MECANISMOS INVOLUCRADOS EN  LA DEGENERACIÓN AXONAL

Nuestro laboratorio estudia los mecanismos moleculares que determinan la degeneración axonal. La degeneración axonal es un proceso normal del desarrollo y también es observado como uno de los primeros eventos patológicos en enfermedades neurodegenerativas. Es por ello que comprender el proceso que lleva a la destrucción del axón en situaciones normales como en distintas patologías es un tema muy activo en el presente.

En trabajos previos demostramos que las caspasas y sus reguladores endógenos (las IAPs) participan activamente la degeneración axonal del desarrollo. Uno de los temas de investigación del laboratorio es ahora indagar sobre si estos mismos mecanismos moleculares son necesarios para la degeneración axonal observada en enfermedades como Alzheimer o Parkinson. Para ello, utilizamos modelos celulares de estas patologías, en donde cultivos primarios de neuronas de ratón con expuestas a compuestos que han sido vinculados como disparadores de la patología en humanos. Luego, utilizamos herramientas moleculares, genéticas y farmacológicas para indagar sobre los mecanismos que subyacen a la degeneración axonal observada.

En otra línea de trabajo, nos proponemos comprender las modificaciones del citoesqueleto axonal durante la activación y la ejecución del programa de degeneración axonal. Para ello, utilizamos cultivos primarios de neuronas sensoriales de ratón y las más avanzadas técnicas de microscopia (Confocal, de Expansión, Disco Giratorio) y nanoscopias (STED y STORM) que nos permiten evaluar con detalle nanométrico modificaciones en los citoesqueletos de actina, espectrina y tubulina en las distintas fases degenerativas que culminan con la fragmentación del axón.

Además, estamos usando técnicas de microscopía de expansión para poder observar estructuras sub-celulares por debajo del límite de difracción usando microscopios de fluorescencia convencionales. Por otro lado, para poder estudiar bioquímicamente axones aislados, hemos adaptado el uso de filtros de cultivo para el estudio de axones de neuronas sensoriales durante su degeneración (Unsain et al., 2014).

BECARIOS

Nahir Guadalupe Gazal

Becaria doctoral CONICET

nggazal@immf.uncor.edu

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Julieta María Sosa

Estudiante de Grado (Universidad Nacional de Córdoba)

juli95sosa@gmail.com

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Dr. Fabián Ramos

Becario Postdoctoral CONICET

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Est. Guillermina Bruno

Estudiante de Licenciatura en Genética, Univ. Nac. de Misiones.

SUBSIDIOS

El laboratorio se encuentra ejecutando los siguientes subsidios:
De investigación:


-International Brain Research Organization - Early Career Award (2019-2020)

-Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica: PICT-2016-0838 y PICT-2018-00684.

De divulgación:
- International Brain Research Organization/DANA Foundation - Brain Awareness Week 2020.


- Sociedad Argentina de Investigación en Neurociencias - Semana del Cerebro 2020.

PUBLICACIONES (ÚLTIMOS 5 AÑOS)

