memòria emocional difereix entre homes i dones, i que aquest procés està molt condicionat per la presència de determinades hormones sexuals. Així per exemple, sabem que les dones que es trobin amb un nivell baix d’estrògens (durant la primera meitat del cicle menstrual, o en iniciar-se la menopausa) es troben més vulnerables i retenen més fàcilment els records aversius.

  1. Som diferents, homes i dones, llavors?

Clar que som diferents, no és qüestió de sexisme, és biologia, i també és aplicable a l’àmbit de la neuropsiquiatria. La nostra dotació cromosòmica és diferent, però a més això determina aquest ambient hormonal del que parlàvem, que envolta totes les nostres cèl·lules des del principi. Així, aquestes hormones condicionen el desenvolupament del nostre sistema nerviós i també, per tant, la seva estructura i funció en l’adult, que en alguns aspectes difereix entre homes i dones.

  1. Abans d’estar a l’Institut, què feies?

Feia la tesi al grup de Neurofarmacologia de la UPF. Estudiava diverses funcions del sistema d’orexines, que són uns neuropèptids coneguts generalment pel seu paper en la regulació de la ingesta i el ritme circadià. Investigava la seva implicació en els processos d’addicció i de memòria, sobretot en memòria lligada a emocions aversives com la por.

  1. En què s’assembla l’addicció i la memòria?

L’addicció és un procés complex que comprèn moltes fases, i justament en l’etapa inicial d’aquest trastorn hi té un paper fonamental l’aprenentatge: aprens a associar el consum d’una substància amb un reforç positiu, una sensació plaent, que fa que repeteixis aquesta conducta. Sense memòria no hi ha aprenentatge, i per tant és un component important en aquest procés. Les orexines fomentarien (entre altres) l’associació de diversos estímuls ambientals amb aquest reforç positiu, com quan un fumador només d’olorar el cafè ja pensen en un cigarret, facilitant així el consum recurrent de la substància en qüestió.

  1. I en la memòria de la por, quin paper hi juguen les orexines?

Doncs sembla ser que fomenten la formació de records de por, augmentant l’associació entre el context o els estímuls ambientals i l’event aversiu o de por (de forma semblant al que succeeix amb el reforç positiu). Curiosament, un cop ja s’han establert aquests records de por, les orexines el que fan es impedir que els oblidem o actualitzem, i per tant seguim tenint por en presència d’aquests estímuls ambientals encara que ja no es relacionin amb l’event aversiu. Per això una hiperfunció del sistema orexinèrgic podria facilitar l’aparició de trastorns de la por.

  1. Hi ha algun tractament, actualment, que actuï sobre el sistema de les orexines?

Sí, el suvorexant, un antagonista dual dels receptors d’orexina. Es prescriu com a tractament per l’insomni a Estats Units. Les orexines promouen la vigília i per això reduir la seva acció ajuda a conciliar la son. Pel que fa el tractament de les addiccions o dels trastorns relacionats amb la memòria de la por, però, encara no hi ha cap tractament basat en la manipulació del sistema d’orexines.

  1. T’han donat una beca Juan de la Cierva – Formación. Què implica aquesta beca?

És una beca de dos anys del MINECO que et permet fer una recerca post-doctoral just després d’haver presentat la tesi. És l’única beca amb la que, per la meva àrea de recerca, podia quedar-me a fer el post-doc a Espanya. Si no l’hagués aconseguit, hauria hagut de marxar fora. Aquí els grups de recerca, en general, no disposen de gaire diners per contractar gent; el finançament que s’aconsegueix amb els projectes sovint no es troba gaire balancejat ja que és més fàcil aconseguir diners per invertir en material fungible i inventariable que no pas en contractar personal.

  1. Doncs felicitats! En donaven moltes?

Moltes gràcies! No en donaven pas gaires: en la meva modalitat, Biomedicina, només en donaven 22. Vaig estar molt contenta, perquè vaig quedar la sisena, però molts companys que igualment la mereixien es van quedar fora, i això sempre deixa un regust amarg i sensació d’injustícia.

  1. Creus que és més difícil ser científica que ser científic?

Crec que de vegades és més difícil ser dona que home, particularment en l’àmbit laboral, i la ciència no és una excepció, però crec que això està canviant molt ràpid. És cert que encara hi ha algú, sobretot de generacions anteriors, que creuen que les dones podem ser molt treballadores i organitzades, però que això de pensar no va amb nosaltres. Tanmateix, cada cop hi ha més dones escollint carreres científiques i cada cop n’hi haurà més liderant grups de recerca. A més existeixen moltes iniciatives que tenen com a objectiu destacar i facilitar el paper de la dona en ciència, intentant afavorir la igualtat laboral. De tota manera, crec que compaginar per exemple la maternitat amb la ciència, sempre serà un desafiament que suposa certa desavantatge respecte als científics homes.

  1. Quin de tots els teus papers salvaries d’un incendi?

Què difícil! Crec que salvaria un Neuropsychopharmacology del 2014, ‘The hypocretin/orexin system mediates the extinction of fear memories’, perquè en aquell moment era un tema que no s’havia estudiat gens i era molt emocionant veure com anàvem descobrint les peces d’un puzzle inexplorat. I també salvaria una revisió que ens acaben d’acceptar a Molecular Psychiatry, ‘Lost in translation: how to upgrade fear memory research’, en la que exposem algunes propostes per a que els resultats obtinguts en recerca bàsica puguin traduir-se més fàcilment en tractaments eficaços per als trastorns de la por.

