INVESTIGADOR RESPONSABLE

Mirtha M. Flawia

Vicepresidenta de Asuntos Científicos CONICET –Investigadora Superior CONICET – Profesora Titular de la Universidad de Buenos Aires.
mflawia@conicet.gov.ar


 
  • Integrantes del grupo
     

    Guillermo Alonso

    Guillermo Daniel Alonso.
    Investigador Independiente CONICET
    Profesor Adjunto- FCEN UBA.
    galonso@dna.uba.ar

     

    Silvia F. Villamil 2

    Silvia Fernandez Villamil.
    Investigador Independiente CONICET
    JTP FFyB UBA.
    s.villamil@ingebi.conicet.gov.ar
    villamil@qb.ffyb.uba.ar
    villamil@dna.uba.ar

    Cristina Paveto

    Cristina Paveto.
    Investigador Independiente CONICET.
    cpaveto.ingebi@gmail.com

    Alejandra Schoijet

    Alejandra Cecilia Schoijet.
    Investigador Asistente CONICET.
    Ayudante de 1ra FCEN UBA.
    aschoijet@gmail.com


     
  • Resumen y objetivos principales del tema marco de investigación del grupo
     

    Nuestro laboratorio esta interesado principalmente en el estudio de los mecanismos moleculares de la transducción de señales y respuesta fisiológica que permiten a las células adaptarse a condiciones de estrés. Nuestro principal modelo de estudio es el Trypanosoma cruzi, un eucariota unicelular responsable de un importante problema sanitario en Latinoamérica, la Enfermedad de Chagas. La ventaja de la utilización de T. cruzi como modelo experimental radica principalmente en que este organismo presenta un ciclo de vida complejo durante el cual debe hacer frente a cambios repentinos en el ambiente a los cuales debe responder rápidamente para lograr sobrevivir. Además, teniendo en cuenta que los tripanosomátidos son un grupo de organismos evolutivamente antiguos, proporcionan un punto de referencia lejano que posibilita la disección de cómo fueron evolucionando procesos biológicos cruciales en este y otros grupos taxonómicos.

    En el laboratorio utilizamos principalmente técnicas de bioquímica, bioinformática, genética, biología molecular y biología celular para elucidar de que manera los tripanosomátidos responden a los factores de estrés logrando sobrevivir y diferenciarse para poder proseguir con su ciclo de vida. Buscamos de esta manera exponer nuevos blancos terapéuticos para combatir la enfermedad de Chagas y otras tripanosomiasis.

     
  • Líneas de investigación y breve descripción


    Investigador Responsable: Guillermo Daniel Alonso

    1) Transducción de señales en tripanosomátidos. Caracterización de rutas de señalización implicadas en la respuesta a distintos tipos de estrés. Los organismos se relacionan con el medio que los rodea a través de la membrana plasmática y mediante diversos mecanismos de transducción de señales desencadenan respuestas que les permiten adaptarse, generalmente, mediante la modificación del patrón de expresión de ciertos genes. El objetivo general de esta línea de trabajo es avanzar en el conocimiento de las vías de transducción de señales y sus respuestas adaptativas en el parásito protozoario Trypanosoma cruzi. Dentro de esta línea, se investiga la función biológica de las fosfodiesterasas de AMPc en la modulación de los procesos de osmorregulación y la respuesta al estrés oxidativo. También estamos trabajando en la vía de transducción de señales mediada por fosfoinosítidos. Dentro de esta via, caracterizamos la primera fosfatidilinositol 3-quinasa en T. cruzi (TcVps34) y determinamos su participación en el proceso de osmorregulación, transporte vesicular y en la endocitosis mediada por receptor. Más recientemente, iniciamos el estudio de una subunidad regulatoria de TcVps34 (TcVps15), una quinasa de serina-treonina, homóloga a Vps15 de S. cerevisiae, la cual estaría participando en la regulación del proceso de autofagia y la respuesta al estrés nutricional.

    2) Estudio de proteínas que participan el transporte núcleo-citoplasma en Trypanosoma brucei. Esta línea tiene como principal objetivo avanzar en el conocimiento de los mecanismos de direccionamiento de proteínas en los tripanosomátidos. En particular, como primer paso nos proponemos evaluar la presencia y describir el funcionamiento de un grupo de proteínas conocidos como carioferinas que incluyen a la importina alfa y a la importina beta. Estas proteínas, están relacionadas en el transporte de moléculas a través de la envoltura nuclear. Nuestros estudios muestran un alto grado de conservación de este sistema entre los tripanosomátidos. Mediante experimentos de RNAi determinamos que ambas importinas son esenciales en la forma procíclica de T. brucei y mediante el uso de etiquetas evaluamos la localización subcelular de estas proteínas.

