Neurobiología del envejecimiento del sistema límbico y terapia génica

Grupo de trabajo

Director de LíneaMorel

Morel, Gustavo Ramón

Investigador
gustavmorel@med.unlp.edu.ar

Gómez Martínez, Carlos D.Gómez Martínez

Investigador
cgomezmartinez@med.unlp.edu.ar

Diana Camila PasquiniPasquini

Becaria
dpasquini@med.unlp.edu.ar

Colaboradores de otras instituciones

Ogundele, Olalekan Michael
Department of Comparative Biomedical Sciences, School of Veterinary Medicine, Louisiana State University, Baton Rouge, Louisiana, USA.

Outeiro, Tiago
Department of Neurodegeneration and Restorative Research, Center for Nanoscale Microscopy and Molecular Physiology of the Brain, University Medical Center Göttingen, Göttingen, Alemania.

Abba, Martín Carlos
Centro de Investigaciones Inmunológicas Básicas y Aplicadas (CINIBA), Facultad de Ciencias Médicas, (UNLP).

Cambiaggi, Vanina
Facultad de Ciencias Veterinarias. U.N.L.P. La Plata. Prov. de Buenos Aires. Argentina.

Hereñú, Claudia B.
IFEC- Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba, Córdoba.

Lacunza, Ezequiel
Centro de Investigaciones Inmunológicas Básicas y Aplicadas (CINIBA), Facultad de Ciencias Médicas, (UNLP).

Portinasky, E. L.
Facultad de Ciencias Veterinarias. U.N.L.P. La Plata. Prov. de Buenos Aires. Argentina.

Zuccolilli, Gustavo
Facultad de Ciencias Veterinarias. U.N.L.P. La Plata. Prov. de Buenos Aires. Argentina.

Resumen de línea

En el hombre y en diversas especies de mamíferos, el proceso de envejecimiento generalmente conlleva a alteraciones en la plasticidad y en la transmisión sináptica en diferentes regiones del cerebro, y se correlaciona con alteraciones en la conducta, el aprendizaje y la memoria. El conocimiento de que el envejecimiento es el principal factor de riesgo de la enfermedades neurodegenerativas nos impulsa a querer dilucidar cuales son los mecanismos que separan la delgada línea entre un cerebro con envejecimiento normal de un como el cerebro patognomónico de enfermedad de Alzheimer o demencia senil.
Nuestro grupo de investigación tiene una larga trayectoria en el estudio de la rata hembra senil de la cepa Sprague-Dawley como modelo de disfunción neuronal espontánea con la edad.
Uno de los objetivos de esta línea es caracterizar las estructuras cerebrales que componen al sistema límbico como el hipocampo, la amígdala, el hipotálamo y las estructuras cerebrales relacionadas en la rata envejecida (28 meses de edad) y la rata de mediana edad (12 meses de edad), las cuales presentan un déficit cognitivo relacionado a la edad. La caracterización se realiza desde el plano cognitivo, histopatológico y molecular.
La función cognitiva se evalúa utilizando el Laberinto de Barnes que determina la retención de memoria espacial de referencia, y la memoria de trabajo. Además empleamos otros métodos que determinan la memoria de reconocimiento de objetos en diferentes paradigmas que evalúan la ubicación o la carácterística de los objetos (SOR y NOR, respectivamente).
Para analizar el impacto del envejecimiento sobre las estructuras cerebrales se aplican técnicas de inmunomarcación (inmunohistoquímica e inmunofluorescencia), microscopía de luz blanca, fluorescencia y confocal acoplados con métodos morfométricos basados en la estereología mediante softwares como el Image Pro Plus y el Image J.
En el plano molecular se evalúa en las diferentes estructuras cerebrales la expresión génica por PCR o RNAseq y la expresión proteica por Western blot.
Otro de los objetivos es imitar o reforzar los mecanismos protectores que en el envejecimiento cerebral se encuentran disminuidos, silenciados o depletados. Como estrategia terapéutica utilizamos la terapia génica y como herramienta biotecnológica construimos vectores adenovirales y lentivirales que portan genes como el IGF-I, GDNF, TYROBP y los genes de Yamanaka (Sox2, c-Myc, Klf4 y Oct4).

Age-related loss of recognition memory and its correlation with hippocampal and perirhinal cortex changes in female Sprague Dawley rats.
Canatelli-Mallat M, Chiavellini P, Lehmann M, Goya RG, Morel GR.
2022. Behav Brain Res. Oct 28; 435:114026.Epub 2022 Aug 5. PMID: 35940248
doi: 10.1016/j.bbr.2022.114026

Hippocampal DNA Methylation, Epigenetic Age, and Spatial Memory Performance in Young and Old Rats.
Chiavellini P, Lehmann M, Canatelli Mallat M, Zoller JA, Herenu CB, Morel GR, Horvath S, Goya RG.
2022. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. Dec 29;77(12):2387-2394. PMID: 35917578
doi: 10.1093/gerona/glac153

