Líneas de Investigación

Investigador Responsable: Dr. Guillermo Spitzmaul
Investigadores: Dr. Leonardo Dionisio, Dra. María Julia Martín
Becarios: Dra. Camila Carignano, Lic. Giuliana Paolillo, Bioq. Ezequiel Rías, Bioq. Sofía Stupniki
Becarios no Graduados: Santiago Simone
Personal de Apoyo: Dr. Eugenio Aztiria

Los canales de potasio KCNQ son proteínas que median la conducción de iones de potasio. Participan en la modulación de potenciales eléctricos a través de membranas de células excitables, como las cardíacas y las nerviosas, y en el transporte transepitelial del potasio. Las mutaciones en los genes que los codifican producen diversas enfermedades, tales como arritmias cardíacas, epilepsia y sordera de progresión lenta. En el marco de este línea de investigación, se realizan estudios fisiológicos y eletrofisiológicos de estos canales en células en cultivo que los expresan y en células obtenidas de los tejidos de ratón en donde funcionan. Mediante supresión de la expresión y mutaciones dirigidas a los genes que los codifican, se aspira a determinar cómo la estructura proteica del canal determina su función. Además, se estudian fármacos que contribuyan a modular la funcionalidad de canales normales y mutados. Se espera que este conocimiento permita diseñar terapias farmacológicas más eficaces para el tratamiento de las enfermedades (cardíacas, neurológicas) que involucran alteraciones de estos canales.

Publicaciones más importantes:

1. Carignano C, Barila EP, Rías EI, Dionisio L, Aztiria E & Spitzmaul G (2019). Inner hair cell and neuron degeneration contribute to hearing loss in a DFNA2-like mouse model. Neuroscience 410, 202-216. 
2. Spitzmaul G, Tolosa L, Winkelman BHJ, Heidenreich M, Frens MA, Chabbert C, De Zeeuw CI & Jentsch TJ (2013). Vestibular role of KCNQ4 and KCNQ5 K⁺ channels revealed by mouse models. J. Biol. Chem. 288(13), 9334-9344.
3. Seja P, Schonewille M, Spitzmaul G, Badura A, Klein I, Wisden W, Hübner CA, De Zeeuw CI & Jentsch TJ (2012). Raising cytosolic Cl in cerebellar granule cells affects their excitability and vestibulo-ocular learning. EMBO J. 7, 1217-1230.
4. Tzingounis AV, Heidenreich M, Kharkovets T, Spitzmaul G, Jensen HS, Nicoll RA & Jentsch TJ (2010). The KCNQ5 potassium channel mediates a component of the afterhyperpolarization current in mouse hippocampus. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 107, 10232-10237.

Resumen gráfico de la activación del receptor nicotínico de acetilcolina neuronal α4β2, el cual forma proteínas pentaméricas y puede adoptar 2 estequiometrías distintas: (α4)2(β2)3 y (α4)3(β2)2. La conformación (α4)2(β2)3 se asocia con canales de baja conductancia (LC) y no se activa con alta eficacia. La conformación (α4)3(β2)2 se asocia con canales de alta conductancia (HC) y muestra alta eficacia de activación, abriéndose en forma de clústeres a altas concentraciones de acetilcolina. Estos receptores atraviesan distintos estadios hasta que llegan a activarse, a medida que se une la acetilcolina al sitio de unión.

Imagen obtenida con el microscopio confocal de la parte apical de cóclea de ratón (oído interno). Objetivo 20X. En rojo se observan las células ciliadas externas, dispuestas en 3 hileras. En azul, los núcleos y en verde, fibras nerviosas.