    3) Caracterización de enzimas relacionadas con la regulación del ciclo celular en Trypanosoma cruzi y su coordinación con el proceso de diferenciación. La regulación del ciclo celular en coordinación con el ciclo de vida en los tripanosomátidos es uno de los temas que mas capta nuestro interés. Dentro de esta línea de trabajo hemos avanzado en la caracterización funcional de una familia de enzimas conocidas como Aurora quinasas. El número de miembros de esta familia varía entre organismos y van desde uno en levaduras hasta tres en mamíferos. Entre los procesos donde están involucradas se destacan la maduración y división del centrosoma, condensación de la cromatina, ensamblado del huso mitótico, corrección de errores en la unión de los microtúbulos al cinetocoro e iniciación de la citocinesis. En nuestro laboratorio determinamos que en T. cruzi esta familia cuenta con tres miembros (TcAUK1, -2 y -3). También, hemos iniciado los estudios funcionales de estas enzimas mediante experimentos de localización subcelular y sobreexpresión. De esta manera, se pudo determinar que las Aurora quinasa de T. cruzi están reguladas no tan solo a través de los niveles de proteína, sino también a través de su localización subcelular, y que la sobreexpresión de cada una de ellas conduce a alteraciones del ciclo celular y la curva de crecimiento.


    Investigador Responsable: Silvia Fernández Villamil

    1) Metabolismo de ADP-ribosa en tripanosomiasis. La poly-ADPribosilación de proteínas es una modificación post-traduccional  llevada a cabo por la enzima poli (ADP-ribosa) polimerasa (PARP) y ha sido involucrada en la regulación de procesos como señalización y reparación del daño genómico, ciclo celular y muerte celular, entre otros. Los polímeros son luego degradados por la enzima poli(ADP-ribosa) glicohidrolasa (PARG). Los parásitos protozooarios Trypanosoma cruzi y Trypanosoma brucei poseen, a diferencia de otros organismos, una única copia de las enzimas PARP y PARG. Esto podría ser importante en la búsqueda de inhibidores de esta vía metabólica que afecten fundamentalmente a estos tripanosomátidos.

    Nuestra línea de trabajo comprende, por un lado, el estudio del papel de los polímeros de ADPribosa de T. cruzi T. brucei en el ciclo celular, en la respuesta frente a agentes genotóxicos y en el mecanismo de evasión al sistema inmune; constituyendo el primer estudio de esta vía metabólica en estos tripanosomátidos. Además, un nuevo enfoque de este proyecto intenta dilucidar la participación de los polímeros de ADP-ribosa de la célula hospedadora en el proceso de invasión por T. cruzi y en la respuesta inflamatoria generada durante la infección.


    Investigador Responsable: Cristina Paveto

    1) Reductasas de Citocromo P450 en Trypanosoma cruzi. El proyecto comprende estudios estructurales, funcionales y análisis de capacidad invasiva de epimastigotes de T.cruzi genéticamente modificados para definir el rol para la familia de genes integrada por tres reductasas de citocromo P450 (CPRs), denominadas TcCPR-A, TcCPR-B y TcCPR-C. Estas enzimas podrían cumplir una función reguladora en la biosíntesis de esteroles, también participando en metabolismo de xenobioticos y en mecanismos de respuesta al stress.  TcCPR-A carece del domino hidrofóbico amino terminal. La sobreexpresión de TcCPR-B en epimastigotes incrementa su resistencia a drogas, sugiriendo su participación en el metabolismo de detoxificación del parásito.

    La sobreexpresión de TcCPR-B y -C incrementa la biosíntesis de ergosterol, principal componente de la membrana  y la relación NADP+/NADPH. Los parásitos transgénicos con mayor contenido de ergosterol poseen mayor orden estructural de membrana  y consecuente disminución de la endocitosis. Una cepa de Saccharomyces cerevisiae deficiente para CPR  revierte parcialmente su baja tasa de crecimiento y  la muy disminuida resistencia al ketoconazole cuando se la complementa con TcCPR-B o TcCPR-C recombinantes.

    La sobreexpresión de TcCPR-A en células de epimastigotes resulta letal, produciendo un aumento del contenido de ADN, una morfología aberrante y numerosas alteraciones ultraestructurales, por lo que se investiga su participación en  los mecanismos de regulación del stress celular.

     
  • Selección de publicaciones relevantes del grupo
     

    1) Defining the role of a FYVE domain in the localization and activity of a cAMP phosphodiesterase implicated in osmoregulation in Trypanosoma cruzi.
    Schoijet AC, Miranda K, Medeiros LC, de Souza W, Flawiá MM, Torres HN, Pignataro OP, Docampo R, Alonso GD.
    Mol Microbiol. 2011 Jan;79(1):50-62. doi: 10.1111/j.1365-2958.2010.07429.x. Epub 2010 Oct 28.

