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Mecanismos reguladores de pH en membranas sarcolemales de células cardiacas: Nuevos blancos para de tratamiento de disfunciones cardiacas.

CONFORMACIÓN DEL GRUPO:

DIRECTOR:
       
Bernardo V. Alvarez, Investigador Independiente CONICET.

BECARIOS:
Lorena A. Vargas, Becaria Post Doctoral CONICET.
Alejandro Orlowski, Becario Post Doctoral CONICET.

PASANTES:
Alejandro Ciocci-Pardo, Directora S. Mosca.

COLABORADORES:
Erik R. Swenson, Division of Pulmonary and Critical Care Medicine, University of Washington, Seattle, WA, USA.
William S. Sly, Department of Biochemistry and Molecular Biology, University of Saint Louis School of Medicine, Saint Louis, MO, USA.
Aleiandro Aiello (CIC)
Néstor G. Pérez (CIC)
Joseph R. Casey, Department of Biochemistry and Department of Physiology, University of Alberta, AB, Canada.

RESUMEN:

MECANISMOS REGULADORES DE pH EN MEMBRANASMITOCONDRIALES DE CÉLULAS CARDÍACAS: NUEVOS BLANCOS PARA EL TRATAMIENTO DE DISFUNCIONES CARDÍACAS.

Nuestra fascinación es con el transporte a través de membranas- ¿Cómo las proteínas integrales de membrana controlan el movimiento de iones, nutrientes, productos de desecho y moléculas de señalización a través de la membrana plasmática y de organelas? ¿Cómo las proteínas de membrana regulan el pH citoplasmático y de organelas? El laboratorio es parte de un grupo dinámico de laboratorios en el Centro de Investigaciones Cardiovasculares, Cátedra de Fisiología y Biofísica, interesados en temas de fisiología y biología de membranas, particularmente relacionados con la fisiología y la patofisiología cardiovascular, enriqueciendo la investigación científica básica. Nuestra particular área de especialización es la familia SLC9 de intercambiadores sodio/protón (especialmente el NHE1), la familia de transportadores SLC4, algunos de los cuales transportan bicarbonato (transportadores de bicarbonato, TB), y sus proteínas asociadas, las anhidrasas carbónicas (ACs).
Los intercambiadores sodio/protón y las proteínas TB mueven respectivamente protones (H+) y bicarbonato (HCO3-), a través de la membrana plasmática de nuestras células. Las ACs interaccionan física y funcionalmente con NHE y TB, proveyendo los respectivos sustratos, H+ y HCO3-, maximizando el proceso de transporte. Estos procesos son esenciales para controlar los niveles celulares de los productos de desecho en forma de dióxido de carbono (CO2) y para regular el pH (nivele acido) tanto afuera como adentro de nuestras células, y en organelas intracelulares. El proceso de transporte de H+ y HCO3- es un componente esencial para el normal funcionamiento de nuestro cuerpo. El desbalance en el transporte de H+ y HCO3- subyace la causa de numerosas enfermedades. En nuestro laboratorio estudiamos el rol del transporte de H+ y HCO3- en membranas sarcolemales y mitocondriales de células cardiacas, como promotores de disfunciones cardiacas (hipertensión, hipertrofia cardiaca, daño por isquemia/reperfusión, insuficiencia cardiaca).
Área de investigación- El pH de la matriz mitocondrial juega un papel central en la regulación basal del metabolismo mitocondrial. Los flujos de sustratos metabólicos requeridos para la respiración mitocondrial y la actividad catalizada por intercambiadores iónicos que mantienen la osmolaridad y el volumen mitocondrial, estarían indicando que el pH mitocondrial jugaría un rol importante y a veces olvidado en diversas situaciones fisiológicas (por ej. la transmisión nerviosa, la secreción de insulina, etc) y patológicas (apoptosis, paraptosis). Sobre la base de estas premisas, en este proyecto nos enfocamos en el estudio de dos recientemente identificados transportadores de membranas mitocondriales el intercambiador Na+/H+ NHE1, y el cotransportador electroneutro Na+/HCO3- NBCn1, como blanco para prevenir y tratar disfunciones cardiacas.