Enfermedades del Sistema Nervioso » Neuroanatomía Funcional
Coordinador de Grupo
Jose Julio Rodriguez Arellano
Doctor en Ciencias biológicas, Neurobiología
Ikerbasque Research Professor
Profesor adscrito Unidad Docente Facultad de Medicina y Enfermería de la UPV/EHU, Dpto. Neurociencias
Biocruces Bizkaia 1
Contacto
844653 | 946182629
Miembros del Grupo
Líneas de Investigación
Papel de las células gliales en la neurodegeneración y la enfermedad de Alzheimer: gliopatología vs neuropatología
Relevancia de la neurogénesis en la patología y progresión de la enfermedad de Alzheimer y su aplicación potencial a través de la psicoestimulación y transplantes de células madre
Uso de derivados de ácidos grasos para el tratamiento potencial de la enfermedad de Alzheimer
Serotonina: el componente ignorado en la enfermedad de Alzheimer y otros procesos neurodegenerativos
Papel y alteración de las células NG-2 en enfermedades priónicas
Papel de los canales GIRK en la neurogénesis y la señalización de la serotonina como objetivo para el estudio de la depresión
Actividades del Grupo

El principal objeto de estudio de los proyectos de investigación llevados a cabo en nuestro laboratorio se centra en la neuroanatomía y la conectividad funcional de los circuitos neuronales, relacionados con los procesos de plasticidad asociada a memoria y cognición, bajo condiciones normales y patológicas, como es la neurodegeneración y más específicamente, la enfermedad de Alzheimer (EA), pero también prestando atención a otros procesos neurológicos, como son la demencia fronto-temporal (DFT), depresión, epilepsia y estrés. Además, recientemente hemos iniciado una línea de investigación centrada en enfermedades priónicas.

Todos estos estudios son llevados a cabo tanto in vitro como in vivo. En todos ellos, nuestro propósito es analizar la comunicación neuronal-glial y su plasticidad, el proceso de neurogénesis y los sistemas de neurotransmisión glutamatérgico y serotoninérgico, tanto en condiciones normales como en condiciones patológicas, incluida la EA, mediante el uso de modelos animales transgénicos y material humano procedente de diferentes bancos de cerebros (nacionales e internacionales). El uso de modelos animales nos ofrece la posibilidad única de estudiar la plasticidad cerebral frente a tratamientos ambientales y/o farmacológicos, permitiéndonos analizar los cambios relacionados con la patología en varios sistemas transmisores asociados con las neuronas y la glía. En este sentido, nuestro grupo de investigación desarrolla experimentación in vivo dirigida a la modificación de estos sistemas de transmisión, ya bien sea por medio funcional (entorno enriquecido, actividad física o cambios en la dieta), o bien sea por agentes biológicos moleculares (transfección basada en virus con moléculas relevantes relacionadas con la señal).

Los hallazgos neuroanatómicos y neurofisiológicos obtenidos de la experimentación in vivo de los sistemas de transmisión nos proporcionan la evidencia estructural para comprender la plasticidad patológica en las redes neuronales-gliales, y consecuentemente, la base teórica para conocer la progresión de la enfermedad y así, desarrollar nuevas estrategias terapéuticas.  Para estos fines, utilizamos diferentes técnicas experimentales que incluyen la inmunohistoquímica de microscopía óptica y electrónica, morfometría clásica y estereología. Más recientemente, las técnicas neuroanatómicas mencionadas anteriormente han sido combinadas con la electrofisiología para definir con mayor precisión las bases morfo-funcionales de la plasticidad neuronal, glial y sináptica.

Esta combinación investigadora multifuncional y transnacional ha sido posible gracias a la presencia de colaboradores externos, que realizaron sus Tesis Doctorales en nuestro laboratorio; como la Dra. Emanuela Gardenal, actualmente desarrollando su actividad investigadora en el Reino Unido.

Publicaciones Científicas

Verkhratsky A, Rodríguez JJ. Cell-autonomous astrocytopathy in Alzheimer´s disease. Acta Physiol (Oxf). 2018 Jun; 223(2):e13010. Doi:10.1111/apha. 13070. Epub 2018 Apr 19.