Roser Bastida Barau

Entrevista al Dr. Jose Miguel Lizcano

“El laboratorio me atrapó: empiezas haciéndote una pregunta y luego te viene otra y ya no puedes parar”

El Dr. Jose Miguel Lizcano co-lidera el grupo de investigación Proteínas quinasas y transducción de señales. Según dice, va “donde estas proteínas le lleven: cáncer, Alzheimer, diabetes…”. Desde hace unos años, entre otros proyectos, está trabajando en colaboración con una empresa farmacéutica para desarrollar un fármaco anticancerígeno. Lo explicó en un seminario del Instituto hace unas semanas. La sala no podía estar más llena. Se me contagia su entusiasmo mientras le hago estas preguntas:

  1. Impartiste un seminario en el Instituto acerca de un fármaco antitumoral que estáis desarrollando. ¿Cómo empezó todo?

Un día de 2012, una empresa Biofarmacéutica, Ability Pharmaceuticals SL, llamó a nuestra puerta: tenían una molécula que, en estudios preliminares, parecía que podría funcionar como antitumoral. ¿Por qué funcionaba? Eso no lo sabían… Necesitaban inversores que les ayudaran a desarrollar el fármaco y los inversores no querían arriesgar si no tenían una idea de su mecanismo de acción. Por eso nos vinieron a buscar.

  1. ¿Y por qué a vosotros?

Porque los fármacos antitumorales normalmente actúan sobre las vías de señalización celular, que es lo que nosotros estudiamos. Somos expertos en unas proteínas que regulan estas vías: las proteínas quinasas, y vamos a donde ellas nos lleven: cáncer, Alzheimer, diabetes…

  1. ¿Qué son las vías de señalización?

Son circuitos de proteínas quinasas que se activan y se desactivan en cadena, las unas a las otras, para regular la vida de la célula. Cuando llega un impulso para que la célula se divida, por ejemplo, hay unas proteínas que se activan y hacen que se inicie el proceso. Cuando la división celular acaba, si todo funciona correctamente, estas proteínas se desactivarán. Sin embargo, puede suceder que haya una mutación y que una de estas proteínas reguladoras se quede siempre activada. Esto podría dar lugar a cáncer o a otras enfermedades: diabetes, enfermedades neurodegenerativas, etc.

  1. ¿Y qué descubristeis sobre el mecanismo de acción del fármaco?

Bien, la mayoría de los antitumorales que se utilizan hoy en día son fármacos quimioterápicos que provocan que las células tumorales mueran por apoptosis (un proceso que sucede constantemente en nuestro cuerpo por el que las células mueren de forma programada y ordenada). En cambio, comprobamos que el ABTL0812 utiliza otras vías para producir la muerte de estas células: provoca que el mecanismo de reciclaje celular, la autofagia, se acelere de forma masiva hasta que la célula no puede soportarlo y muere.

  1. Entonces, ¿sería una alternativa a la quimioterapia?

Más que una alternativa, creemos que puede funcionar muy bien en combinación con otros fármacos. Hemos visto que ABTL0812 potencia varias veces los efectos de la quimioterapia, de manera que si se administraran los dos fármacos simultáneamente, podría bajarse la dosis de quimioterapia y reducir sus efectos tóxicos.

  1. ¿Y este fármaco serviría para todos los tipos de cáncer?

Se ha demostrado in vitro y en modelos animales (ratones) que funciona en diversos tipos de tumores: páncreas, pulmón, endometrio, glioblastoma, neuroblastoma, etc. pero, por una decisión empresarial los estudios clínicos se dirigen a pacientes de cáncer de pulmón escamoso y cáncer de endometrio. Estos dos tipos de cáncer son muy agresivos y existen escasas opciones terapéuticas en el mercado, por lo que es más sencillo poder llevar a cabo los estudios clínicos.

Ahora el fármaco está en fase clínica 2, probando su eficacia en pacientes oncológicos. Para desarrollar esta fase del estudio, es necesario convencer al oncólogo de que lo pruebe en sus pacientes y esto es más fácil cuando hay pocas alternativas.

  1. Trabajáis con una farmacéutica bastante pequeña, ¿qué ventajas tiene trabajar con una compañía así respecto a con una gran industria?

Cuando estaba en Escocia trabajaba con farmacéuticas grandes y, aunque era muy interesante, me parecía que tenían mucha más información de la que me daban. La comunicación era muy diferente y la implicación también. Las compañías más pequeñas te permiten un trato personal y las complicidades que se establecen difícilmente las tendrás con las ‘big pharma’. Con esta empresa, que es un spin off del Parc de Recerca UAB, tenemos una relación muy estrecha.

Desde el principio hemos sido muy conscientes del poco dinero con el que contábamos, aunque la empresa ha hecho un muy buen trabajo para captar inversiones. Después conseguimos financiación pública: el MINECO nos concedió un proyecto INNPACTO, y se pudo contratar a la Dra. Tatiana Erazo, una investigadora muy competente que ha resultado clave en este estudio. Hemos tenido que procurar hacernos las preguntas adecuadas, para optimizar los recursos.

  1. El nombre del fármaco es un poco extraño… ¿De dónde viene?

No es un nombre comercial, todavía. De momento es solamente un código. Las letras vienen del nombre de la empresa: Ability Pharmaceuticals.

  1. Además de trabajar en “descifrar” exactamente el mecanismo de acción de este fármaco, ¿tenéis alguna otra línea de investigación activa en estos momentos?

Sí, también estamos buscando compuestos que inactiven o degraden la proteína ERK5, una quinasa que juega un papel primordial en cánceres de estirpe neuronal como el neuroblastoma y el glioblastoma.

Hacemos ciencia básica pero siempre buscando la traslacionalidad, que es algo que aprendí de la Dra. Mercedes Unzeta. Ella siempre decía: ‘estamos en la Facultad de Medicina, nuestra investigación tiene que poderse aplicar’.

