OBJETIVO

El Grupo de Investigación de la Unidad de Histología y Neurobiología, UHNeurob, ha desarrollado durante más de tres décadas investigación básica en el ámbito de la Neurobiología Celular. Tiene como objetivo estudiar los mecanismos moleculares que regulan la neurotransmisión y la conectividad sináptica. Es de particular interés el estudio de la señalización intracelular que desencadenan los receptores neurotróficos, muscarínicos, purinérgicos y cannabinoides y que confluye en quinasas para regular la neurotransmisión. La sinapsis de estudio es la unión neuromuscular durante el desarrollo, la madurez, el envejecimiento y en patologías como la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) o la atrofia muscular espinal (AME). Además, el grupo estudia el impacto del ejercicio físico y los tratamientos farmacológicos experimentales como terapias para preservar y fortalecer las sinapsis y el sistema neuromuscular.

RESPONSABLES
  • Dra. María Angel Lanuza

  • Presentación
  • Línias de investigación
  • Miembros del grupo
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  • Capítulos de libro
  • Proyectos
  • Transferencia
  • Contacto

Grupo UHNeurob centra su investigación en la Neurobiología Celular, en particular en el estudio de los mecanismos básicos de la regulación sináptica que dependen de la actividad. Es de especial interés el estudio de la señalización intracelular de que los receptores neurotróficos, muscarínicos y purinérgicos y cannabinoides desencadenan y que confluye en quinasas para regular la neurotransmisión. La sinapsis de estudio es la unión neuromuscular.

Con esta idea, el grupo desarrolla diferentes líneas de investigación cuyo objetivo común es el conocimiento de los mecanismos que regulan la conectividad sináptica durante el desarrollo, la madurez, el envejecimiento y la enfermedad.
Durante el desarrollo estudiamos los mecanismos que dirigen la competición sináptica entre neuronas para inervar una misma célula diana. La consecuencia de esta competición es el establecimiento del patrón adulto de conexiones sinápticas estables pero plásticas, esencial para el aprendizaje y la memoria.

En la etapa adulta, el grupo está enfocado al estudio de las vías de señalización dependientes de actividad que regulan la neurotransmisión. Los resultados en este ámbito permiten entender el papel de estas vías en el funcionamiento de las sinapsis y determinar qué moléculas podrían tener un papel relevante en patologías que alteren su normal funcionamiento.

El grupo UHNeurob está también muy interesado en el estudio de los mecanismos celulares y moleculares de enfermedades neuromusculares particularmente de la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) y el impacto del ejercicio físico como terapia para preservar la función neuromuscular. También investiga sobre los cambios celulares y moleculares del sistema neuromuscular durante el envejecimiento. El objetivo final es, en ambos casos, la identificación de dianas terapéuticas que prevengan la desconexión y degeneración de la sinapsis neuromuscular para así retrasar o prevenir la degeneración neuronal que tiene lugar en ambos casos. Esta investigación tiene un alto interés por la sociedad, ya que la preservación de la unión neuromuscular mejoraría las actividades motoras de las personas afectadas.

A nivel técnico, se utilizan aproximaciones metodológicas en el ámbito de la microscopía, bioquímica y la biología celular y molecular, las tecnologías ómicas y la evaluación de la capacidad motora. Se utilizan modelos animales de rata y ratón, algunos de ellos transgénicos, y se aplican técnicas de ejercicio físico y de estimulación eléctrica ex-vivo para incrementar la actividad sináptica neuromuscular.

  • Neurobiología celular, sinaptogénesis, mecanismos de regulación de la actividad sináptica y mecanismos de adaptación, remodelación y plasticidad en el sistema nervioso.
  • Señalización intracelular de los receptores neurotróficos, muscarínicos, purinérgicos y cannabinoides y quinasas asociadas.
  • Regulación retrógrada de la señalización neurotrófica para mantener la homeostasis de la sinapsis neuromuscular.
  • Mecanismos moleculares que intervienen y regulan la transmisión sináptica.
  • Mecanismos reguladores de la conectividad sináptica durante el desarrollo, madurez, envejecimiento y enfermedad. Configuración de circuitos neurales.
  • Cambios celulares y moleculares del sistema neuromuscular durante el envejecimiento.
  • Bases celulares y moleculares de enfermedades neuromusculares, en particular, de la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) y la atrofia muscular espinal (AME).
  • El Ejercicio físico como terapia reguladora de la preservación y fortalecimiento de la sinapsis neuromuscular en condiciones fisiológicas y patológicas.
    Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) signaling in the neuromuscular junction during developmental axonal competition and synapse elimination

    Tomàs J, Cilleros-Mañé V, Just-Borràs L, Balanyà-Segura M, Polishchuk A, Nadal L, Tomàs M, Silvera-Simón C, Santafé MM, Lanuza MA
    Neural Regeneration Research, 19, 2024, in press.

