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Mi laboratorio actualmente tiene tres objetivos principales:

  1. Comprender el papel de las membranas ER asociadas a mitocondrias (MAM) en la homeostasis general de lípidos de las neuronas.
  2. Comprender si las perturbaciones en las membranas del RE asociadas a mitocondrias (MAM) y la señalización de lípidos subyacen a la disfunción sináptica y/o muerte neuronal en diversos trastornos, incluida la enfermedad de Alzheimer y la esclerosis lateral amiotrófica.
  3. Identificar biomarcadores de lípidos que segregan o predicen los resultados clínicos de los trastornos neurológicos, como la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Huntington, la esclerosis lateral amiotrófica y el síndrome de Down.

Para abordar estas preguntas fundamentales, mi laboratorio emplea enfoques multidisciplinarios, que van desde la biología molecular y celular, la bioquímica de proteínas y lípidos (incluidos los enfoques basados ​​en 'lipidómica' de última generación) hasta la genética de ratones y las evaluaciones del comportamiento de los ratones genéticamente modificados.

ESTUDIO DE LA INTERACCION ENTRE EL RETICULO ENDOPLASMATICO Y LA MITOCONDRIA (MAM).

En la última década, nuestro concepto sobre la arquitectura celular ha ido cambiando progresivamente, desde la clásica imagen donde los distintos orgánulos se encontraban flotando de manera independiente en el citosol, a una célula donde todos los orgánulos interaccionan entre si, formando sitios de contacto funcionales en las membranas [3]. Estos contactos entre membranas se proponen en el campo como una forma de comunicación entre diferentes orgánulos y con una relevancia en la función celular previamente no sospechada. Por ejemplo, funciones tales como el  transporte de calcio, la regulación de la síntesis y transporte de lípidos o la formación de autofagosomas se localizan en áreas de contacto entre orgánulos como el ER, mitocondria, Golgi o peroxisomas [3].

Una de las interacciones mas estudiadas en el campo es qué ocurre entre el retículo endoplasmático (ER) y la mitocondria, cuyo contacto resultan en la formación de dominios ricos en colesterol (o lipid-rafts) en el ER, llamados MAM (mitochondria-associated membranes).

MAM MAM texto

Entre otras funciones, MAM se ha relacionado con la síntesis de fosfolípidos, el transporte de colesterol y regulación del metabolismo de la glucosa y el transporte de calcio [5-8].

El estudio del papel de MAM en la regulación celular se ha expandido notablemente en los últimos 5 años con numerosos trabajos centrados en el estudio de la composición proteica de MAM o la generación de herramientas genéticas para inducir la  unión de ambos orgánulos [9]. Por otro lado, el papel de MAM en enfermedades metabólicas y neurodegenerativas como diabetes o la enfermedad de Alzheimer (ALZ) o la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), ha despertado un nuevo interés en el campo [11,12].

Mi trabajo como investigador postdoctoral en el laboratorio del Dr. Schon en la Universidad de Columbia fue uno de los primeros en relacionar defectos en la regulación de MAM y los contactos entre el ER y la mitocondria en ALZ [13-15]. Continuando la línea de investigación de mi laboratorio, mi objetivo es centrarme en la causa y consecuencias de los defectos en la regulación de MAM, así como en el impacto de las alteraciones lipídicas en la función neuronal e inflamatoria en el contexto de enfermedades neurodegenerativas como ALZ y ELA.

  1. Pera, M., et al., Increased localization of APP-C99 in mitochondria-associated ER membranes causes mitochondrial dysfunction in Alzheimer disease. EMBO J, 2017. 36(22): p. 3356-3371.
  2. Montesinos, J., et al., The Alzheimer's disease-associated C99 fragment of APP regulates cellular cholesterol trafficking. EMBO J, 2020: p. e103791.
  3. Scorrano, L., et al., Coming together to define membrane contact sites. Nat Com., 2019. 10(1): p. 1287.
  4. Marquer, C., et al., Increasing membrane cholesterol of neurons in culture recapitulates Alzheimer's disease early phenotypes. Mol Neurodegener, 2014. 9: p. 60.
  5. Herrera-Cruz, M.S. and T. Simmen, Over Six Decades of Discovery and Characterization of the Architecture at Mitochondria-Associated Membranes (MAMs). Adv Exp Med Biol, 2017. 997: p13-31.
  6. Herrera-Cruz, M.S. and T. Simmen, Of yeast, mice and men: MAMs come in two flavors. Biol Direct, 2017. 12(1): p. 3.
  7. Raturi, A. and T. Simmen, Where the endoplasmic reticulum and the mitochondrion tie the knot: the mitochondria-associated membrane (MAM). Biochim Biophys Acta, 2013. 1833(1): p. 213-24.
  8. Rieusset, J., Mitochondria-associated membranes (MAMs): An emerging platform connecting energy and immune sensing to metabolic flexibility. Biochem Biophys Res Commun, 2018. 500(1): p. 35-44.
  9. Hung, V., et al., Proteomic mapping of cytosol-facing outer mitochondrial and ER membranes in living human cells by proximity biotinylation. Elife, 2017. 6.
  10. Xia, M., et al., Communication between mitochondria and other organelles: a brand-new perspective on mitochondria in cancer. Cell Biosci, 2019. 9: p. 27.
  11. Area-Gomez, E. and E.A. Schon, Mitochondria-associated ER membranes and Alzheimer disease. Curr Opin Genet Dev, 2016. 38: p. 90-96.
  12. Watanabe, S., et al., Mitochondria-associated membrane collapse is a common pathomechanism in SIGMAR1- and SOD1-linked ALS. EMBO Mol Med, 2016. 8(12): p. 1421-1437.
  13. Area-Gomez, E., et al., Presenilins are enriched in endoplasmic reticulum membranes associated with mitochondria. Am J Pathol, 2009. 175(5): p. 1810-6.
  14. Area-Gomez, E., et al., Upregulated function of mitochondria-associated ER membranes in Alzheimer disease. EMBO J, 2012. 31(21): p. 4106-23.
  15. Schon, E.A. and E. Area-Gomez, Is Alzheimer's disease a disorder of mitochondria-associated membranes? J Alzheimers Dis, 2010. 20 Suppl 2: p. S281-92.
 