Systemic oxidative stress in old rats is associated with both osteoporosis and cognitive impairment.
Torres ML, Wanionok NE, McCarthy AD, Morel GR, Fernández JM.
2021. Exp Gerontol. Dec;156:111596. Epub 2021 Oct 19. PMID: 34678425
doi: 10.1016/j.exger.2021.111596

Therapeutic potential of glial cell line-derived neurotrophic factor and cell reprogramming for hippocampal-related neurological disorders.
Chiavellini, Priscila; Canatelli-Mallat, Martina; Lehmann, Marianne; Goya, Rodolfo; Morel, Gustavo R.
2021. Neural regeneration research. Shangai: SHENYANG EDITORIAL DEPT NEURAL REGENERATION RES, vol. 17, n° 3, p. 469-476. ISSN 1673-5374

Cryopreservation of a Human Brain and Its Experimental Correlate in Rats.
Canatelli-Mallat, Martina; Lascaray, Francisco; Entraigues-Abramson, Maria; Portiansky, Enrique L.; Blamaceda, Néstor; Morel, Gustavo R.; Goya, Rodolfo G.
2020. Rejuvenation research: MARY ANN LIEBERT INC, vol. 23, n° 6, p. 516-525. ISSN 1549-1684
doi.org/10.1089/rej.2019.2245

Mesenchymal Stem Cells Therapy Improved the Streptozotocin-Induced Behavioral and Hippocampal Impairment in Rats.
Zappa Villar, María F.; López Hanotte, Juliette; Pardo, Joaquín; Morel, Gustavo R.; Mazzolini, Guillermo; García, Mariana G; Reggiani, Paula C.
2020. Molecular neurobiology. HUMANA PRESS INC, vol. 57, p. 600-615
doi.org/10.1007/s12035-019-01729-z

Mesenchymal stem cell therapy improves spatial memory and hippocampal structure in aging rats.
Zappa Villar, Maria F.; Lehmann, Marianne; García, Mariana G.; Mazzolini, Guillermo; Morel, Gustavo R.; Cónsole, Gloria M.; Podhajcer, Osvaldo; Reggiani, Paula C.; Goya, Rodolfo G.
2019: Behavioural brain research. Amsterdam: ELSEVIER SCIENCE BV, p. 1-5
doi.org/10.1016/j.bbr.2019.04.001

Umbilical Cord Cell Therapy Improves Spatial Memory in Aging Rats.
Lehmann, Marianne; Zappa-Villar, Maria F.; García, Mariana G.; Mazzolini, Guillermo; Canatelli Mallat, Martina; Morel, Gustavo R.; Reggiani, Paula C.; Goya, Rodolfo G.
2019: Stem cell reviews and reports. SPRINGER HEIDELBERG, vol. 15, n° 4, p. 612-617
doi.org/10.1007/s12015-019-09895-2

Regulatable adenovector harboring the GFP and Yamanaka genes for implementing regenerative medicine in the brain.
Lehmann, Marianne; Canatelli-Mallat, Martina; Chiavellini, Priscila; Morel, Gustavo R.; Reggiani, Paula C.; Hereñú, Claudia B.; Goya, Rodolfo G.
2019: Gene therapy. NATURE PUBLISHING GROUP, vol. 1, n° 1, p. 1-1
doi.org/10.1038/s41434-019-0063-x

IGF-I Gene Therapy in Aging Rats Modulates Hippocampal Genes Relevant to Memory Function.
Pardo, J; Abba, M. C; Lacunza, E; Ogundele, O. M; Paiva, I; Morel, G. R; Outeiro, T. F; Goya, R. G.
2018. Journals of gerontology series a-biological sciences and medical sciences. GERONTOLOGICAL SOC AMER, vol. 14, n° 4, p. 459-467. ISSN 1079-5006

Intracerebroventricular streptozotocin induces impaired Barnes maze spatial memory and reduces astrocyte branching in the CA1 and CA3 hippocampal regions.
Zappa Villar, M. F; López Hanotte, J; Falomir Lockhart, E; Trípodi, L. S; Morel, G. R; Reggiani, P. C.
2018. Journal of neural transmission. General section. SPRINGER WIEN, vol. 125, n° 12, p. 1787-1803. ISSN 0300-9564

Pro-apoptotic effects of low doses of dimethoate in rat brain.
Arnal, N; Morel, G; Marra, C. A; Astiz, M.
2018. Toxicology and applied pharmacology. ACADEMIC PRESS INC ELSEVIER SCIENCE, vol. 363, p. 57-63. ISSN 0041-008X

Identification of a conserved gene signature associated with an exacerbated inflammatory environment in the hippocampus of aging rats.
Pardo, J; Abba, M. C; Lacunza, E; Francelle, L; Morel, G. R; Outeiro, T. F; Goya, R. G.
2017. Hippocampus. Apr;27(4):435-449. Doi: 10.1002/hipo.22703 Epub 2017 Jan 23. PubMed PMID: 28085212

Therapeutic potential of IGF-I on hippocampal neurogenesis and function during aging.
Morel, G. R; Lopez-León, M; Uriarte Donati, M; Reggiani, P. C; Goya, R. G.
2016. Neurogenesis, Austin (Texas): London: Taylor & Francis Group, LLC, vol. 4, n° 1, ISSN 2326-2133