Pienso que es muy importante hacer investigación básica, porque a veces nos centramos en las consecuencias de la enfermedad sin buscar las causas. Sin embargo, en los últimos años ha habido un gran recorte en las ayudas para la investigación en general, y en la investigación básica todavía más.

  1. De todos tus artículos, ¿cuál salvarías de un incendio?

El artículo central de mi tesis, porque eso es lo que me puso de alguna manera en el mapa. Era la primera vez que se purificaba la proteína con la que yo trabajaba. Lo publicamos en una buena revista.

  1. Cuándo estudiabas la carrera, ¿tenías claro que querías ser científico de laboratorio?

No. Empecé biología porque no sabía qué hacer. Después, cuando estuve en tercer curso, me decepcionó el hecho de tener que estudiar geología y otras materias que no me gustaban. Entonces, cambié de universidad y empecé bioquímica. En cuarto o quinto curso comencé a ir al laboratorio y me atrapó: empiezas haciéndote una pregunta y luego te viene otra y ya no puedes parar.

Pero bueno, realmente yo cuando tenía 18 años lo que quería ser músico. Guitarrista. En Escocia teníamos un grupo que se llamaba Sala4…

  1. ¿Cuándo fuiste a Escocia?

Fui ya mayor, con 34 años. Terminé la tesis y primero fui a hacer una estancia post-doctoral en el Trinity College de Dublín y luego, 6 años en Dundee, Escocia. Allí estuve en un centro top, el MRC Protein Phosphorylation Unit, que es un sitio muy competitivo donde había investigadores muy buenos de todo el mundo. Podía centrarme totalmente en el laboratorio sin tener que preocuparme por el dinero, porque teníamos muchos recursos. El límite lo ponía la capacidad de cada uno. Y descubrí que mi personalidad sirve para esto: soy perseverante, me gusta trabajar duro y tengo pasión por la ciencia.

Mi problema ahora  es que me gusta mucho el laboratorio pero entre el tiempo que dedico a buscar financiación y el que dedico a las clases, en el laboratorio puedo estar bien poco.

  1. ¿Volverías a irte al extranjero a hacer investigación?

Sí, pero es complicado. Somos profesores de universidad y no tenemos la capacidad de cambiar de institución. Antes había un programa de sabáticos pero ya hace años que se ha suspendido. Considero que esto no es bueno para un investigador: de la movilidad y del contacto con otros colegas te reciclas y sacas la motivación necesaria para seguir haciendo investigación competitiva.

A los que están empezando les diría que se vayan fuera y que exploren sus límites. Que viajen, que les dé el aire. Cambias de situación, de país, conoces a gente de todo el mundo que tiene tus mismos intereses… Vas ampliando el capital de tu cabeza, que es lo que importa. Las diferentes experiencias que vives son las que te van a dar un punto de vista único.

Roser Bastida Barau

Entrevista a la Dra. Roser Masgrau

“El calci és la base de tota la comunicació en els astròcits!”

Al sistema nerviós no només hi ha neurones. La Dra. Roser Masgrau, del grup de recerca Astrolab, va fer un seminari sobre els astròcits i com es comuniquen, i després vam poder fer-li aquesta entrevista:

  1. Què són els astròcits?

Els astròcits són un tipus de cèl·lules del sistema nerviós amb moltes funcions: aportar energia a les neurones, regular la comunicació sinàptica, participar en processos de reparació de dany neuronal, etc. Abans ens pensàvem que només servien per donar suport a les neurones, però ara s’està veient que tenen un paper molt més important que això. S’estan fent molts estudis per investigar, per exemple, la seva implicació en processos d’aprenentatge i memòria: sembla que podrien ser molt importants en l’emmagatzematge dels records mentre dormim…

  1. Quines diferències hi ha entre els astròcits i les neurones?

Morfològicament els astròcits són molt més ramificats. Constarien del soma i les múltiples ramificacions. Els astròcits també són territorials, tenen el seu territori i contacten i es comuniquen amb diferents tipus de cèl·lules.

I, és clar, les funcions entre neurones i astròcits són diferents.

  1. Sabem que les neurones entre elles es comuniquen a través de la sinapsi mitjançant els neurotransmissors. I els astròcits, poden comunicar-se entre ells o amb les neurones?

Sí! Els astròcits també s’envien missatges en forma de neurotransmissors (s’anomenen gliotransmissors si són alliberats pels astròcits), i també poden enviar i rebre transmissors cap a les neurones o de les neurones.

A més a més, els astròcits també es poden comunicar entre ells per contacte a través de GAP junxtions, per exemple.

  1. Quin paper hi juga el calci aquí?

El calci és la base de tota la comunicació en els astròcits! Quan arriba un missatge extracel·lular a l’astròcit, en forma de neurotransmissor per exemple, hi ha un canvi en la concentració d’ions calci a dins d’aquesta cèl·lula. Aquest canvi fa que l’astròcit elabori una resposta, com, per exemple, alliberar un gliotransmissor.

  1. D’on treu el calci, la cèl·lula, per excitar-se?

De l’espai extracel·lular o bé dels seus magatzems intracel·lulars. Una vegada originada la resposta,  el calci torna cap al magatzem o a l’espai extracel·lular.

  1. Fora del sistema nerviós, les altres cèl·lules, que no es comuniquen per sinapsi, també tenen aquests dipòsits de calci?

Sí, és una manera que tenen totes les cèl·lules de registrar estímuls extracel·lulars i/o elaborar respostes. Es fa servir en totes les cèl·lules: els miocits pel bateg del cor, o quaslevol cèl·lula muscular per contreure’s, per exemple.

