Eritropoyetina (Epo) es aceptada como un agente necesario para la inducción de eritropoyesis pero también requerido para la supervivencia celular. Si bien como entidad terapéutica la Epo tiene posibilidades de aplicación en un amplio rango de desórdenes, ensayos clínicos mostraron que la Epo puede no ser bien tolerada por todos los individuos. Por eso, resulta importante identificar caminos celulares inducidos por Epo cuyo conocimiento pueda constituir una guía para su aplicación clínica. De esta manera se contribuiría a reducir los riesgos que pueden opacar los beneficios sustanciales para la salud y calidad de vida del paciente. Además de los potenciales efectos adversos debe considerarse la posible participación de otros factores, como citoquinas presentes en estados inflamatorios en los que se utiliza la terapia con rhuEpo. Se observó que niveles elevados de TNF-alfa podían modificar la activación de receptores o intervenir en caminos de señalización celulares relacionados con la funcionalidad de la Epo. Se decidió, entonces, encarar el estudio de una posible interacción entre TNF-alfa y Epo en modelos de células endoteliales y eritroides.
Los productos naturales constituyen una fuente inagotable para el hallazgo de compuestos farmacológicamente activos, ya que presentan una amplia variedad de estructuras químicas que en muchos casos son imposibles de obtener por síntesis. Durante años, en nuestro laboratorio hemos trabajado con un extracto parcialmente purificado de raíces y de hojas de Melia azedarach L., meliacina, que presenta un amplio espectro de actividad antiviral. La utilización directa de las hojas del árbol Melia azedarach L. para la obtención de los extractos se ha visto desfavorecida debido a la baja disponibilidad y calidad de la materia prima, las fluctuaciones en el abastecimiento y las dificultades para lograr una producción constante y controlada de los principios activos. Para sortear estos inconvenientes utilizamos una técnica de cultivo, la micropropagación, que permite la multiplicación masiva de tejidos in vitro a partir de diferentes porciones o explantes extraídos de tejidos u órganos mediante métodos asépticos. Esta técnica se caracteriza por ocurrir a microescala, en la que se optimizan las condiciones ambientales, y se excluyen todos los microorganismos, así como también las plagas de las plantas superiores. Por otro lado, un enfoque que ha ganado interés en la producción de metabolitos secundarios es la transformación de plantas con Agrobacterium rhizogenes ya que las raíces transformadas producen el mismo patrón fitoquímico que el correspondiente órgano salvaje.
En base a estos hallazgos establecimos un trabajo en colaboración con la Facultad de Ciencias Agrarias (UNNE) y el Instituto de Botánica del Nordeste, UNNE-CONICET (Pcia. de Corrientes) donde han logrado micropropagar plantines de Melia azedarach L. que nos proveen periódicamente, lo cual permite una producción controlada y homogénea de metabolitos a partir de hojas y raíces. A partir de estos plantines y en la perspectiva de obtener un fitomedicamento, se prepararán extractos de hojas y raíces para su ensayo como antivirales frente a virus de importancia humana. En otra etapa, utilizaremos la técnica de raíces transformadas con A. rhizogenes y el uso de inductores y elicitores específicos con el objeto de aumentar el rendimiento de los metabolitos secundarios bioactivos.
En base a estos hallazgos establecimos un trabajo en colaboración con la Facultad de Ciencias Agrarias (UNNE) y el Instituto de Botánica del Nordeste, UNNE-CONICET (Pcia. de Corrientes) donde han logrado micropropagar plantines de Melia azedarach L. que nos proveen periódicamente, lo cual permite una producción controlada y homogénea de metabolitos a partir de hojas y raíces. A partir de estos plantines y en la perspectiva de obtener un fitomedicamento, se prepararán extractos de hojas y raíces para su ensayo como antivirales frente a virus de importancia humana. En otra etapa, utilizaremos la técnica de raíces transformadas con A. rhizogenes y el uso de inductores y elicitores específicos con el objeto de aumentar el rendimiento de los metabolitos secundarios bioactivos.