Miembros

Personal Científico
Estela Area Gomez
Investigador Juan de la Cierva-Inc
Jorge Montesinos Selfa
Técnicos
Elvira Arroyo Garcia
Predoctorales
Monica Mª Uceda Gonzalez
Taekyung Daniel Yun
Estudiantes
Cristina Anton Barros
 
 

Fondos

Proyectos Actuales

 

Generación de Conocimiento 2021.
PID2021-126818NB-I00. 235532. Regulation of mitochondria-associated membranes by the C99aa c-terminal domain of the amyloid precursor protein: relevance for Alzheimer’s Disease

  • IP: E. Area Gomez
  • Entidad: Ministerio de Ciencia e Innovación.
  • Fecha de inicio y finalización: Sept 22-Agt 2025

Phospolipidomic of Astrocytes Microvesicles in AD Brains of Humans and Mouse Models: Lighting Taupathogenesis, Autophagy and New biomarkers.

  • IP: Gloria Patricia Cardona Gomez
  • Entidad: Universidad de Antioquia. Colombia.
  • Fecha de inicio y finalización: 07/01/20-06/30/25

Differential neuronal susceptibility as an avenue toward disease-modifying therapy for Parkinson.

  • IP: Area-Gomez, Estela
  • Entidad: Parkinson’s disease Fundation.
  • Fecha de inicio y finalización: 07/01/19-06/30/24

Proyecto Intramural (CSIC)
Ref. 202220E087 Autofagia y membranas asociadas a mitocondrias (MAMs).

  • IP. E. Area Gomez.
  • Fecha de inicio y finalizacion: Sept 22-Agt 2023.

Analysis of the lipid composition of plasma from ALS patients.

  • IP: Area-Gomez, Estela
  • Entidad: Project ALS Therapeutics Core.
  • Fecha de inicio y finalización: 07/01/19-06/30/23.


 

Proyectos Anteriores

 

  1. NIH R01 AG056387-01 : Role of C99 in the regulation of lipid metabolism- Relevance to Alzheimer's disease.
    •  
    • IP: Area-Gomez, Estela
    • Entidad: NIH. National Institutes of Health
    • Fecha de inicio y finalización: 09/01/17-08/30/22.
    •  
  2. Role of mitochondria-ER membranes alteration in the pathogenesis of ALS.
    •  
    • IP: Area-Gomez, Estela
    • Entidad: Target ALS
    • Fecha de inicio y finalización: 04/01/19-03/31/22.
    •  
  3. Analysis of the lipid composition of plasma from Alzheimer’s patients.
    •  
    • IP: Area-Gomez, Estela
    • Entidad: IP group venture capitalists.
    • Fecha de inicio y finalización: 01/01/18-05/31/21
    •  
 

Más información

Presentaciones en congresos por invitación (desde2017)
2023 Workshop on MCS in Biology and Disease. Baeza, España (Nov.2023)
2020 UMDF Mitochondrial medicine. Phoenix, U.S (cancelada hasta el 2021)
2020 FASEB "Phospholipid dynamics in health and disease". Colorado, U.S (Cancelada hasta el 2021)
2020 New York Academy of Sciences "Mitochondria in Complex disorders". New York, U.S (online)
2020 Alzheimer's research UK meeting. Wales (cancelada hasta el 2021)
2019 International Academy of Neurobiology. Dubai
2019 SEBC Sociedad Española de Biología Celular. Badajoz.
2019 International PLS Conference in Primary Lateral Sclerosis. Philadelphia.
2018 China Circle meeting. Clinical Nutrition in China: "Novel approaches for the next decades". Shangai y Beijing.
2018 EMBO Conference. Membrane contact sites in health and disease. Suiza. (Septiembre)
2017 FASEB conference. Mitochondrial biogenesis and dynamics in health and disease. West Palm Beach, Florida.

 

Experiencia docente
2019-2022 Miembro del Comité de selección del programa de doctorado en Metabolismo Celular, Columbia University.
Desde 2016 Miembro del tribunal de más de 10 tesis doctorales en activo.
Desde 2013 Mentora y Co-mentora de 4 tesis doctorales en activo.
Desde 2013 Mentora y Co-mentora de 5 postdoctorales.
2013-2022 Profesora del programa de doctorado en Metabolismo Celular. Columbia University.

 

Membresías
Desde 2019 Editora de la revista Frontiers in Neuroscience.
Desde 2017 Revisora científica para el NIH "Emphasis panel National Institute of Aging"
Desde 2017 Revisora científica para el NIH "Neural Oxidative Metabolism, Mitochondria and cell death"
Desde 2017 Revisora científica de la Alzheimer's Association (EMBO J., Ann of Neuro., J. of Neuros., etc)
Desde 2010 Miembro de la Sociedad de Neurociencia.