REGULACIÓN DEL CITOESQUELETO Y COMPONENTES DE MEMBRANA DURANTE EL DESARROLLO NEURONAL
El desarrollo y mantenimiento de la polaridad neuronal, involucra la coordinación de numerosos eventos celulares como el ensamblado de componentes de citoesqueleto de actina y microtúbulos; la selección de proteínas de membrana a nivel del aparato de Golgi, el tráfico de estos componentes de membrana y citoesqueleto y la adición de membrana en sitios de activo crecimiento en regiones especializadas de la neurona. Dichos mecanismos se encuentran principalmente regulados por la actividad de diversos miembros de la familia de las Rho GTPasas pequeñas que, junto a sus proteínas efectoras, controlan diferentes aspectos de la morfología neuronal. El interés de nuestro laboratorio es estudiar los mecanismos moleculares y celulares que regulan e integran estos eventos haciendo hincapié en el estudio de distintas RhoGTPasas.
Una línea de trabajo del laboratorio tiene como objetivo estudiar el patrón espacio-temporal de actividad de las Rho GTPasas pequeñas Rac1, Cdc42 y RhoA durante eventos tempranos de la patogénesis de la Enfermedad de Alzheimer (EA) usando biosensores de actividad basados en la técnica de transferencia de energía por resonancia de fluorescencia (FRET); y evaluar cómo estas proteínas de señalización contribuyen a la generación de alteraciones en el citoesqueleto de actina y en el deterioro de las espinas dendríticas durante la degeneración neuronal inducida por amiloide-β (Aβ42).
Por otro lado, la gran mayoría de los estudios que involucran Rho GTPasas durante la generación del desarrollo y de la polaridad neuronal se han centrado en esta famosa tríada, Cdc42, Rac1 y RhoA. Sin embargo, la familia de RhoGTPasas pequeñas alberga 20 miembros menos estudiados, muchos de los cuales están presentes en el sistema nervioso y cuyas características estructurales, funcionales y su regulación son diferentes a los miembros más conocidos. Un miembro de esta familia es la GTPasa RhoD, con una elevada actividad GTPasa intrínseca, la cual poco se conoce sobre su función, especialmente en el sistema nervioso, pero presenta impactos únicos en regulación de la dinámica del citoesqueleto, el transporte intracelular de vesículas y endosomas y la homeostasis del aparato de Golgi entre otros. Por lo tanto, otra de las líneas de investigación del laboratorio está destinada a estudiar el rol que cumple la RhoGTPasa RhoD durante el desarrollo y la generación de la polaridad neuronal.
INVESTIGADOR RESPONSABLE: Mariano Bisbal
Investigador Adjunto de CONICET
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INTEGRANTES
Dra. Lorena Neila
Becaria posdoctoral financiada por la Alzheimer’s Association
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Lic. Clara 
Chungara
Becaria doctoral CONICET
Est. Maximiliano Melano
Becario CIN
maximiliano.melano@mi.unc.edu.ar
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SUBSIDIOS
- Alzheimer’s Association Research Grant to Promote Diversity – 2022 (AARG-D) (AARGD-22-973030). Título Proyecto: Role of Rho GTPases during amyloid-ß induced neuronal degeneration. Investigador Responsable.
- PICT-2020-SERIEA Grupo de Reciente Formación. (FonCyT-ANPCyT). (PICT-2020-SERIEA-02716). Título Proyecto: “RhoGTPasas atípicas durante el desarrollo neuronal: Estudio funcional de la GTPasa de ciclado rápido RhoD. Investigador Responsible.
- IBRO Early Career Awards 2020. Título Proyecto: “Role of atypical GTPase RhoD during the development of neuronal polarity”. Investigador Responsable.
- PICT-D Temas Abiertos (FonCyT-ANPCyT). (PICT 2017-0446) Título Proyecto: “Estudio funcional del posicionamiento del Aparato de Golgi en el desarrollo y el mantenimiento de lapolaridad neuronal.” Investigador Responsable.
PUBLICACIONES (ÚLTIMOS CINCO AÑOS)
Para una lista completa y actualizada ver aquí.
