Neurobiología de las enfermedades mentales, neurodegenerativas y neurooncológicas

– EMBRIOLOGÍA EXPERIMENTAL :
Mediante manipulaciones en embriones de ratón y pollo estudiamos los factores celulares y moleculares que dirigen la regionalización del
tubo neural, la proliferación, la diferenciación y la migración celular en el Sistema Nervioso Central. Nos centramos en el análisis de las moléculas que controlan el desarrollo y la actividad citogenética de los organizadores secundarios en el encéfalo, como son Shh, Wnts y Fgfs, en el organizador ístmico (IsO), en la zona limitans intratalámica (ZLI) y el organizador anterior (ANR).

– NEUROGENÉTICA :
Estudiamos las expresiones de genes importantes en la organización estructural del cerebro a lo largo del desarrollo. Las manipulaciones
experimentales, el estudio de mutantes y de ratones knock-out nos permiten conocer el papel funcional de estos genes.
Analizamos también genes humanos de importancia en mutaciones que cursan con: Lisencefalia/ heterotopias corticales , esclerosis múltiple y neuropatías periféricas sensitivo-motoras, así como el síndrome de Down. Estudiamos genes implicados en el desarrollo cortical en pacientes con psicosis funcionales (esquizofrenia y procesos bipolares).

– CÉLULAS MADRE :
Estamos desarrollando modelos experimentales que permiten de mostrar la potencialidad neural de células madre de la médula ósea, sobretodo de tipo hematopoyético. En modelos animales de enfermedades desmielinizantes (esclerosis múltiple) y neurodegenerativas (ataxia cerebelo espinal y esclerosis lateral amiotrófica) estamos observando que las células madre hematopoyéticas tienen un efecto trófico y parcialmente regenerativo.

Líneas de investigación del Dr. Emilio Geijo:

1. El estudio de los mecanismos fisiológicos básicos del funcionamiento de los circuitos locales de la corteza cerebral y, en particular, de la corteza prefrontal; esta región de la corteza cerebral está implicada en funciones cognitivas y muy especialmente en la memoria a corto plazo o “working memory”; además, está densamente inervada por fibras dopaminérgicas y serotoninérgicas procedentes del diencéfalo y del tronco del encéfalo que contribuyen a la modulación de las funciones corticales. Utilizamos técnicas de registro intracelular con electrodos de “patch” y con microelectrodos en neuronas piramidales identificadas visualmente utilizando microscopía de contraste interferencial (Nomarski) con infrarrojos; en estas neuronas registramos potencial y corrientes de membrana. Los objetivos concretos de esta línea de trabajo son el estudio de:

a. El papel de las propiedades electrofisiológicas intrínsecas de las neuronas corticales en los procesos de integración sináptica.

b. Los mecanismos que controla la frecuencia de aparición de mIPSCs dependientes de la liberación espontánea de GABA y de la activación de receptores de tipo GABAA.

c. La electrofisiología de la corteza cerebral en un ratón modificado genéticamente que constituye un modelo de una enfermedad cerebral humana (el ratón mutante del gen Lis1).

2. La fisiología de las células tipo I del cuerpo carotídeo; estas células son células quimiorreceptoras y son sensibles a la presión parcial de O2 y CO2 y al pH de la sangre. Utilizamos registros de corrientes de membrana con electrodos de “patch” en células disociadas del cuerpo carotídeo y mantenidas en cultivos primarios. Los objetivos concretos de esta línea de trabajo son el estudio de:

a. Las corrientes de calcio presentes en la membrana celular y su papel en la secreción de catecolaminas.

b. El efecto de desacoplantes metabólicos (e.g. dinitrofenol) sobre las respuestas eléctricas de estas células.