  1. Aquest calci l’obtenim de la dieta?

Estem parlant d’una quantitat molt petita i que, a més, es va reciclant… Potser sí que indirectament alguna part es reposa de la dieta, però vaja, el calci que mengem, principalment va als ossos. Si bevem més llet no farem que les nostres cèl·lules es comuniquin millor, si és el que em preguntaves (riures)

  1. Hi ha alguna malaltia que estigui relacionada amb un mal funcionament del mecanisme del calci?

Sí, en algunes malalties neurodegeneratives, com en l’Alzheimer, s’ha vist que hi ha una alteració del funcionament del calci a les neurones i els astròcits. També pot estar implicat en la diabetis, en patologies cardíaques, etc.

  1. Quines línies de recerca teniu actualment?

D’una banda, estudiem com es regulen les senyals de calci en els astròcits, per tal de poder explicar la implicació d’aquestes cèl·lules en la memòria, i com aquest mecanisme està alterat en l’Alzheimer o en traumatismes cerebrals. I, per l’altra, estudiem un trastorn que es diu adrenoleucodistròfia, mirant la senyalització via calci entre d’altres processos bioquímics.

  1. De tots els articles que has publicat, quin creus que ha significat una aportació científica més gran?

Crec que en triaria un on demostràvem que hi havia, en concret, una via de senyalització del calci que estava implicada en la secreció d’insulina. Aquest article ha permès conèixer millor aquest procés i se n’han derivat molts estudis per trobar teràpies per la diabetis de tipus 2.

Roser Bastida Barau

 

Entrevista al Dr. Carlos Barcia

“La neuroinflamación tiene un papel importantísimo en la muerte neuronal progresiva que sucede en la enfermedad de Parkinson”

El Dr. Carlos Barcia es el líder del grupo de investigación en Neuro-immunidad. Estudia la Neuro-inflamación en el Sistema Nervioso Central y su implicación en los procesos neurodegenerativos. En esta entrevista nos habla de la respuesta immune cerebral en la enfermedad de Parkinson:

  1. ¿Qué es la enfermedad de Parkinson?

Como James Parkinson la definió, es un síndrome neurológico que engloba una serie de síntomas. Principalmente, la enfermedad se define por una falta de movimiento (acinesia) o un enlentecimiento de los movimientos (bradicinesia), pero también pueden aparecer otras alteraciones. Es muy característico y muy conocido el temblor generalizado, pero no siempre se da. También pueden aparecer trastornos posturales, típicamente que el paciente se muestra encorvado, además de otras alteraciones no motoras. Los síntomas no motores son menos conocidos pero también son problemáticos para el paciente: alteraciones ortostáticas, depresión, o incluso, en estados avanzados, alteraciones cognitivas. Fundamentalmente, todas estas manifestaciones clínicas están causadas por una falta de dopamina en el cuerpo estriado del cerebro, debida a la muerte de un tipo de neuronas de la sustancia negra del mesencéfalo. Estas neuronas se mueren, pero no sabemos por qué…

  1. ¿Hay sospechas?

Hay hipótesis. Hay algunas familias que desarrollan parkinsonismo que tienen alteraciones genéticas muy claras, pero no todos los enfermos de Parkinson tienen estas mutaciones.

Se piensa, también, que hay factores ambientales, como la exposición a algunos pesticidas, que podrían alterar las estructuras celulares, a diferentes niveles, y causar la muerte neuronal dopaminérgica. Estos pesticidas, tipo rotenona, se parecen a los agentes neurotóxicos que nosotros utilizamos en experimentación para causar una enfermedad de Parkinson de forma artificial. Pensamos que algunos pacientes podrían haber estado expuestos a estos pesticidas y haber desarrollado la enfermedad de Parkinson. Sin embargo, todavía no se ha podido demostrar una causa-efecto: no es que cuando aparecieron los pesticidas apareció la enfermedad de Parkinson, o que donde haya estos pesticidas haya más casos. Sin embargo, podrían ser un desencadenante en individuos con alguna predisposición.

  1. ¿Cómo ha evolucionado la investigación de esta enfermedad?

En las últimas dos décadas ha habido progresos muy importantes a la hora de entenderla. Ha habido un gran avance en la información, desde muchos puntos de vista: bioquímico, genético, molecular, celular… Pero, realmente, no sabemos todavía el origen.

  1. ¿Y en los tratamientos?

En los años 60 se descubrió la L-Dopa, un fármaco que una vez llega al cerebro, se convierte en dopamina y, así, compensa la dopamina que se deja de generar tras la muerte de las neuronas dopaminérgicas de la sustancia negra. Este hallazgo fue un punto de inflexión muy importante, porque permitió tratar los síntomas de la enfermedad.

Hoy en día todavía se usa la L-dopa, u otros fármacos análogos a la dopamina, generalmente en combinación con otros compuestos que alargan el tiempo de acción de estos medicamentos. Los pacientes tienen una calidad de vida bastante aceptable, pero, a pesar de que el tratamiento es bueno, el proceso degenerativo sigue avanzando.

Otra opción terapéutica es la cirugía, la llamada estimulación cerebral profunda. La muerte neuronal dopaminérgica produce, en distintas áreas cerebrales, unas lesiones o alteraciones en cadena, que hacen que haya zonas que se hiperactiven. La cirugía trata de poner un electrodo intracraneal, con un cable conectado, para dormir los núcleos hiperactivados. Los resultados son muy espectaculares, porque realmente la mejoría es muy visible, pero esta terapia solamente se hace en algunos pacientes de elección, que cumplen una serie de condiciones.

  1. ¿Cuáles son los obstáculos o retos que se encuentran en la investigación?

Yo creo que el primer reto es encontrar el origen de la enfermedad.  A pesar de que hay muchos grupos en el mundo que estudiamos este síndrome, todavía desconocemos cuál es el origen.

