El cerebro tiene unas necesidades metabólicas muy altas, y en los últimos años numerosas evidencias experimentales han puesto de manifiesto que la fuente de energía de las neuronas y las células gliales contribuyen activamente a la función y supervivencia neuronales. Sin embargo, se sabe muy poco sobre cómo las células del cerebro se adaptan a los distintos cambios metabólicos a los que se ven sometidas, como los cambios en el “combustible” energético disponible, así como otras señales extracelulares asociadas a dichos cambios. 

Nuestra investigación actual se centra en la comprensión de cómo distintas cascadas de señalización regulan el metabolismo energético en el cerebro, con un énfasis especial en el papel de la mitocondria. El metabolismo mitocondrial juega un papel fundamental en la fisiología celular, lo que se ve apoyado por el hecho de que la disfunción mitocondrial y el declive metabólico neuronales están asociados a multitud de patologías neurológicas. Nuestros estudios previos han mostrado que la manipulación del programa metabólico en el cerebro constituye una estrategia terapéutica muy prometedora para tratar alteraciones neurológicas en los que la disfunción metabólica ocupa una posición central. Por tanto, la identificación y comprensión de los mecanismos moleculares que modulan el metabolismo energético del cerebro y la disfunción mitocondrial contribuirán a arrojar luz en las bases moleculares responsables de la patogénesis de dichas patologías.

En particular, estamos interesados en:

1. Identificación y caracterización de mecanismos de señalización que regulan el uso de distintos “combustibles” en el cerebro.
2. Estudio de los mecanismos moleculares que asocian el flujo metabólico con la función y supervivencia neuronales.
3. Uso del conocimiento adquirido para diseñar y evaluar potenciales estrategias terapéuticas en modelos de enfermedades neurológicas en las que la disfunción mitocondrial juega un papel prominente.

Para llevar a cabo estos estudios, empleamos un abordaje multidisciplinar que combina biología celular, análisis de flujo metabólico, bioquímica, proteómica, biología molecular y estudios “in vivo” con modelos experimentales. Nuestro objetivo principal es la identificación de mecanismos que integren la regulación del metabolismo energético con la función y supervivencia neuronales que nos puedan servir de base para el desarrollo de enfermedades neurológicas en las que la disfunción mitocondrial ocupa una posición central. En este sentido, parte de nuestra investigación la llevamos a cabo en estrecha colaboración con el grupo del Dr. Javier Díaz Nido.