    Synaptic retrograde regulation of the PKA-induced SNAP-25 and Synapsin-1 phosphorylation

    Polishchuk A, Cilleros-Mañé V, Just-Borràs L, Balanyà-Segura M, Vandellòs Pont G, Silvera Simón C, Tomàs M, Garcia N, Tomàs J, Lanuza MA.
    Cell Mol Biol Lett. 2023 Mar 3;28(1):17.
    Doi: 10.1186/s11658-023-00431-2.

    Muscarinic Receptors in Developmental Axonal Competition at the Neuromuscular Junction

    Tomàs J, Lanuza MA, Santafé MM, Cilleros-Mañé V, Just-Borràs L, Balanyà-Segura M, Polishchuk A, Nadal L, Tomàs M, Garcia N.
    Mol Neurobiol. 2023 Mar;60(3):1580-1593.
    Doi: 10.1007/s12035-022-03154-1.
    PMID: 36526930; PMCID: PMC9899176

    TrkB signaling is correlated with muscular fatigue resistance and less vulnerability to neurodegeneration

    Just-Borràs L, Cilleros-Mañé V, Polishchuk A, Balanyà-Segura M, Tomàs M, Garcia N, Tomàs J, Lanuza MA.
    Front Mol Neurosci. 2022. Dec 22;15:1069940.
    doi: 10.3389/fnmol.2022.1069940.

    Involvement of the Voltage-Gated Calcium Channels L- P/Q- and N-Types in Synapse Elimination During Neuromuscular Junction Development

    Garcia N, Hernández P, Lanuza MA, Tomàs M, Cilleros-Mañé V, Just-Borràs L, Duran-Vigara M, Polishchuk A, Balanyà-Segura M, Tomàs J.
    Mol Neurobiol. 2022 Jul;59(7):4044-4064.
    doi: 10.1007/s12035-022-02818-2.

    PKA and PKC Balance in Synapse Elimination during Neuromuscular Junction Development

    Garcia N, Lanuza MA, Tomàs M, Cilleros-Mañé V, Just-Borràs L, Duran M, Polishchuk A, Tomàs J.
    Cells. 2021 Jun 4;10(6):1384.
    doi: 10.3390/cells10061384.

    M1 and M2 mAChRs activate PDK1 and regulate PKC βI and ε and the exocytotic apparatus at the NMJ

    Cilleros-Mañé V, Just-Borràs L, Polishchuk A, Durán M, Tomàs M, Garcia N, Tomàs JM, Lanuza MA.
    FASEB J. 2021 Jul;35(7):e21724.
    doi: 10.1096/fj.202002213R.

    Running and Swimming Differently Adapt the BDNF/TrkB Pathway to a Slow Molecular Pattern at the NMJ

    Just-Borràs L, Cilleros-Mañé V, Hurtado E, Biondi O, Charbonnier F, Tomàs M, Garcia N, Tomàs J, Lanuza MA.
    Int J Mol Sci. 2021, Apr 27;22(9):4577.
    doi: 10.3390/ijms22094577.

    The M2 muscarinic receptor, in association to M1, regulates the neuromuscular PKA molecular dynamics

    Cilleros-Mañé V, Just-Borràs L, Tomàs M, Garcia N, Tomàs JM, Lanuza MA.
    FASEB J. 2020 Apr;34(4):4934-4955.
    doi: 10.1096/fj.201902113R.

    Running and swimming prevent the deregulation of the BDNF/TrkB neurotrophic signalling at the neuromuscular junction in mice with amyotrophic lateral sclerosis

    Just-Borràs L, Hurtado E, Cilleros-Mañé V, Biondi O, Charbonnier F, Tomàs M,
    Garcia N, Tomàs J, Lanuza MA.
    Cell Mol Life Sci. 2020 Aug;77(15):3027-3040.
    doi: 10.1007/s00018-019-03337-5.

    Overview of Impaired BDNF Signaling, Their Coupled Downstream Serine-Threonine Kinases and SNARE/SM Complex in the Neuromuscular Junction of the Amyotrophic Lateral Sclerosis Model SOD1-G93A Mice

    Just-Borràs L, Hurtado E, Cilleros-Mañé V, Biondi O, Charbonnier F, Tomàs M,
    Garcia N, Lanuza MA, Tomàs J.
    Mol Neurobiol. 2019 Oct;56(10):6856-6872.
    doi: 10.1007/s12035-019-1550-1.

    nPKCε Mediates SNAP-25 Phosphorylation of Ser-187 in Basal Conditions and After Synaptic Activity at the Neuromuscular Junction

    Simó A, Cilleros-Mañé V, Just-Borràs L, Hurtado E, Nadal L, Tomàs M, Garcia N, Lanuza MA, Tomàs J.
    Mol Neurobiol. 2019 Aug;56(8):5346-5364.
    doi: 10.1007/s12035-018-1462-5.