Otro reto sería diagnosticar la enfermedad de forma precoz: cuando el paciente llega a la clínica es porque empieza a notar los síntomas y, en este momento, ya se han muerto alrededor del 70 % de las neuronas de la sustancia negra. Llegados a este punto, sería muy difícil poder hacer algún tratamiento curativo, porque el proceso neurodegenerativo ya está muy avanzado. Igualmente, hoy por hoy, no existe ningún tratamiento que pueda revertir el daño neuronal producido por la enfermedad: suponiendo el caso ideal de que llegara a la clínica una persona que supiéramos 100% seguro que iba a tener la enfermedad de Parkinson, ¿qué podríamos ofrecerle? Ahora mismo, nada. Este sería el tercer reto.

  1. ¿Qué tipo de investigación estáis realizando en vuestro equipo?

Básicamente, encontrar agentes terapéuticos que modifiquen el transcurso de la enfermedad. Nuestra hipótesis es que la neuroinflamación tiene un papel importantísimo en la muerte neuronal progresiva.

En modelos de la enfermedad de Parkinson, se ha visto que hay unas células del sistema nervioso central, las células microgliales, que están activadas de forma exacerbada. Estas células se encargan de las primeras fases de la respuesta inmunológica en el sistema nervioso, actuando como macrófagos cuando reciben señales neuronales que las activan.

Nuestra teoría es que estas señales están exageradas en los enfermos de Parkinson, y que esto produce la fagocitosis masiva de las neuronas dopaminérgicas. Creemos  que, si bloqueáramos estos mensajes, podríamos reducir el daño en el cerebro y, por eso, estamos trabajando en diferentes moléculas y encargadas de la motilidad microglial y de los receptores que se encargan de esa fagocitosis.

  1. ¿Hay alguna otra enfermedad que también esté relacionada con la neuroinflamación?

Sí, la neuroinflamación aparece prácticamente en cualquier lesión del tejido nervioso.  Por ejemplo, también está relacionada con el daño que se produce después de un traumatismo craneal: tras una lesión de este tipo, algunas neuronas se mueren al momento, pero hay otras que, aunque en un principio no estaban dañadas y eran viables, también son eliminadas por la microglía. Esto sucede porque la señalización que se produce va más allá de lo que debe. Algo similar a lo que ocurre en nuestros modelos de neurodegeneración. Así, si podemos evitar que esto suceda, reduciremos el daño, y esto ha sido probado con éxito en ratones. Ahora se trata de probar un tratamiento similar en modelos de enfermedad de Parkinson, que es en lo que estamos trabajando en este momento.

Amelia-Kate Larkins

Entrevista al Dr. Jaume del Valle

“Vaig deixar d’anar a classe per anar al laboratori”

jaume_02

Fa uns dies vam tornar a començar un cicle d’entrevistes als nostres investigadors i investigadores. El Dr. Jaume del Valle, post-doc del grup de recerca en Neuroplasticitat i Neuroregeneració, investiga com persones que han patit lesions a les extremitats poden recuperar la mobilitat i la sensibilitat. En aquesta entrevista ens explica en què consisteix la seva recerca i com van ser els seus inicis.

1) Tu treballes perquè persones que han patit lesions a les seves extremitats puguin recuperar la funcionalitat d’aquestes extremitats. Què passa a nivell del sistema nerviós perifèric quan, per exemple, en un accident, una persona es fa un tall molt profund al braç?

En el braç, a part de tots els vasos sanguinis, ossos, músculs i demés que ens permeten el moviment, també hi ha els nervis perifèrics que envien informació del cervell als músculs i informació sensorial de les extremitats cap al cervell. Si ens fem un tall que afecta un nervi no només perdem el control de la maquinària (músculs i tendons) sinó que també perdem les vies de comunicació de les extremitats cap al cervell. Llavors, tenim mà i braç però la comunicació no arriba i aquestes parts no funcionen: ni es poden moure ni poden detectar correctament el que passa a l’exterior. No notaríem el dolor si ens pessiguessin o si ens creméssim, per exemple.

2) I què es pot fer perquè aquest nervi es torni a fer de nou?

Els axons dels nervis perifèrics, a diferència del que passa al sistema nerviós central, sí que regeneren de manera relativament fàcil. El que passa és que pot ser que la reconnexió després sigui errònia: pot ser que uns axons que abans innervaven tacte ara innervin dolor i quan toqui una taula en comptes de notar tacte noti dolor, per exemple. O potser que la lesió sigui tan gran que aquesta reconnexió no es pugui fer. El que es fa llavors es cosir, com quan ens fem un trau, ja sigui posant els dos nervis junts o posant materials entremig per ajudar a que els axons es reconnectin.

3) I en el cas d’una persona que amputada que es posi una pròtesi, com es poden connectar els nervis biològics amb els cables d’un braç robòtic?

La informació que viatja del cervell a les dianes distals viatja en forma de potencials d’acció, que són impulsos elèctrics. Els elèctrodes o sensors poden captar aquesta informació i traduir-la a un llenguatge que una mà robòtica entengui. A més, ara els enginyers estan aconseguint una altra cosa: posar sensors a la mà robòtica i fer que la informació també pugui viatjar en l’altre sentit. La persona podria notar textures o graduar la força que fa a l’agafar un objecte, per exemple.

4) Abans de treballar en el camp de la neuroregeneració, feies recerca en la malaltia d’Alzheimer a la Universitat de Barcelona. T’agradaria tornar a treballar el camp de les malalties neurodegeneratives?

Home, ara m’ho passo molt bé fent el que faig. Però és veritat que segueixo amb interès els avenços que es fan en el camp de les neurodegeneratives. Ara estic molt bé però no descarto tornar-hi. Poden semblar dos camps oposats però no ho són tant: jo ara estudio com fer que el nerviós recuperi i abans estudiava com fer que no mori.

jaumedelvalle_01

5) De tots els articles que t’han publicat, quin salvaries d’un incendi?