- Gastaldi L, Martín JI, Sosa LJ, Quassollo G, Peralta Cuasolo YM, Valente C, Luini A, Corda D, Cáceres A, Bisbal M (2022) BARS Influences Neuronal Development by Regulation of Post-Golgi Trafficking. Cells 11(8):1320. doi: 10.3390/cells11081320.
- Masner M, Lujea N, Bisbal M, Acosta C, and Kunda P (2021) Linoleic and Oleic acids enhance cell migration by altering the dynamics of microtubules and the remodeling of the actin cytoskeleton at the leading edge. Scientific Reports 11(1):14984. doi: 10.1038/s41598-021-94399-8.
- Pesaola F, Quassollo G, Venier, AC, De Paul, AL, Noher de Halac I, Bisbal M (2021) The Neuronal Ceroid Lipofuscinosis related protein CLN8 regulates endo-lysosomal dynamics and dendritic morphology. Biology of the Cell 113(10):419-437 doi: 10.1111/boc.202000016.
- Rigoni D, Avalos MP, Boezio MJ, Guzmán AS, Calfa GD, Perassi EM, Pierotti SM, Bisbal M, Garcia-Keller C, Cancela LM, Bollati F. (2021) Stress-induced vulnerability to develop cocaine addiction depends on cofilin modulation. Neurobiology of the Stress 15:100349 eCollection 2021. doi: 10.1016/j.ynstr.2021.100349
- Morales C, Bisbal M, Bollo M. (2021) Molecular Modulation by Lentivirus-Delivered Specific shRNAs in Endoplasmic Reticulum Stressed Neurons. JoVe Journal 170 doi: 10.3791/61974.
- Martínez GF, Gazal NG, Quassollo G, Szalai AM, Cid-Pellitero ED, Durcan TM, Fon EA, Bisbal M, Stefani FD, Unsain N. (2020) Quantitative expansion microscopy for the characterization of the spectrin periodic skeleton of axons using fluorescence microscopy. Scientific reports 10(1):2917. doi: 10.1038/s41598-020-59856-w.
- Bisbal M*, Sanchez M*. (2019) Neurotoxicity of the Pesticide Rotenone on neuronal polarization: a mechanistic approach. Neural regeneration research 14:762-6. doi: 10.4103/1673-5374.249847. (*co-corresponding authors).
- Peris L*,#, Bisbal M*,#, Hernandez-Martinez J, Saoudi Y, Jonckheere J, Rolland M, Sebastien M, Brocard J, Denarier E, Bosc C, Guerin C, Gory-Fauré S, Deloulme C, Lante F, Arnal I, Buisson, Goldberg Y, Blanchoin L, Delphin C, Andrieux A#. (2018) A critical function for Microtubule-Associated Protein 6 in activity-dependent stabilisation of actin filaments in dendritic spines. Nature communication 9(1):3775. doi: 10.1038/s41467-018-05869-z. (*equally contributing authors; #co-corresponding authors).
- Bisbal M*, Remedi M, Quassollo G, Caceres A, Sanchez M*. (2018). Rotenone inhibits axonogenesis via an Lfc/RhoA/ROCK pathway in Cultured hippocampal neurons. Journal of neurochemistry 146(5):570-584. doi: 10.1111/jnc.14547. (*co-corresponding authors).
- Unsain N, Bordenave M, Martinez G, Jalil S, von Bilderling C, Barabas F, Masullo L, Johnstone A, Barker P, Bisbal M, Stefani F, Caceres A. (2018) Remodeling of the Actin/Spectrin Membrane-associated Periodic Skeleton, Growth Cone Collapse and F-Actin Decrease during Axonal Degeneration. Scientific reports 8(1):3007. doi: 10.1038/s41598-018-21232-0.
- Zamponi E, Buratti F, Cataldi G, Caicedo HH, Song Y, Jungbauer LM, LaDu MJ, Bisbal M, Lorenzo A, Ma J, Helguera PR, Morfini GA, Brady ST, Pigino GF. (2017) Prion protein inhibits fast axonal transport through a mechanism involving casein kinase 2. PloS one 12:e0188340 eCollection 2017. doi: 10.1371/journal.pone.0188340.
- Quiroga S, Bisbal M, Cáceres A. (2017) Regulation of plasma membrane expansion during axon formation. Developmental neurobiology 78(3):170-180. doi: 10.1002/dneu.22553.