Insulin-like growth factor-I gene therapy increases hippocampal neurogenesis, astrocyte branching and improves spatial memory in female aging rats.
Pardo, J; Uriarte, M; Cónsole, G. M; Reggiani, P; Outeiro, T. F; Morel, G. R; Goya, R. G.
2016. Eur J Neurosci. Aug;44(4):2120-8. Epub 2016 Jun 8. PubMed PMID: 27188415
Doi: 10.1111/ejn.13278

Cognitive impairment and morphological changes in the dorsal hippocampus of very old female rats.
Morel, G; Andersen, T; Pardo, J; Zucolilli, G. O; Cambiaggi, V. L; Hereñú, C; Goya, R. G.
2015. Neuroscience. Amsterdam: PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, p. 189-199. ISSN 0306-4522

Neuroprotective gene therapy in the aging brain.
Pardo, J; Morel, G. R; Pereyra, A. S; López-León, M; Brown-O. A, Bellini, M. J; Goya, R. G.
2014. Estrogens and Cognition. Psycho-biological and Clinical Aspects: González-Burgos (Ed.) ISBN: 978-81-308-0550-4; pp.97-117

Gene therapy and cell reprogramming for the aging brain: achievements and promise.
Pardo, J; Morel, G. R; Astiz, M; Schwerdt, M. I; López León, M; Rodríguez, S. S;Hereñú, C. B; Goya, R. G.
2014. Curr Gene Ther; 14:24-34

Role of copper and cholesterol association in the neurodegenerative process.
Arnal, N; Morel, G. R; Tacconi de Alaniz, M. J; Dominici, L; Marra, C. A.
2013. Int J Alzheimers Dis; 2013:414817. doi: 10.1155/2013/414817. Epub 2013 Oct 29.

Restorative effect of intracerebroventricular Insulin-like Growth Factor-I gene therapy on motor performance in aging rats.
Nishida, F; Morel, G. R; Hereñú, C. B; Schwerdt, J. I; Goya, R. G; Portiansky, E. L.
2011. Neuroscience, 177: 195 - 206

Glial cell line-derived neurotrophic factor gene therapy ameliorates chronic hyperprolactinemia in senile rats.
Morel, G. R; Sosa, Y. E; Bellini, M. J; Carri, N. G; Rodriguez, S, S; Bohn, M. C; Goya, R.
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The ependymal route for insulin-like growth factor-1 gene therapy in the brain.
Hereñu C. B; Sonntag W.E; Morel G. R; Portiansky E. L; Goya R. G.
2009. Neuroscience. Elsevier, vol. 163, p. 442-447

The thymus-neuroendocrine axis: physiology, molecular biology and therapeutic potential of the thymic peptide thymulin..
Reggiani P.C; Morel G. R; Cónsole G. M; Barbeito C. G; Rodriguez S; Brown O. A; Bellini M. J; Pléau J. M; Dardenne M; Goya R. G.
2009. Annals of the New York Academy of Sciences. New York: New York Academy of Sciences. Blackwell Publishing, vol. 1153, p. 98-106

Estrogen inhibits tuberoinfundibular dopaminergic neurons but does not cause irreversible damage.
Morel, G. R; Caron, R. W; Console, G. M; Soaje, M; Sosa, Y. E; Rodríguez, S. S; Jahn, G. A; Goya, R. G.
2009. Brain Research Bulletin. Amsterdam: Elsevier, vol. 80, n° 6, p. 347-352

Insulin-like growth factor-I gene therapy reverses morphologic changes and reduces hyperprolactinemia in experimental rat prolactinomas.
Console, G. M; Hereñu, C. B; Camihort, G. A; Luna, G. C; Bracamonte, M. I; Morel, G. R; Goya, R. G.
2008. Molecular cancer. Londres: Blackwell Scientific Publications, p. 7-13

Potential of gene therapy for restoration of endocrine thymic function in thymus-deficient animal models.
Morel, G. R; Reggiani, P. C; Cónsole, G. M; Rimoldi, O. J; Vesenbeckh, S. M; García De Bravo, M; Rodríguez, S. S; Brown, O. A; Goya, R. G.
2008.Curr gene ther. Bentham Science Publishers, vol. 8 n° 1, p.49-53 ISSN 1566-5232

Neuroprotective gene therapy in the aging brain; In: Estrogens and Cognition.
Pardo J, Morel GR, Pereyra AS, López-León M, Brown-OA, Bellini MJ, Goya RG.
2014. Psychobiological and Clinical Aspects, 2014:97-117 ISBN: 978-81-308-0550-4 Editor: González-Burgos, I.

“Expresión génica diferencial de hipocampo en un modelo de envejecimiento cerebral tratado con terapia génica de largo plazo”< Presentación oral.
Trabajo: Pardo, J; Abba, M; Lacunza, E; Schwerdt, J; Cónsole, G; Outeiro, T; Morel, G; Goya, R
2015. Premio al mejor trabajo en investigación básica en el 2º Congreso Internacional de la Facultad de Cs Médicas de la UNLP.




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