Si t’hagués de contestar ràpid et diria: l’últim! Però recordo amb molt de carinyo el primer que vaig fer com a primer autor. Recordo molt l’experimental, les reunions amb els meus directors de tesi… Vam estar un any mirant per què no ens sortia, ho vam provar de totes les maneres, i el dia que se’ns va obrir el cel i vam aconseguir injectar el ratolí amb el traçador i se’ns va tenyir tot de blau, ens vam posar tots a riure de l’alegria i dels nervis que havíem passat. De fet quan em vaig doctorar em van regalar un barrufet perquè fèiem la broma que els nostres ratolins eren barrufets! Aquell no és el millor però el recordo amb molt de carinyo!

6) I era sobre malaltia d’Alzheimer?

Era sobre barrera hematoencefàlica perquè el nostre projecte de recerca era buscar el nexe d’unió entre alteracions a la barrera hematoencefàlica i envelliment o Alzheimer. Mirar si era causa, si era conseqüència… si era abans l’ou o la gallina.

7) T’agradaria anar a investigar a un altre país?

Hi ha moltes coses que s’han de posar a la balança. Ara estic molt bé i m’ho estic passant molt bé. A la tesi vaig passar un temps a Alemanya i després vaig tornar. Aquí he estat en diferents grups de recerca i cadascun treballava d’una manera molt diferent. No cal anar a un altre país per veure maneres de treballar molt diferents… Com a experiència de vida no et dic que no, però no és una meta.

8) Sempre vas voler ser científic?

L’altre dia li explicava a la meva filla que jo de petit volia ser escombriaire perquè em fascinava el camió i les llums…

Jo crec que va ser a segon-tercer de carrera, que vaig veure que jo volia saber més i no volia parar d’aprendre. M’ho passava molt bé al laboratori. De fet, que els estudiants no m’escoltin però vaig deixar d’anar a classe per anar al laboratori. Aprens de primera mà i veus l’aplicació de les coses. És quan dius ‘ha de ser genial ser capaç de generar coneixements per fer avançar la ciència i aquest món’.

9) Als estudiants que es volen dedicar a la neurociència, què els recomanaries?

Cadascú és diferent… que s’ho passin bé i que no els hi faci por treballar! Que no es tanquin en el seu tema i que gaudeixin! Jo el món dels elèctrodes ni m’imaginava que podria acabar interessant-me. Recordo quan feia el màster vaig haver de fer un journal club d’electrofisiologia i vaig passar una setmana dels nervis. Pensava ‘que jo vinc del món bio, que no sóc enginyer’… I mira ara! Tot té el seu encant!

Roser Bastida Barau

 

Interview with Dr Jaume Ferrer

“Exercise prepares the whole organism to respond more efficiently to stimuli that cause anxiety”

jaume-f_opt

Jaume Ferrer Lalanza (age 29)- Research Support Technician

1.- Jaume, tell us about your career until now.

I studied Psychology and during my last year of degree, I was captivated by the fact that it was possible to mimic and understand human behavior by using animal models. This led me to do my practicum at the Institut de Neurociències. Then, I continued with this research topic in my master degree and later on with my PhD project. During my PhD, I also had the chance of doing an international internship in Vancouver (Canada), where I learned different histological techniques, which I did not know well at that time. But the deeper I explored the histological aspect the more I realized that I preferred to dedicate myself to the behavioral aspect of neuroscience. Then, one year after my PhD dissertation, I got this position of supporting technician at the INc.

2.- Given your academic training, do you think that both disciplines, Psychology and Neurosciences, are integrated enough in your research?

That integration is very important, but it is not easy to implement. For me, although basic neuroscience allows understanding many of the mechanisms of the brain processing, it is also critical to know how those changes affect behavior. Especially, because understanding these behavioral outcomes are an increasing concern for our society.

3.- During you thesis studies, what kind of research did you perform?

Mainly, we tried to simulate people’s life styles in animal models. Particularly, we studied how physical exercise and fast food consumption contributes to obesity, and we evaluated its psychological effects, monitoring all the possible variables.

4.- What do you mean exactly with fast food?

It is the unhealthy food that we usually consume in some bars or fast food restaurants: such as hot dogs, bacon, muffins, cream cheese, etc. It was surprising to observe that although this diet was clearly harmful in many physiological aspects, it had however some beneficial effects: For example, anxiety in these animals decreased and, intriguingly, their sociability was improved. We hypothesized that these positive psychological effects could be one of the reasons why these types of diets are alarmingly increasing in our society.

5.- Do you think that this research with animal models can be transferred to the human behavior?

We think that we can extrapolate many of the data. In fact, our study was based on human routines (for example, the classical recommendation of 30 minutes of exercise) that we adapt to an animal model but minimizing the variables -rats don’t go to the movies, they don’t have problems at work, or they don’t discuss about who has to wash the dishes-. Then, with the results obtained in rat models, it is interesting to go back to the human scenario and use these data to revisit the recommendations that we take about diets and exercise.

6.- What did you discover about physical exercise?

The most relevant finding was the fact that exercise provided a benefit regarding the release of particular stress hormones. Exercise prepares the whole organism to respond more efficiently to stimuli that cause anxiety.

7.- Vindicate your job as a technician. What is the technician role in a research group?

Mainly, we give technical support in very important aspects of the research, specially when other researchers do not have the right time to dedicate to specific tasks, or providing the expertise of techniques in which they do not feel confident enough to do by themselves etc. I think that is a very important role and I believe that every research group has to integrate people with different profiles, including specialized technicians.

8.- Enlighten a little the present socioeconomic pessimism. What would you recommend to students that want to initiate a career in neuroscience?