  1. 2020 Martínez GF, Gazal NG, Quassollo G, Szalai AM, Cid-Pellitero ED, Durcan TM, Fon EA, Bisbal M, Stefani FD, Unsain N. Quantitative expansion microscopy for the characterization of the spectrin periodic skeleton of axons using fluorescence microscopy. Sci Rep. 2020 Feb 19;10(1):2917. doi: 10.1038/s41598-020-59856-w. 
  2. 2020 Girouard MP, Simas T, Hua L, Morquette B, Khazaei MR, Unsain N, Johnstone AD, Rambaldi I, Sanz RL, Di Raddo ME, Gamage KK, Yong Y, Willis DE, Verge VMK, Barker PA, Deppmann C, Fournier AE. Collapsin Response Mediator Protein 4 (CRMP4) Facilitates Wallerian Degeneration and Axon Regeneration following Sciatic Nerve Injury. eNeuro. 2020 Mar 2;7(2). pii: ENEURO.0479-19.2020. doi: 10.1523/ENEURO.0479-19.2020. 
  3. 2019 Johnstone AD, de Léon A, Unsain N, Gibon J, Barker PA. Developmental Axon Degeneration Requires TRPV1-Dependent Ca2+ Influx. eNeuro. 2019 Feb 27;6(1). pii: ENEURO.0019-19.2019. doi: 10.1523/ENEURO.0019-19.2019. eCollection 2019 Jan-Feb. 
  4. 2018 Unsain N, Stefani FD, Cáceres A.The Actin/Spectrin Membrane-Associated Periodic Skeleton in Neurons. Front Synaptic Neurosci. 2018 May 23; 10:10. doi: 10.3389/fnsyn.2018.00010. Review.  
  5. 2018 Unsain N, Bordenave MD, Martinez GF, Jalil S, von Bilderling C, Barabas FM, Masullo LA, Johnstone AD, Barker PA, Bisbal M, Stefani FD, Cáceres AO. Remodeling of the Actin/Spectrin Membrane-associated Periodic Skeleton, Growth Cone Collapse and F-Actin Decrease during Axonal Degeneration. Sci Rep. 2018 Apr 12;8(1):6002. doi: 10.1038/s41598-018-23781-w. 
  6. 2017 Barabas FM, Masullo LA, Bordenave MD, A Giusti S, Unsain N, Refojo D, Cáceres A, Stefani FD. Automated quantification of protein periodic nanostructures in fluorescence nanoscopy images: abundance and regularity of neuronal spectrin membrane-associated skeleton. Sci Rep. 2017 Nov 22;7(1):16029. doi: 10.1038/s41598-017-16280-x. 
  7. 2017 Zanin JP, Unsain N, Anastasia A. Growth factors and hormones pro-peptides: the unexpected adventures of the BDNF prodomain. J Neurochem. 2017 Feb 20. doi: 10.1111/jnc.13993.
  8. 2016 Unsain N, Dorval G, Sheen JH, Barker PA. Generation and characterization of mice bearing null alleles of nradd/Nrh2. Genesis. 2016 Oct 24. doi: 10.1002/dvg.22989.
  9. 2016 Danelon V, Montroull LE, Unsain N, Barker PA, Mascó DH. Calpain-dependent truncated form of TrkB-FL increases in neurodegenerative processes. Mol Cell Neurosci. 2016 Sep;75:81-92. 
  10. 2016 Gibon J, Unsain N, Gamache K, Thomas RA, De Leon A, Johnstone A, Nader K, Séguéla P, Barker PA. The X-linked inhibitor of apoptosis regulates long-term depression and learning rate. FASEB J. 2016 Sep;30(9):3083-90. 
  11. 2015 Unsain N, Barker PA. New Views on the Misconstrued: Executioner Caspases and Their Diverse Non-apoptotic Roles. Neuron. 2015 Nov 4;88(3):461-74. doi: 10.1016/j.neuron.2015.08.029. Review. 
  12. 2015 Cueva Vargas JL, Osswald IK, Unsain N, Aurousseau MR, Barker PA, Bowie D, Di Polo A. Soluble Tumor Necrosis Factor Alpha Promotes Retinal Ganglion Cell Death in Glaucoma via Calcium-Permeable AMPA Receptor Activation. J Neurosci. 2015 Sep 2;35(35):12088-102. doi: 10.1523/JNEUROSCI.1273-15.2015. 
  13. 2015 Gibon J, Buckley SM*, Unsain N*, Kaartinen V, Séguéla P, Barker PA. proBDNF and p75NTR Control Excitability and Persistent Firing of Cortical Pyramidal Neurons. J Neurosci. 2015 Jul 1;35(26):9741-53. doi: 10.1523/JNEUROSCI.4655-14.2015. *“Equal contribution”.

PUBLICACIONES (SELECCIONADAS)

  • 2020 Martínez GF, Gazal NG, Quassollo G, Szalai AM, Cid-Pellitero ED, Durcan TM, Fon EA, Bisbal M, Stefani FD, Unsain N. Quantitative expansion microscopy for the characterization of the spectrin periodic skeleton of axons using fluorescence microscopy. Sci Rep. 2020 Feb 19;10(1):2917.
  • 2018 Unsain N, Stefani FD, Cáceres A.The Actin/Spectrin Membrane-Associated Periodic Skeleton in Neurons. Front Synaptic Neurosci. 2018 May 23; 10:10.  Review.  
  • 2018 Unsain N, Bordenave MD, Martinez GF, Jalil S, von Bilderling C, Barabas FM, Masullo LA, Johnstone AD, Barker PA, Bisbal M, Stefani FD, Cáceres AO. Remodeling of the Actin/Spectrin Membrane-associated Periodic Skeleton, Growth Cone Collapse and F-Actin Decrease during Axonal Degeneration. Sci Rep. 2018 Apr 12;8(1):6002. 
  • 2015 Unsain N, Barker PA. New Views on the Misconstrued: Executioner Caspases and Their Diverse Non-apoptotic Roles. Neuron. 2015 Nov 4;88(3):461-74. Review. 
  • 2013 Unsain N, Higgins JM, Parker KN, Johnstone AD and Barker PA. XIAP regulates caspase activity in degenerating axons. Cell Reports. 2013 Aug 29;4(4):751-63

CONTACTO

Dr. Nicolás Unsain

Teléfono: 54-351-468-1465, Int. 137

Correo electrónico: nunsain@immf.uncor.edu

Sitio Google Académico: http://scholar.google.ca/citations?user=YJ7VS1YAAAAJ&hl=en