En los últimos 20 años, los estudios de planetas tanto solares como extrasolares han progresado considerablemente, enfocándose en la búsqueda de planetas con condiciones similares a las de la Tierra y en la Zona de Habitabilidad, con un interés particular en la búsqueda de evidencia de vida en tales ambientes. Sin embargo, es evidente que nuestra noción de “habitabilidad” se encuentra acotada por nuestro conocimiento limitado sobre la vida en la Tierra como la conocemos. Por lo tanto, en un intento de hallar posibles formas de vida extraterrestres es fundamental ampliar nuestro conocimiento acerca del estudio de microorganismos extremófilos. Las bacterias halófilas son un ejemplo interesante de extremófilas relacionado a la búsqueda de vida extraterrestre. Proliferan en concentraciones de sal que normalmente impedirían el crecimiento de la mayoría de los seres vivos. Entre otros planetas, Marte constituye un ambiente extraterrestre donde la presencia de sales ha sido demostrada. Junto con la salinidad, la radiación UV es considerada otro factor ambiental clave que juega un rol importante en la habitabilidad. En Marte, la ausencia de una capa de ozono y la presión atmosférica total menor que la de la Tierra resulta en un ambiente con un flujo más elevado de radiación UV. Por este motivo, la capacidad de ciertos microorganismos de crecer en presencia de estas radiaciones es importante desde una perspectiva astrobiológica. Por lo tanto, el estudio de bacterias capaces de sobrevivir en ambientes extremadamente salinos y bajo radiación UV resulta de interés para la búsqueda de vida en otros planetas. Investigaremos el crecimiento de la bacteria poliextremófila Brevibacterium linens AE038-8 bajo diferentes formas de estrés tales como elevadas concentraciones de sales y radiación UV y evaluaremos su posible aplicación como microorganismo modelo para estudios de astrobiología. Por tratarse de un microorganismo poliextremófilo, investigaremos su capacidad de producir metabolitos secundarios con actividad antiviral y/o antiinflamatoria.
Existe una enorme cantidad de productos derivados de plantas tales como di- y triterpenos, con actividad biológica. Las jatrofolonas A y B son diterpenos aislados de especies de Jatropha (Euphorbiaceae) con probada actividad gastroprotectora. Otros dos diterpenos aislados de Rosmarinus officinalis L. y Salvia officinalis L., el ácido carnósico y el carnosol, presentan actividad antiviral y antiinflamatoria. En base a estos antecedentes, identificamos jatrofolonas semisintéticas y naturales así como también derivados del ácido carnósico que inhibieron la multiplicación del virus Herpes simplex y la respuesta inflamatoria inducida tanto por el virus como por ligandos de TLR. Además fueron efectivos inhibiendo la multiplicación de cepas virales TK-, resistentes al aciclovir, lo cual indica que tienen un mecanismo de acción diferente al de dicho análogo nucleosídico.
Otro terpenoide, la escina, extraído de semillas maduras y desecadas de Aesculus hippocastanum L. (Castaño de Indias), y un extracto del Castaño de Indias (CI), también presentaron actividad antiviral contra el virus Herpes simplex cepa salvaje (TK+) y resistente al aciclovir (TK-). Asimismo, la escina y el CI redujeron la producción de TNF-α e IL-6 en macrófagos estimulados con el virus y con ligandos de TLRs, probablemente a través de la inhibición de las vías de señalización NF-kB y AP-1.
También ensayamos nuevos derivados de un triterpeno pentacíclico, el ácido glicirretínico, obtenidos por síntesis quimioenzimática, encontrando que uno de ellos es capaz de inhibir la multiplicación de cepas TK+ y TK- del virus Herpes simplex.
Distintos derivados semisintéticos obtenidos a partir de di- y triterpenos naturales se comportan como antivirales y modulan vías de señalización intracelular. Nos proponemos investigar su efecto frente a otros virus de importancia sanitaria así como lograr la obtención de otros derivados que presenten menor citotoxicidad y mayor efecto inhibitorio.
Otro terpenoide, la escina, extraído de semillas maduras y desecadas de Aesculus hippocastanum L. (Castaño de Indias), y un extracto del Castaño de Indias (CI), también presentaron actividad antiviral contra el virus Herpes simplex cepa salvaje (TK+) y resistente al aciclovir (TK-). Asimismo, la escina y el CI redujeron la producción de TNF-α e IL-6 en macrófagos estimulados con el virus y con ligandos de TLRs, probablemente a través de la inhibición de las vías de señalización NF-kB y AP-1.
También ensayamos nuevos derivados de un triterpeno pentacíclico, el ácido glicirretínico, obtenidos por síntesis quimioenzimática, encontrando que uno de ellos es capaz de inhibir la multiplicación de cepas TK+ y TK- del virus Herpes simplex.
Distintos derivados semisintéticos obtenidos a partir de di- y triterpenos naturales se comportan como antivirales y modulan vías de señalización intracelular. Nos proponemos investigar su efecto frente a otros virus de importancia sanitaria así como lograr la obtención de otros derivados que presenten menor citotoxicidad y mayor efecto inhibitorio.
