Descifrar el metabolismo celular
ResumenEl metabolismo celular procesa continuamente una enorme variedad de compuestos externos para convertirlos en metabolitos endógenos y, como tal, es un elemento clave en la fisiología humana. El polifacético papel fisiológico de la red metabólica que realiza las conversiones catalíticas sólo puede entenderse plenamente desde una perspectiva de cuerpo entero en la que se considere simultáneamente la interacción causal de los estados metabólicos de las células individuales, el tejido circundante y el organismo en su conjunto. Presentamos aquí un enfoque basado en el análisis de equilibrio de flujo dinámico que permite la integración de redes metabólicas a escala celular en modelos farmacocinéticos estandarizados basados en la fisiología a nivel de todo el organismo. Para evaluar nuestro enfoque, integramos una reconstrucción de la red a escala del genoma de un hepatocito humano en el tejido hepático de un modelo farmacocinético de base fisiológica de un adulto humano. El modelo multiescala resultante se utilizó para investigar el tratamiento de la hiperuricemia, la desintoxicación del amoníaco y la intoxicación inducida por el paracetamol a nivel de sistemas. Los modelos específicos integran simultáneamente múltiples capas de organización biológica y ofrecen conocimientos mecanísticos sobre la patología y la medicación. El planteamiento presentado puede apoyar en el futuro una comprensión mecanicista en el diagnóstico y el desarrollo de fármacos.
Fermentación del ácido láctico | Respiración celular | Khan Academy
La vida funciona con miles de reacciones químicas, conocidas colectivamente como metabolismo. Esta red de reacciones es muy dinámica y se adapta a muchos fenómenos biológicamente importantes, como los entornos en constante cambio, el envejecimiento y la proliferación celular. Estudiamos las funciones reguladoras del metabolismo y cómo se mantiene su dinámica combinando métodos de genómica funcional con la espectrometría de masas.
Durante mucho tiempo, el metabolismo se ha considerado una serie estática de reacciones bioquímicas. Sin embargo, el metabolismo celular es muy dinámico y se adapta a diversas situaciones biológicas, como los entornos siempre cambiantes, el envejecimiento celular o la proliferación. Estas propiedades atraen nuestra atención hacia la red metabólica, por ejemplo, cuando pensamos en formas de desarrollar terapias contra el cáncer y los trastornos neurodegenerativos o para entender el proceso de envejecimiento. Nuestra investigación se centra en: El Ralslab forma parte del MSTARS.
Como organismo modelo empleamos a menudo la levadura Saccharomyces cerevisiae. Trabajar con este eucariota unicelular elimina cierta complejidad de nuestras investigaciones y el sesgo que supondría una actividad metabólica alterada que puede encontrarse en los sistemas de cultivo de células de mamíferos. Además, se dispone de una plétora de técnicas genéticas y bioquímicas que nos permiten trabajar con hasta miles de mutantes en paralelo. La combinación de la genómica funcional con la espectrometría de masas, además del desarrollo de sofisticados programas informáticos para el análisis de datos, revela patrones de control metabólico, reconfiguración y adaptación. La simplicidad del organismo modelo, por un lado, nos permite ser un laboratorio «multiorgánico» que aborda algunas de las cuestiones biológicas más complejas, por otro.
Erika Pearce habla del metabolismo de las células T activadas
El departamento de Biología Celular combina un papel destacado en la investigación y la enseñanza de las ciencias de la vida molecular. Están interesados en la investigación relacionada con la metástasis del cáncer, el metabolismo celular, la inmunidad celular y las enfermedades neurodegenerativas.
Nuestra misión es mejorar el resultado de los pacientes con CCR, ampliar nuestra comprensión de la biología del CCR y formar a investigadores y clínicos en todos los niveles de sus carreras. Nuestra innovadora colaboración de biólogos del cáncer, farmacólogos, patólogos y oncólogos médicos permite una investigación con propósito que va de las moléculas a las células y al paciente, y viceversa.
Centramos nuestra investigación traslacional en nuevos paradigmas de tratamiento: nuevas dianas, regímenes de tratamiento mejorados y estrategias de combinación sinérgica. Nuestra experiencia específica incluye la terapia dirigida, la optimización de regímenes, el desarrollo de fármacos, la farmacología, la patología, los biomarcadores, la microbiota y el microambiente inmunitario del tumor.
Combinando nuestros puntos fuertes, pretendemos abrir nuevos caminos para superar la resistencia a los fármacos y los mecanismos de evasión inmunitaria específicos de cada paciente; desarrollar y probar combinaciones terapéuticas individuales en modelos 3D derivados de pacientes; y trasladar nuestros hallazgos a la clínica. Creemos que este enfoque interdisciplinario puede mejorar significativamente la eficacia del tratamiento del CCR y reducir los efectos adversos.
Qué es la respiración celular – Cómo obtienen energía las células
División Endocitosis y MetabolismoEl hígado mantiene la homeostasis de la glucosa y los lípidos adaptando su actividad metabólica a las necesidades energéticas del organismo. La comunicación entre los hepatocitos y el entorno extracelular mediada por la endocitosis es clave para dicha homeostasis. La endocitosis es un mecanismo esencial para la captación y la transducción de señales de factores de crecimiento y hormonas, pero también para regular las actividades metabólicas, al cambiar la expresión de los receptores hormonales y los transportadores de nutrientes en la superficie celular de los tejidos metabólicamente activos.
Nuevas pruebas sugieren que el sistema endo-lisosómico también está implicado en la regulación de la transcripción de genes metabólicos. Por ejemplo, el factor de transcripción EB (TFEB) activa los genes implicados en la biogénesis lisosomal, la autofagia y el metabolismo de los lípidos. Alternativamente, la perturbación de Rab5, el regulador maestro de la biogénesis endosomal, en el hígado fenocopió una enfermedad de almacenamiento de glucógeno, llamada enfermedad de von Gierke, caracterizada por una deficiencia de glucosa-6-fosfatasa (G6Pasa) que conduce a hipoglucemia, hepatomegalia, hipercolesterolemia, hiperlipidemia y acumulación de glucógeno. A la inversa, las actividades metabólicas también regulan la endocitosis, ya que la supresión de genes metabólicos en un cribado de ARNi de todo el genoma tuvo efectos dramáticos en la carga endocítica. En conjunto, estos hallazgos sugieren que la endocitosis y el metabolismo están funcionalmente acoplados.