I would recommend finding the right group in which they feel comfortable. Sometimes working on research is hard and, for me, the most important aspect is to feel motivated and supported by your group. I may say that this aspect cold be even more important than to find your favorite research subject; if it’s closely related to your essential goals, you will enjoy it as well.

I also recommend participating in all kind of activities: poster presentations in meetings; give scientific talks, participate in dissemination activities etc. Everything counts when you need to apply for scholarships. In my case, I didn’t get a post-doc scholarship for a few scoring points and, therefore, I would encourage everyone to participate in these kind of activities.

Listen to the whole interview here.

Josep Maria Calverol

Interview with Dr Raül Andero

“New techniques that are being developed will allow us to have precise control over the brain and allow us to cure psychiatric disorders”

dsc01678_opt

Raül Andero Galí, 35 years- Ramón y Cajal researcher at the Neurobiology of stress and addiction, Institut de Neurociències.

1.-Raul, can you tell us what kind of work you did at Harvard?

At Harvard I was a member of the teaching staff, a Psychiatry instructor and I also carried out translational studies with humans and rodents. We studied the molecular mechanisms of psychiatric disorders in mice and tried to apply the knowledge to cure these disorders in humans. One of the most important techniques that I learnt there is called optogenetics, which is the stimulation of neural groups with light. It is a very potent technique because with a very brief (milliseconds) stimulation of certain neurones we can enhance learning, inhibit the inflammatory system or cure a symptom of Alzheimer’s or Parkinson in animal models. This does not mean that it is strictly applicable to humans, but it does help us understand how the biological bases of some diseases work and how to advance in our studies to treat them.

2.-We see you study the neurobiology of fear; ¿Why is this subject of special interest to you?

In reality, I am interested in understanding the mechanisms of memory. Specifically, I focus on the memory of fear because it is the most conserved memory between rodents and people. The mechanisms of fear are very primary and can be easily measured in a rodent. These studies have a high translational component and can potentially be applied to humans. We have been doing these studies for years, I started as a postdoc researcher at Emory University, then as a professor at Harvard and now we hope to continue these studies here at the INc.

3.-Why have you decided to return to the INc?

First of all because the UAB is one of best universities in the country and the INc in particular is one of the best places to perform brain research. It is a multidisciplinary institute in areas such as Alzheimer’s, Parkinson, inflammatory diseases and memory, and I believe that it is the ideal centre to carry out my translational programme.

4.-What is the focus of your investigation at the moment?

We are trying to continue the studies that I started while at Harvard: to find markers for psychiatric diseases like PTSD (Post Traumatic Stress Disorder), OCD (Obsessive Compulsive Disorder) or Panic Disorder. We want to find biological markers in humans, for example in blood. We try to reverse the effects of these markers by using drugs in rodents to see how we can potentially cure the psychiatric disorders related to fear and pathological anxiety in humans. To do so, we use advanced techniques like optogenetics.

5.-How would you encourage future scientists to take part of Neuroscience research?

Neuroscience is an enthralling job, it is very creative, very competitive and it requires a lot of travelling. It is one the most exciting research fields of the 21st century, due to the great interest that society currently has for the brain and above all, because of the countless spectacular new techniques that are being developed that allow us to have precise control over the brain and that we believe will allow us to cure psychiatric disorders for the first time. This is not yet a reality, but we hope that it will be very soon.

Listen to the whole interview.

Amelia Kate Larkins

Interview with Dr Elisenda Sanz

“Neuroscience is one of the fields where one can expect the most significant advances to take place in the next few years”

elisenda-sanz

Dr Elisenda Sanz Iglesias, 37 years- Marie Sklodowska-Curie researcher Department of Cellular Biology, Physiology and Immunology Mitochondrial Neurohatology, Institut de Neurociències.

1.- How and why you ended up working as a neuroscientist?

After obtaining my Degree in Biology, it was clear to me that I wanted to pursue a career in Neuroscience. At that point, Dr. Mercè Unzeta from the Department of Biochemistry and Molecular Biology gave me the opportunity to join her group and obtain my PhD in the UAB’s Neuroscience program. This experience got me hooked on research and encouraged me to continue my training in this field (in which I already got the feeling that was going to be very stimulant)

2.-What research are you currently developing?

I’m currently developing novel tools for the cell type-specific isolation of mitochondria in complex tissues such as the brain. The brain contains multiple types and subtypes of cells, physically intermingled, which challenges the study of the cell-specific functions. In addition, mitochondria, which are known as the powerhouses of the cell, are cellular structures present in all cells. However, recent studies suggest that not all mitochondrial are equal, and that its composition and function is related to the cell type-specific environment. Our technology will provide the scientific community with a new tool that will allow the study of mitochondria at a level not currently attainable, and address the issue of cell type-specific mitochondrial heterogeneity.

3.-What are the major contributions in neuroscience in the past 20 years?

To me, one of the major contributions in Neuroscience in the last years has been the possibility to characterize and define, at an unprecedented level, all the different neuronal populations making up the brain. In the last years, a wide variety of tools
that allow for the dissection of neuronal complexity at all levels, from their transcriptional profile to its function and connectivity, have been developed. In my opinion, obtaining this level of resolution has been one of the major advances in Neuroscience in the last decade.

4.- Could you recommend us a research paper published during the last years?

I would suggest Ed Boyden and Karl Deisseroth’s paper where they describe for the first time the use of optogenetics to modulate neuronal activity (Boyden et al. (2005) Millisecond-timescale, genetically targeted optical control of neural activity. Nat Neurosci. 8(9):1263-8). Optogenetics have revolutionized the Neuroscience field. Therefore, this paper, along with the report describing the discovery process from the first author point of view (Boyden ES. A history of optogenetics: the development of tools for controlling brain circuits with light. F1000 Biol Rep. 2011; 3: 11), seem to me a quite stimulating read.