Los virus pueden producir daño celular de diferentes maneras. Algunos virus producen una lesión directa sobre el tejido al cual infectan de manera tal que la muerte celular se debe al efecto citopático viral. Otros ocasionan daño en la célula infectada a través de la inducción de la apoptosis o de la malignización celular. Numerosos virus, la mayoría de ellos de importancia sanitaria, como el Herpes Simplex, Adenovirus y Virus Respiratorio Sincicial, producen daño a través del desencadenamiento de la respuesta inmune o inflamatoria del hospedador como respuesta a la presencia del virus. En muchos casos, no existen vacunas para prevenir este tipo de patologías, las cuales son de difícil tratamiento.
Encontrar moléculas con propiedades antiviral y antiinflamatoria concentradas en una misma estructura química es una estrategia farmacológica sumamente atractiva en el tratamiento de las inmunopatologías de origen viral.
Motivados por esta idea, ensayamos derivados esteroidales sintéticos como posibles antivirales frente a los virus Herpes simplex, Adenovirus y Virus Respiratorio Sincicial, y también como antiinflamatorios, en condiciones in vitro e in vivo. Encontramos que el denominado Virest, prototipo de los análogos esteroidales en estudio, inhibe la multiplicación de los tres agentes virales mencionados en condiciones in vitro y, además, ejerce un efecto antiinflamatorio sobre células inmunes inducidas con estímulos virales y no virales, modulando la producción de citoquinas anti y proinflamatorias y vías de señalización intracelular como NF-kB, Akt y ERK. Por otra parte, Virest presentó una acción antiinflamatoria a través de una vía diferente a la de los glucocorticoides, con lo cual no presentaría los efectos secundarios de los mismos. Se trata de un compuesto antiviral de amplio espectro que ejerce efectos a nivel celular.
In vivo, Virest redujo significativamente la incidencia y la severidad de la inmunopatología ocular inducida por el virus Herpes simplex en ratón, un modelo de infección que reproduce la queratitis estromal hepética, primera causa de ceguera infecciosa humana en los países industrializados. Virest redujo la neovascularización corneal, lo cual nos llevó a investigar la angiogénesis, uno de los principales factores patogénicos en el desarrollo de tumores. Encontramos que Virest inhibió la angiogénesis en un modelo de inducción de tumor en ratón así como la producción de VEGF, un factor angiogénico clave considerado blanco para el tratamiento.
Nos proponemos profundizar el mecanismo de acción de Virest y de otras moléculas de la familia que han sido patentadas internacionalmente, tanto en la infección causada por el virus Herpes simplex como por Adenovirus y el Virus Respiratorio Sincicial, siendo estos dos últimos agentes de severas infecciones respiratorias humanas.
Encontrar moléculas con propiedades antiviral y antiinflamatoria concentradas en una misma estructura química es una estrategia farmacológica sumamente atractiva en el tratamiento de las inmunopatologías de origen viral.
Motivados por esta idea, ensayamos derivados esteroidales sintéticos como posibles antivirales frente a los virus Herpes simplex, Adenovirus y Virus Respiratorio Sincicial, y también como antiinflamatorios, en condiciones in vitro e in vivo. Encontramos que el denominado Virest, prototipo de los análogos esteroidales en estudio, inhibe la multiplicación de los tres agentes virales mencionados en condiciones in vitro y, además, ejerce un efecto antiinflamatorio sobre células inmunes inducidas con estímulos virales y no virales, modulando la producción de citoquinas anti y proinflamatorias y vías de señalización intracelular como NF-kB, Akt y ERK. Por otra parte, Virest presentó una acción antiinflamatoria a través de una vía diferente a la de los glucocorticoides, con lo cual no presentaría los efectos secundarios de los mismos. Se trata de un compuesto antiviral de amplio espectro que ejerce efectos a nivel celular.
In vivo, Virest redujo significativamente la incidencia y la severidad de la inmunopatología ocular inducida por el virus Herpes simplex en ratón, un modelo de infección que reproduce la queratitis estromal hepética, primera causa de ceguera infecciosa humana en los países industrializados. Virest redujo la neovascularización corneal, lo cual nos llevó a investigar la angiogénesis, uno de los principales factores patogénicos en el desarrollo de tumores. Encontramos que Virest inhibió la angiogénesis en un modelo de inducción de tumor en ratón así como la producción de VEGF, un factor angiogénico clave considerado blanco para el tratamiento.
