Departamentos

  1. Portada
  2. Investigación
  3. Grupo UCM de de Investigación en Cannabinoides

Grupo UCM de de Investigación en Cannabinoides

www.ucm.es/info/bioqcan

 

Introducción

Los cannabinoides han sido tradicionalmente considerados como las sustancias responsables de las propiedades psicoactivas de la marihuana (Δ9- tetrahidrocannabinol, Δ9-THC), una de las drogas de abuso de consumo más extendido en el mundo. Sin embargo, el término "cannabinoide" engloba hoy muchos mas tipos de moléculas que las presentes exclusivamente en la Cannabis sativa. 
El sistema cannabinoide endógeno constituye un nuevo sistema de comunicación y regulación celular, del que se van conociendo progresivamente sus diferentes elementos: 1) al menos 4 tipos de ligandos endógenos (denominados "endocannabinoides") 2) al menos 2 subtipos diferentes de receptores de membrana (CB1 y CB2) a los que se unen estos ligandos, y 3) los dos elementos (transportador + amidohidrolasa) que constituyen el proceso de finalización de la señal biológica producida por los endocannabinoides.

En cuanto a sus funciones, en general puede decirse que el sistema endocannabinoide desempeña un papel modulador en diferentes procesos fisiológicos, principalmente en el cerebro, aunque también en el sistema inmune  y cardiovascular  y de forma menos clara, a nivel del metabolismo energético y a nivel endocrino. 
 En el cerebro, los endocannabinoides participan en la regulación de la actividad motora, del aprendizaje y la memoria  y de la nocicepción, así como desempeñan un papel notable durante el desarrollo cerebral.

Potencial terapéutico del sistema endocannabinoide

El avance en el conocimiento de los diferentes elementos implicados en el funcionamiento del sistema endocannabinoide está permitiendo que se produzca un avance notable en la farmacología de estas sustancias, especialmente en lo que hace referencia al diseño de moléculas más selectivas y con mayor potencia farmacológica. Estas nuevas moléculas podrían ser de utilidad en el tratamiento de diversas enfermedades, para las que en algunos casos, ya existen evidencias clínicas como: dolor, coordinación motora, esclerosis múltiple, glaucoma, cáncer, SIDA y dependencia a otras drogas de abuso.

El grupo tiene como objetivo prioritario el estudio del potencial neuroprotector de los cannabinoides en diferentes enfermedades neurodegenerativas crónicas, incluyendo la enfermedad de Parkinson, la esclerosis múltiple, las ataxias espinocerebelosas y la enfermedad de Huntington. Nos interesan tanto los mecanismos moleculares y celulares básicos que subyacen a este potencial, como su posible aplicación clínica. Para ello, disponemos tanto de modelos celulares y/o animales de estas enfermedades, que nos permiten el estudio básico, como una buena relación con neurólogos y organizaciones de pacientes de estas enfermedades, que puede facilitar la proyección clínica de nuestros estudios básicos.


Personal asociado al grupo

María Gómez Ruiz y Mª Luz Hernández Gálvez forman parte de:

  • CIBERNED (Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Neurodegenerativas). El CIBERNED es un centro de investigación virtual en el que los investigadores miembros trabajan en las instituciones a las que pertenecen mientras que participan al mismo tiempo activamente en la agenda de investigación cooperativa propia del CIBERNED. El centro se fundó a principios de 2007 como uno de los nueve CIBERs bajo los auspicios del ISCIII, agencia biomédica de investigación y financiación del Ministerio de Ciencia e Innovación. (http://www.ciberned.es/grupo-javier-fernandez.html)

  • IRYCIS (Instituto Ramón y Cajal de  InvestigaciónSanitaria). El IRYCIS es un organismo común para la integración de grupos de investigadores de excelencia pertenecientes al Hospital Universitario Ramón y Cajal, la Universidad de Alcalá, la Universidad Complutense y la Universidad Autónoma de Madrid. La creación del mismo sirve para sumar  iniciativas, conocimientos, recursos y organizarse de la forma más efectiva posible para generar avances que tengan una aplicabilidad real en la prevención de las enfermedades y el diagnóstico y tratamiento de los enfermos.  (http://www.irycis.org/area1_enfneuro.htm)


Líneas de Investigación

Mª Gómez Ruiz y Mª Luz Hernández participan concretamente en las líneas anteriormente mencionadas:

  • Implicación del sistema cannabinoide endógeno en el desarrollo cerebral. Esta línea de investigación se ha centrado en la implicación de dicho sistema en el desarrollo cerebral. Existen múltiples evidencias que demuestran que el SCE modula de forma directa o indirecta procesos celulares del desarrollo cerebral (proliferación, migración, diferenciación, elongación axonal, sinaptogénesis, etc.). Dado que los elementos del SCE están presentes en etapas tempranas del desarrollo del sistema nervioso y por otro lado, el papel relevante que las proteínas de adhesión celular, en particular la L1, juegan en los procesos celulares del desarrollo, este estudio se ha fijado como objetivo fundamental demostrar que el SCE ejerce un papel modulador sobre la expresión y/o función de la L1 durante el desarrollo cerebral. Los resultados obtenidos demuestran que los cannabinoides modulan la expresión de L1 en diversas regiones cerebrales en periodos específicos del desarrollo (alrededor del nacimiento: DG21-DPN1), lo que coincide con las regiones y períodos en los que el receptor para cannabinoides CB1 se expresa de forma atípica. Estos efectos dependen de dos factores: edad y/o sexo de los animales y serían ejercidos a través de la activación de los receptores para cannabinoides CB1 y/o CB2 que están presentes en estas etapas del desarrollo. Nuestros resultados sugieren además, que el receptor CB1 parece estar localizado en conos de crecimiento de axones que se encuentran elongando con el fin de encontrar sus dianas sinápticas. Los cannabinoides, mediante la activación de estos receptores, podrían regular el procesamiento post-traduccional de la L1, concretamente su fragmentación, y lo hacen de manera diferente en función del estado de diferenciación de la neurona. Esto apoyaría la hipótesis de que los efectos de los cannabinoides sobre los procesos celulares del desarrollo cerebral (proliferación, migración, elongación axonal…) están relacionados con su capacidad de regular la función de la L1.
  • Estudio del potencial terapéutico de los cannabinoides en las ataxias espinocerebelosas.  Las  ataxias  espinocerebelosas (SCAs) son un grupo de enfermedades neurodegenerativas, clínica y genéticamente heterogéneas, caracterizadas por la pérdida del equilibrio y coordinación motora debido a un mal funcionamiento del cerebelo y sus conexiones aferentes y eferentes. Las más numerosas presentan mutaciones en el triplete CAG, lo que  conlleva repeticiones del aminoácido glutamina y la aparición de cadenas de poliglutamina en diversas proteínas, tales como las ataxinas 1,2,3,7 y 10, así como la proteína de unión a la caja TATA, etc.

    Hoy por hoy la ataxia no tiene cura, por lo que el principal desafío es el desarrollo de nuevos fármacos para aliviar los síntomas y/o retardar el curso de esta enfermedad. Esta línea de investigación es muy reciente en nuestro grupo y los resultados son aún muy preliminares. En la actualidad estamos desarrollando modelos tanto in vitro (cultivos celulares) como in vivo (ratones transgénicos)  para poder abordar el estudio.
  • Desarrollo de una plataforma de síntesis y evaluación in vitro de nuevos cannabinoides con propiedades reparadoras/neuroprotectoras del sistema nervioso. Nuestro grupo ha contribuido notablemente durante los últimos 12 años al estudio de la función y del potencial terapéutico del sistema cannabinoide en las enfermedades neurodegenerativas, usando modelos experimentales in vivo e in vitro de estas enfermedades, entre las que de forma reciente nos hemos interesado por las derivadas de episodios agudos como la isquemia y el trauma cerebral. Una importante observación derivada de nuestros estudios indica que los cannabinoides antioxidantes y los agonistas CB2 parecen representar los dos tipos de cannabinoides con mayor potencial como moléculas neuroprotectoras en estas enfermedades. Con esta idea, hemos diseñado un proyecto de investigación en colaboración con el Instituto de Química Médica del CSIC que está dirigido de forma global a desarrollar una plataforma in vitro para el diseño y evaluación de nuevas moléculas cannabinoides en las que se potencien sus propiedades reparadoras/neuroprotectoras, y que puedan ser de utilidad en el tratamiento del daño neuronal. En concreto nuestro grupo se encarga de analizar las características farmacodinámicas y farmacocinéticas de las nuevas moléculas desarrolladas, incluyendo su capacidad de unión a los receptores CB1 y/o CB2, así como el tipo de efecto agonista, antagonista o agonista inverso que ejercería sobre cada uno de estos receptores. Así como de evaluar en modelos celulares de supervivencia, los posibles efectos citoprotectores de estas moléculas.