    2) A Trypanosoma cruzi phosphatidylinositol 3-kinase (TcVps34) is involved in osmoregulation and receptor-mediated endocytosis.
    Schoijet AC, Miranda K, Girard-Dias W, de Souza W, Flawiá MM, Torres HN, Docampo R, Alonso GD.
    J Biol Chem. 2008 Nov 14;283(46):31541-50. doi: 10.1074/jbc.M801367200. Epub 2008 Sep 17.

    3) TcrPDEA1, a cAMP-specific phosphodiesterase with atypical pharmacological properties from Trypanosoma cruzi.
    Alonso GD, Schoijet AC, Torres HN, Flawiá MM.
    Mol Biochem Parasitol. 2007 Mar;152(1):72-9. Epub 2006 Dec 29.

    4) TcPDE4, a novel membrane-associated cAMP-specific phosphodiesterase from Trypanosoma cruzi.
    Alonso GD, Schoijet AC, Torres HN, Flawiá MM.
    Mol Biochem Parasitol. 2006 Jan;145(1):40-9. Epub 2005 Sep 30.

    5) Arginine kinase: a common feature for management of energy reserves in African and American flagellated trypanosomatids.
    Pereira CA, Alonso GD, Torres HN, Flawiá MM.
    J Eukaryot Microbiol. 2002 Jan-Feb;49(1):82-5.

    6) Trypanosoma cruzi arginine kinase characterization and cloning. A novel energetic pathway in protozoan parasites.
    Pereira CA, Alonso GD, Paveto MC, Iribarren A, Cabanas ML, Torres HN, Flawiá MM.
    J Biol Chem. 2000 Jan 14;275(2):1495-501.

     

    1) Disrupted ADP-ribose metabolism with nuclear Poly (ADP-ribose) accumulation leads to different cell death pathways in
    presence of hydrogen peroxide in procyclic Trypanosoma brucei
    Mariana Schlesinger1, Salomé C. Vilchez Larrea1, Teemu Haikarainen2, Mohit Narwal2, Harikanth Venkannagari2,
    Mirtha M. Flawiá1, Lari Lehtiö2 and Silvia H. Fernández Villamil1,3* Parasites & Vectors (2016) 9:173
    DOI 10.1186/s13071-016-1461-1

    2) Host cell poly(ADP-ribose) glycohydrolase is crucial for Trypanosoma cruzi infection cycle. Vilchez Larrea SC, Schlesinger M, Kevorkian ML, Flawiá MM, Alonso GD, Fernández Villamil SH. PLoS One. 2013 Jun 12;8(6):e67356. doi: 10.1371/journal.pone.0067356. Print 2013.

    3) Inhibition of poly(ADP-ribose) polymerase interferes with Trypanosoma cruzi infection and proliferation of the parasite. Vilchez Larrea SC, Haikarainen T, Narwal M, Schlesinger M, Venkannagari H, Flawiá MM, Fernández  Villamil SH, Lehtiö L. PLoS One. 2012;7(9):e46063. doi: 10.1371/journal.pone.0046063. Epub 2012 Sep 25.

    4) Poly(ADP-ribose) polymerase plays a differential role in DNA damage-response and cell death pathways in Trypanosoma cruzi. Vilchez Larrea SC, Alonso GD, Schlesinger M, Torres HN, Flawiá MM, Fernández Villamil SH. Int J Parasitol. 2011 Mar;41(3-4):405-16. doi: 10.1016/j.ijpara.2010.11.008. Epub 2010 Dec 23.

    5) Metabolism of Poly-ADP-ribose in Trypanosomatids. Alonso GD, Vilchez Larrea SC and Fernández Villamil SH. Parasitology Research Trends. Ed: Olivier De Bruyn and Stephane Peeters. 6: 1-11, 2010.

    6) TcPARP: A DNA damage-dependent poly(ADP-ribose) polymerase from Trypanosoma cruzi. Fernández Villamil SH, Baltanás R, Alonso GD, Vilchez Larrea SC, Torres HN, Flawiá MM. Int J Parasitol. 2008 Mar;38(3-4):277-87. Epub 2007 Sep 8.

    7) Purification and properties of poly(ADP-ribose)polymerase from Crithidia fasciculata. Automodification and poly(ADP-ribosyl)ation of DNA topoisomerase I. Podestá D, García-Herreros MI, Cannata JJ, Stoppani AO, Fernández Villamil SH. Mol Biochem Parasitol. 2004 Jun;135(2):211-9.

    8) Characterization of poly(ADP-ribose)polymerase from Crithidia fasciculata: enzyme inhibition by beta-lapachone. Fernández Villamil SF, Podestá D, Molina Portela MD, Stoppani A. Mol Biochem Parasitol. 2001 Jul;115(2):249-56.