Nos proponemos profundizar el mecanismo de acción de Virest y de otras moléculas de la familia que han sido patentadas internacionalmente, tanto en la infección causada por el virus Herpes simplex como por Adenovirus y el Virus Respiratorio Sincicial, siendo estos dos últimos agentes de severas infecciones respiratorias humanas.
The recent discovery of the RNA Interference (RNAi) in mammals had a major impact on biomedical research. RNAi requires the presence of small non-coding RNA (sRNA) with a greater or lesser complementarity with a single or multiple target mRNA . The combination of these sRNA, as specific guides, with a nucleoprotein complex containing Argonaute type nucleases allows the extinction of a specific gene by cleavage or inhibition of translation of the cognate target mRNA. Since then, the comprehensive study of sRNA allows the discovery of other independent mechanisms of RNAi also responsibles for the regulation of gene expression, not only at the level of mature mRNAs and therefore at post-transcriptional and cytoplasmic effects as PTGS process, but also at the transcriptional and Nuclear level as TGS mechanism, also associated with a protein of the Argonaute family. Small RNAs-Argonaute complexes are then unsuspected mechanisms of gene regulations and our projects is based their implication on physiological or pathological conditions. A better understanding of the origin of cancers will identify new therapeutic targets and effective prognostic markers.
Prostate cancer (PCa) is a major problem of health, and it is currently the second most prevalent cancer in men (IARC, WHO). However, its incidence continues to rise due to higher life expectancy and subsequent population ageing. The association of surgery, radiation treatments and androgen ablation are effective against localized prostate tumors. However, between 15 and 20% of patients with PCa evolve into advanced stages of the disease developing bone and lymph node metastases. There are no effective treatments for these stages, mainly because tumor growth becomes resistant to castration or taxane-based treatments. Therefore, in-depth understanding of the molecular mechanisms involved in the transition from early towards advanced phases of PCa will allow an earlier diagnosis and consequent prevention of metastasis
This project is developed in the context of a national collaboration and aims to get better insights about how Heme-oxygenase-1 (HO-1) modulation in the tumor microenvironment impacts on prostate cancer progression. In fact, inflammation is recognized as a risk factor for cancer and several pro-inflammatory bio-molecules have a major impact on tumor cells themselves but also on the associate stroma. In fact, in response to oxidative injury and to counter the adverse effects of inflammation a fine control program of gene expression in order to restore cellular homeostasis is triggered. In this context, the enzyme heme oxygenase (HO-1) plays a major role. This project evaluates some original ideas about how the induction of this enzyme impacts on tumor angiogenesis and tumor-specific immune activation. These ideas have an important translation potential since concepts under evaluation may highly impact in tumor progression.
A better understanding of the molecular mechanisms involved in regulating tumor microenvironment is essential in order to develop new therapies which are effective for prostate cancer. In this context, one of the molecular axes of high impact in determining the properties of the microenvironment associated with prostatic carcinoma involves galectins, making it imperative to understand all molecular processes in which these lectins are involved. This project challenges the assumption that galectins, besides exerting an extracellular role promoting a tolerogenic microenvironment, may mediate additional regulatory roles arising from their intracellular properties in responding lymphocytes. It would be the combination of all of these functional properties which determine whole galectins’ roles as regulator of the profile of the immune response induced by tumors. This project is developed in the context of an international collaboration, will allow a better understanding of the paradigms by which galectins regulate tumor progression in their complex microenvironment associated. The long term goal of this project is to generate basic findings that may be transferable to the clinical setting, where new procedures may impact on survival of patients with prostate cancer.
Immunotherapy is the most promising new cancer treatment approach since the development of the first chemotherapies in the late 1940s. Two main types of cancer immunotherapies are currently being evaluated: a) Antigen-targeted immunotherapy: tumors express Tumor-Associated-Antigens (TAA) which can be used to activate immune mechanisms able to eliminate transformed cells. The list of effective TAA is still very limited; therefore it is imperative to propose and experimentally evaluate new ones. b) The second type of cancer immunotherapy is based on bypassing a plethora of immunosuppressive mechanisms that tumors activate to foster a tolerogenic microenvironment. Nowadays, active investigation is devoted to both types of immunotherapies but in general as separate entities; one of our projects propose a preclinical evaluation of a simple immunization procedure that combines for the first time both types of therapies. In summary, our results will significantly contribute to the design of novel anticancer therapeutic strategies which, in combination with current treatments, will be of paramount clinical benefit in patients with solid cancers.