5.- How will you encourage future scientists to be part of Neuroscience research?

Neuroscience is one of the fields where one can expect the most significant advances to take place in the next few years due to the intense activity on the generation of novel tools and discovery technologies targeted to the nervous system that has taken and will take place during this decade. Neuroscience is a mystery in which there is still a lot to be discovered, and a significant part of this new knowledge, which has a direct impact on society, will be acquired in the next few years. It is not to be missed!

Interview with Dr Alfredo Miñano

“The more we know about our enigmatic brain, more new challenges appear in its complexity. More efforts are needed to find out why our central computer fails and to find a way to fix it.”

imatge1

Alfredo J. Miñano Molina, 36 years Postdoctoral Researcher Molecular and Cellular Basis of Neuronal Survival– Dr. José Rodríguez Álvarez.

1.- What research are you currently developing?

I am currently working in finding out which are the processes that are affected by the presence of beta-amyloid peptide at the synapses in the early stages of Alzheimer’s disease, resulting in their loss when neuronal death is still not occurring. The result of the progressive loss of synapses is the onset of cognitive deficits.

2.- How is the day-to-day inside your laboratory?

My day to day is pretty intense. The planning and organization of the group work in the laboratory is very important, so everyone who works in it can do it in the best conditions. One of my daily tasks is to ensure that the laboratory processes work perfectly. From there, you need to read to keep abreast of how science is going on in the world (as reading daily newspapers but at scientific level), consider this information and see how you can answer in the best way and with our resources issues that we are developing with our project. Here comes purely laboratory work: to plan experiments and carry them out. After that, analyzing the data and draw conclusions. Every week we have a day to share results with the rest of the group, to discuss the results and to see how we continue focusing our research. It is also very important to support students who are learning to move in a lab and those who are developing their thesis projects. It is key to having a reference nearby to help them learn to think and acquire their own criteria about the work they do every day and to be demanding with themselves. I try to help them with my experience to create solid foundations in their early formative stages as “scientifics.”

3.- What therapeutic applications do you think can your research have?

This is the fashionable research question, in this increasingly utilitarian world and how to respond it is what we are trying to learn in order to win points to get funds for our research. What we do should be useful to society (or any pharmaceutical company), and fast. Let’s see if you are convinced… We want to find out how are starting at synapses early symptoms of Alzheimer’s disease, because if we are able to do it we will know on what targets to act. We know that in these early processes there are altered molecules which are gaining importance in the recent years, that can give us clues about what is happening in the synapses long before the disease begins to manifest itself. These molecules can be analyzed using non-invasive methods for people. If we demonstrate the relationship between the alteration of one of these molecules and early-stages of the pathology, we will find a powerful therapeutic application with our work that could be useful to fight against the disease since the beginning.

4.- How you encourage future scientists to be part of neuroscience research?

The most important motivation is that biomedicine and neuroscience are the future. As time goes on, our life expectancy is higher. The more we know about our enigmatic brain, more new challenges appear in its complexity. More efforts are needed to find out why our central computer fails and to find a way to fix it. We can live a hundred years, but if you miss the computer that controls everything, what’s the use? I would encourage young people with talent, creativity and curiosity to know, to see in brain research the new challenges, and in neuroscience the way to develop their creativity to advance further in the knowledge of our brain. The question made by young people will be how to do it if this country is not committed to R & D? If there is enough motivation, dedication and desire we will succeed to convince people of this country about the importance of doing research. Doing outreach and education about what we do and why we do it, and if we get closer and people understand basic research as a leg of our society as they are health and education, then they will get pressured to change the research working in this country. If we think that many of these young people in ten or fifteen years will be leading research in the country, it is in their hands to fight for it.

Entrevista a la Dra Núria Daviu

“El dia a dia sempre és diferent”

ndaviu

Núria Daviu Abant, 30 anys- Personal Docent i Investigador Post-doctoral.
Neurobiologia de l’estrès i de l’addicció, Institut de Neurociències

1.- Quina recerca concreta estàs desenvolupant actualment?

Actualment estem estudiant la transmissió intergeneracional dels efectes de l’estrès i de les drogues, a través de canvis epigenètics, en models en rata.

2.- Com és el teu dia a dia dins del laboratori?

El dia a dia en un laboratori, sobretot si treballes amb animals, pot arribar a ser molt variat. La planificació i la distribució de les hores de feina depèn molt de si en aquell moment tens un experiment en marxa. Quasi tota la feina experimental es fa al matí i a la tarda intentes organitzar-te el dia següent. Un cop acabada la feina experimental el dia a dia sempre és molt diferent. Cal analitzar totes les mostres i dades obtingudes durant l’experiment i llegir molt per estar al corrent de tot el que es publica sobre el teu tema d’interès.

3.- Quines aplicacions terapèutiques penses que pot arribar a tenir la teva recerca?

Bé, tot i que nosaltres treballem amb recerca bàsica crec que la nostra feina és necessària per poder avançar en el  coneixement del comportament i la psicopatologia humana. El fet d’identificar factors de risc relacionats amb la transmissió genètica en una patologia com és l’addició pot aportar informació molt útil per desenvolupar estratègies preventives o dianes terapèutiques a llarg termini.

4.- Com encoratjaries a futurs científics per formar part de la recerca en neurociències?

Jo encoratjaria a tothom que li agradés la neurociència a  que s’involucrés en un projecte científic durant els últims anys de Grau. Des de la meva experiència és una feina que t’agrada des del primer moment en que comences. Tens la oportunitat de treballar en un ambient on estàs constantment aprenent. És una feina que no arriba mai a ser monòtona ja que sempre has d’estar en constant canvi. En definitiva, el que en realitat em va decidir a triar aquesta feina va ser l’oportunitat de conèixer un mica com funciona el cervell  i la conducta humana.