     

    1) The NADPH-cytochrome P450 reductase family in Trypanosoma cruzi is involved in the sterol biosynthesis pathway.
    De Vas MG, Portal P, Alonso GD, Schlesinger M, Flawiá MM, Torres HN, Fernández Villamil S, Paveto C.
    Int J Parasitol. 2011 Jan;41(1):99-108. doi: 10.1016/j.ijpara.2010.07.016. Epub 2010 Sep 16.

    2) Multiple NADPH-cytochrome P450 reductases from Trypanosoma cruzi suggested role on drug resistance.
    Portal P, Fernández Villamil S, Alonso GD, De Vas MG, Flawiá MM, Torres HN, Paveto C.
    Mol Biochem Parasitol. 2008 Jul;160(1):42-51. doi: 10.1016/j.molbiopara.2008.03.007. Epub 2008 Mar 21.

    3) Trypanosoma cruzi: in vitro and in vivo antiproliferative effects of epigallocatechin gallate (EGCg).
    Güida MC, Esteva MI, Camino A, Flawiá MM, Torres HN, Paveto C.
    Exp Parasitol. 2007 Oct;117(2):188-94. Epub 2007 May 16.

    4) Retinal dysfunction in patients with chronic Chagas’ disease is associated to anti-Trypanosoma cruzi antibodies that cross-react with rhodopsin.
    Matsumoto SC, Labovsky V, Roncoroni M, Guida MC, Giménez L, Mitelman J, Gori H, Jurgelevicius R, Grillo A, Manfredi P, Levin MJ, Paveto C.
    FASEB J. 2006 Mar;20(3):550-2. Epub 2006 Jan 19.

    5) Anti-Trypanosoma cruzi activity of green tea (Camellia sinensis) catechins.
    Paveto C, Güida MC, Esteva MI, Martino V, Coussio J, Flawiá MM, Torres HN.
    Antimicrob Agents Chemother. 2004 Jan;48(1):69-74.

     
  • Líneas de financiamiento actuales
     

    1) Proyectos de Investigación Plurianuales (PIP) 2010-2012. CONICET. Nro. 00057.
    “Mecanismos de Transducción de Señales y de Regulación de la Expresión Génica en Trypanosoma cruzi”

    2) Proyectos de Investigación Científica y Tecnológica 2010 (PICT Bicentenario). 2011-2014. ANPCyT, FONCyT. Nro. 00199.
    “Mecanismos regulatorios involucrados en la respuesta a diferentes tipos de estrés en Trypanosoma cruzi”

    3) UBACyT 2013-2016. Universidad de Buenos Aires. Nro. 00141.
    “Estudio de proteínas involucradas en la regulación del ciclo celular y la diferenciación entre estadios en Trypanosoma cruzi”

    4) UBACyT 2011-2014. Universidad de Buenos Aires. Nro. 00015.
    “Mecanismos de transducción de señales determinantes de la respuesta adaptativa en T. cruzi”

    5) Subsidios Florencio Fiorini para la Investigación en Ciencias Biomédicas 2013-2014. “Papel del metabolismo de ADP-ribosidos en la infección por T. cruzi y la respuesta inflamatoria”.

     
  • Premios recibidos
     

    1) Premio “Osvaldo Bottaro”  Otorgado por la Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Tema: “Efectos Biológicos de la Medicación de la Enfermedad de Chagas.” 1990.

    2) Premio en Farmacología “Bernardo A. Houssay” año 2002. Centro de estudios para el desarrollo de la industria Químico-Farmacéutica Argentina, CEDIQUIFA. Noviembre 2002.

    3) Premio Academia Nacional de Medicina “Carlos Bonorino Udaondo” 2003, otorgado al mejor trabajo sobre Gastroenterología. Tema: “Atenuación y Reversibilidad de la Fibrosis Hepática con Inhibidores de la Enzima convertidora de Angiotensina en un Modelo Animal: Una Nueva Potencial Terapia para la Cirrosis.”

    4) Premio Innovación en el Agro. Innovar 2006.
    Segundo Concurso Nacional de Innovaciones. Ministerio de Educación, Ciencia y Tecnología. Secretaria de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva.

    5) EMBO Short Term Fellowship. 2010. Salomé Vilchez Larrea.

    6) PABMB/ASBMB PROLAB Grant. 2012. Patricio Portal.

    7) EMBO Short Term Fellowship. 2012. Mariana Schlesinger.

     
  • Patentes
     

    1) Patente en tramite: “Composiciones polifenólicas destinadas a disminuir y/o eliminar la infección del parásito Trypanosoma cruzi.”

     
  • Ex integrantes del grupo y contacto actual
     
    Dr. Matias Fassolari
    mfassolari@gmail.com