LABORATORIO DE FISIOLOGÍA CELULAR E INGENIERIA DE TEJIDOS
Responsable: Dr. Milton Aguilera
Diferentes situaciones, de origen fisiológico o exógeno como las infecciones, generan estrés celular. La activación de programas celulares como la autofagia, la senescencia o la apoptosis contiene el daño que se produce en un tejido u órgano a consecuencia de estas situaciones. Sin embargo, existe un fino equilibrio entre el efecto beneficioso de estos programas y la modificación de la correcta funcionalidad de los tejidos u órganos donde se activan. Es por lo que en nuestro laboratorio nos proponemos entender la participación de estos procesos en la instauración de procesos patológicos, haciendo foco en los procesos inflamatorios crónicos.
Además, hemos adquirido una gran experiencia a lo largo de los años en el manejo de cultivos celulares y manejo de tejidos. Por ello, también brindamos servicios a la comunidad científica y general a través de STANs, capacitaciones y asesorías relacionadas tanto con la evaluación de sustancias, compuestos y formulaciones en cultivos celulares y larvas de pez cebra, como en la aplicación de distintas técnicas de microscopía óptica y de fluorescencia.
Gracias a esta experiencia es que, junto a un grupo multidisciplinario de colegas, estamos desarrollando una empresa emergente orientada al desarrollo de alternativas de insumos para el cultivo de células, Secano biotechnology.
Líneas de investigación y servicio
Defectos en la fagocitosis provocados por la senescencia y su relación con enfermedades inflamatorias crónicas
El envejecimiento de los organismos y particularmente el de la especie humana ha sido motivo de creciente preocupación por el aumento de la expectativa de vida de la población. El conjunto de modificaciones que aparecen como consecuencia del envejecimiento supone una disminución de diversas funciones celulares y tisulares que generan una mayor incidencia de diversas patologías. Ejemplos de estas modificaciones son el descenso de la capacidad regenerativa de los tejidos, alteraciones metabólicas y la disminución de la respuesta defensiva a microorganismos patógenos. Parte de estas modificaciones se explican por la activación del mecanismo conocido como senescencia. Este mecanismo genera, entre otras cosas, un bloqueo en la división celular para evitar que una célula dañada propague ese daño a células hijas. Usualmente, las células senescentes son eliminadas, pero ante determinadas condiciones, como el envejecimiento de los organismos, existe una acumulación de estas, causando modificaciones en las funciones de tejidos y sistemas. El objetivo de este proyecto es estudiar particularmente las modificaciones producidas por la activación de la senescencia sobre la función de las células fagocíticas y la repercusión que tienen estas modificaciones en la instauración de enfermedades inflamatorias crónicas como la periodontitis y las enfermedades neurodegenerativas.
Panel superior, células HeLa normales (izquierda) o senescentes (derecha). Panel inferior, colonias de Staphylococcus aureus recuperadas de células HeLa infectadas normales (izquierda) o senescentes (derecha).
Tinción de Hoechst (azul) de células HeLa normales (panel superior) o senescentes (panel inferior) infectadas con Staphylococcus (rojo).
Evaluación de aceites de cannabis full spectrum en modelos celulares de cáncer de mama.
El cáncer se posiciona como una de las principales causas de morbilidad y mortalidad a nivel global, generando una carga socioeconómica y clínica crítica debido al alto costo de los tratamientos y la pérdida de productividad. A pesar de que los avances en diagnóstico precoz han permitido un descenso gradual en la mortalidad, la quimioterapia convencional sigue siendo un pilar fundamental en la terapia oncológica. Sin embargo, su uso está severamente condicionado por efectos secundarios que deterioran drásticamente la calidad de vida de los pacientes, haciendo urgente la búsqueda de alternativas terapéuticas más efectivas y menos tóxicas. Los cannabinoides han surgido como candidatos prometedores gracias a su baja toxicidad en células no tumorales. No obstante, la gran mayoría de las investigaciones previas se han limitado al análisis de compuestos aislados, tanto naturales como sintéticos. El proyecto propuesto para el siguiente período radica en evaluar el potencial antitumoral de los aceites de cannabis de espectro completo (full spectrum). Estas formulaciones retienen una amplia gama de cannabinoides, terpenos y flavonoides que actúan de forma conjunta. El objetivo central es validar el "efecto séquito", postulando que la interacción sinérgica de estos componentes puede superar la eficacia biológica de los cannabinoides aislados. El estudio se enfoca en determinar in vitro la citotoxicidad, el perfil de seguridad y los mecanismos de acción molecular de estos aceites frente a los tres subtipos principales de cáncer de mama: los tumores luminales (como la línea MCF7), caracterizados por depender de estímulos hormonales; los tumores HER2 positivos (línea SKBR3), que presentan una sobreexpresión de esta proteína promotora del crecimiento celular; y especialmente, los tumores triple negativo (líneas MDA-MB-231, MDA-MB468 y BT549). Este último subtipo representa un desafío clínico crítico debido a su alta tasa de proliferación, gran probabilidad de recurrencia y la actual carencia de terapias dirigidas eficaces, lo que suele derivar en metástasis a corto plazo. A través de este abordaje, el proyecto aspira a dilucidar los procesos biológicos desencadenados por el cannabis full spectrum (explorando la detención del ciclo celular, la inducción de senescencia, la autofagia, la apoptosis y la generación de estrés oxidativo) para sentar bases sólidas orientadas a futuros ensayos in vivo y al desarrollo de terapias oncológicas avanzadas.
Tecnologías aplicadas a la biología celular
La experiencia adquirida durante mi trayectoria laboral científica me ha dado herramientas que me permiten involucrarme en el diagnóstico y desarrollo de distintas herramientas para la investigación en biología celular. En este sentido, junto a otros investigadores y personal de apoyo, la creación de dos STAND. El primero está orientado a la utilización de células en cultivo para evaluaciones farmacológicas o industriales y el segundo está orientado a la oferta de asesoramiento, capacitación y acompañamiento en técnicas aplicadas a la microscopía de fluorescencia. De esta manera se pretende ampliar el uso del equipamiento existente en el instituto, llegando a una población más amplia de usuarios y aumentar las capacidades técnicas de diferentes grupos de investigación.