Zallo F, Gardenal E, Verkhratsky A, Rodríguez JJ. Loss of calretinin and parvalbumin positive interneurones in the hippocampal CA1 of aged Alzheimer´s disease mice. Neurosci Lett. 2018 Aug 10;681:19-25. Doi:10.1016/jneulet.2018.05.027. Epub 2018 May 18.

Verkhratsky A, Zorec R, Rodríguez JJ, Parpura V. Neuroglia: Functional parálisis and reactivity in Alzheimer´s disease and other neurodegenerative pathologies. Adv neurobiol. 2017;15:427-449. Doi:10.1007/978-3-319-57193-5_17.

Gardenal E, Chiarini A, Armato U, Dal Prá I, Verkhratsky A, Rodríguez JJ. Increased Calcium-Sensing Receptor immunoreactivity in the hippocampus of a triple transgenic mouse model of Alzheimer´s disease. Front Neurosci. 2017 feb 16;11:81. Doi:10.3389/fnins.2017.00081. eCollection 2017.

Verkhratsky A, Rodríguez-Arellano JJ, Parpura V, Zorec R. Astroglial calcium signalling in Alzheimer´s disease. Biochem Biophys res Commun. 2017 Feb 19;483(4):1005-1012. Doi:10.1016/j.bbrc.2016.08.088. Epub 2016 Aug 18.

Toledano Gasca A, Álvarez MI, Toledano-Díaz A, Rodríguez JJ. New concepts on the functionality of the nervous system: The revolution of glial cells. II. Glial responses Keys in the patogénesis and treatment of diseases of SN. Anales de la Real Academia Nacional de Farmacia 82:51-67 (2016).

Verkhratsky A, Zorec R, Rodríguez JJ, Parpura V. Pathobiology of neurodegeneration: The role for astroglia. Opera med Physiol. 2016 Jan;1:13-22. Epub 2016 Mar 4.

Toledano A, Merino JJ, Rodríguez JJ. Neuroglia in Alzheimer´s disease: From cohorte to contestant in the disease progresión and its therapy. Curr Alzheimer Res. 2016;13(4):318-20.

Rodríguez JJ, Butt AM, Gardenal E, Parpura V, Verkhratsky A. Complex and differential glial responses in Alzheimer´s disease and ageing: from animal models to humans. Curr Alzheimer Res. 2016;13(4):343-58.

Stenovec M, Trkov S, Lasic E, Terzieva S, Kreft M, Rodríguez Arellano JJ, Parpura V, Verkhratsky A, Zorec R. Expression of familial Alzheimer disease presenilin 1 gene attenuates Vehicle traffic and reduces peptide secretion in cultured astrocytes devoid of pathologic tissue enviroment. Glia. 2016 feb;64(2):317-29. Doi:10.1002/glia.22931. Epub 2015 Oct 14.

Toledano A, Álvarez MI, Toledano-Díaz A, Merino JJ, Rodríguez JJ. Brain local and regional neuroglial alterations in Alzheimer´s disease: Cell types, responses and implications. Curr Alzheimer Res. 2016;13(4):321-42.

Rivera A, Vanzuli I, Arellano JJ, Butt A. Decreased regenerative capacity of oligodendrocyte progenitor cells (NG2-Glia) in the ageing brain: A vicious cycle of synaptic dysfunction, myelin loss and neuronal disruption? Curr Alzheimer Res. 2016;13(4):413-8.

Lim D, Rodríguez-Arellano JJ, Parpura V, Zorec R, Zeidán-Chuliá F, Genazzani AA, Verkhratsky A. Calcium signalling toolkits in astrocytes and spatio-temporal progression of Alzheimer´s disease. Curr Alzheimer Res. 2016;13(4):359-69.

Verkhratsky A, Zorec R, Rodríguez JJ, Parpura V. Astrogliopathology in neurodegeneration. Eur. J. Neurodeg. Dis. 2016.

Zorec R, Verkhratsky A, Rodríguez JJ, Parpura V. Astrocytic vesicles and gliotransmitters: Slowness of vesicular release and synaptobrevin2-laden Vehicle nanoarchitecture. Neuroscience. 2016 May 26;323:67-75. Doi: 10.1016/j.neuroscience.2015.02.033. Epub 2015 Feb 26.

Rodríguez-Arellano JJ, Parpura V, Zorec R, Verkhratsky A. Astrocytes in physiological aging and Alzheimer´s disease. Neuroscience. 2016 May 26;323:170-82. Doi:10.1016/j.neuroscience.2015.01.007. Epub 2015 Jan 14.

Llamosas N, bruzos-Cidón C, Rodríguez JJ, Ugedo L, Torrecilla M. Deletion of GIRK2 subunit of GIRK channels alters the 5-HT1A receptor-mediated signaling and results in a depresión-resistant behavior. Int. J Neuropsychopharmacol. 2015 May 8;18(11):pyv051. Doi:10.1093/jnp/pyv051.

Verkhratsky A, Marutle A, Rodríguez-Arellano JJ, Nordberg A. Glial asthenia and functional parálisis: A new perspective on neurodegeneration and Alzheimer´s disease. Neuroscientist. 2015 Oct;21(5):552-568. Epub 2014 Aug 14.

Bruzos-Cidón C, Miguelez C, Rodríguez JJ, Gutiérrez-Lanza R, Ugedo L, Torrecilla M. Altered neuronal activity and differential sensitivity to acute antidepressants of locus coeruleus and dorsal raphe nucleus in Wistar Kyoto rats: A comparative study with Sprague Dawley and Wistar rats. Eur Neuropsychopharmacol. 2014 Jul;24(7):1112-22. Doi: 10.1016/j.euroneuro.2014.02.007. Epub 2014 Feb 19.

Verkhratsky A, Rodríguez JJ, Steardo L. Astrogliopathology: A central elemento f neuropsychiatric diseases? Neuroscientist. 2014 Dec;20(6):576-88. Doi:10.1177/1073858413510208. Epub 2013 Dec 3.

Verkhratsky A, Rodríguez JJ, Parpura V. Neuroglia in ageing and disease. Cell Tissue res. 2014 Aug;357(2):493-503. Doi:10.1007/s00441-014-1814-z. Epub 2014 Mar 21.

Edwards MM, Rodríguez JJ, Gutierrez-Lanza R, Yates J, Verkhratsky A, Lutty GA. Retinal macroglia changes in a triple transgenic Mouse modelo f Alzheimer´s disease. Exp Eye res. 2014 Oct;127:252-60. Doi:10.1016/j.exer.2014.08.006. Epub 2014 Aug 19.

Rodríguez JJ, Yeh CY, Terzieva S, Olabarria M, Kulijewicz-Nawrot M, Verkhratsky A. Complex and region-specific changes in astroglial markers in the aging brain. Neurobiol Aging. 2014 Jan;35(1):15-23. Doi:10.1016/j.neurobiolaging.2013.07.002. Epub 2013 Aug 19.

Tesis

Autor/a: Emanuela Gardenal. Título: Calcium sensing receptor, Calcium binding proteins and astrocytic changes in Alzheimer´s disease. Director/a: Prof. José Julio Rodríguez Arellano (University of Manchester y Universidad del País Vasco). Co-director/a: Dr. Anna Chiarini (Universita degli Studi di Verona).

Autor/a: Chia-Yu Yeh. Título: Cortical astroglial atrophy in ageing and Alzheimer´s disease. Director/a: Prof. José Julio Rodríguez Arellano (University of Manchester y Universidad del País Vasco). Co-director: Prof. Alexei Verkhratsky (University of Manchester).

Autor/a: Magdalena Kulijewicz-Nawrot. Título: Astrocytic changes during the progression of Alzheimer´s disease in the mouse prefrontal cortex. Director/a: Prof. José Julio Rodríguez Arellano (University of Manchester, Universidad del País Vasco y Prague Charles University).

Autor/a: Harun Najib Noristani. Título: Altered serotoninergic neurotransmisión as a main player in the pathophysiology of Alzheimer´s disease: structural and ultrastructural studies in a triple transgenic Mouse modelo f the disease. Director/a: Prof. José Julio Rodríguez Arellano (University of Manchester y Universidad del País Vasco).

Autor/a: Markel Olabarria Larizgoitia. Título: Pathophysiological adaptation and role of astrocytes in Alzheimer´s disease: a longitudinal análisis in a triple transgenic mouse model. Director/a: Prof. José Julio Rodríguez Arellano. (University of Manchester y Universidad del País Vasco).