    The Impact of Kinases in Amyotrophic Lateral Sclerosis at the Neuromuscular Synapse: Insights into BDNF/TrkB and PKC Signaling

    Lanuza MA, Just-Borràs L, Hurtado E, Cilleros-Mañé V, Tomàs M, Garcia N, Tomàs J.
    Cells. 2019, Dec 5;8(12):1578.
    doi: 10.3390/cells8121578.

    Opposed Actions of PKA Isozymes (RI and RII) and PKC Isoforms (cPKCβI and nPKCε) in Neuromuscular Developmental Synapse Elimination

    Garcia N, Balañà C, Lanuza MA, Tomàs M, Cilleros-Mañé V, Just-Borràs L, Tomàs J.
    Cells. 2019 Oct 23;8(11):1304.
    doi: 10.3390/cells8111304.

    Adenosine Receptors in Developing and Adult Mouse Neuromuscular Junctions and Functional Links With Other Metabotropic Receptor Pathways

    Tomàs J, Garcia N, Lanuza MA, Santafé MM, Tomàs M, Nadal L, Hurtado E, Simó-Ollé A, Cilleros-Mañé V, Just-Borràs
    L.Front Pharmacol. 2018 Apr 24;9:397.
    doi: 10.3389/fphar.2018.00397.

    BDNF-TrkB Signaling Coupled to nPKCε and cPKCβI Modulate the Phosphorylation of the Exocytotic Protein Munc18-1 During Synaptic Activity at the Neuromuscular Junction

    Simó A, Just-Borràs L, Cilleros-Mañé V, Hurtado E, Nadal L, Tomàs M, Garcia N, Lanuza MA, Tomàs J.
    Front Mol Neurosci. 2018 Jun 12;11:207.
    doi: 10.3389/fnmol.2018.00207.

  • Tomàs JM, Garcia N, Lanuza MA, Nadal L, Tomàs M, Hurtado E, Simó A, Cilleros V. “Membrane receptor-induced changes of the protein kinases A and C activity may play a leading role in promoting developmental synapse elimination at the neuromuscular junction”. In: Synaptic Assembly and Neural Circuit Development. Ko, J., Zhang, C., eds (2018). Lausanne: Frontiers Media. ISSN 1664-8714, ISBN 978-2-88945-630-7, doi: 10.3389/978-2-88945-630-7. pp 124-132.

  • Tomàs JM, Garcia N, Lanuza MA, Santafé MM, Tomàs M, Nadal L, Hurtado E, Simó A, Cilleros V. “Presynaptic Membrane Receptors Modulate ACh Release, Axonal Competition and Synapse Elimination during Neuromuscular Junction Development” In: Synaptic Assembly and Neural Circuit Development. Ko, J., Zhang, C., eds (2018). Lausanne: Frontiers Media. ISSN 1664-8714, ISBN 978-2-88945-630-7, doi: 10.3389/978-2-88945-630-7. pp 157-168.

  • Activity-dependent retrograde regulation of the neurotrophic signaling pathways to maintain homeostasis of the neuromuscular synapse. Role in Amyotrophic Lateral Sclerosis

    PID2022-141252NB-I00
    Funding entity: Ministerio de Ciencia e Innovación.
    Duration: 31/08/2023 – 30/08/2026.
    Principal investigator: Lanuza Escolano, Maria Angel

  • 2021 SGR 01214 Suport a grups de recerca (SGR) URV – Grup de recerca consolidat

    Funding entity: Agència de Gestió d’Ajuts Universitaris i de Recerca.
    Duration: 2023 – 2025
    Principal investigator: Lanuza Escolano, Maria Angel

  • Effect of neuromuscular activity on muscarinic and neurotrophic synaptic signaling. Implication in Amyotrophic Lateral Sclerosis

    PID2019-106332GB-I00
    Funding entity: Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades.
    Duration: 31/05/2020 – 30/05/2024.
    Principal investigator: Lanuza Escolano, Maria Angel / Tomàs Ferré, Josep

  • Muscle activity and retrograde control of neurotransmission: effect of BDNF/TrkB/PKC signaling on synaptic vesicle proteins

    SAF2015-67143-P
    Funding entity: Ministerio de Economía y Competitividad.
    Duration: 01/01/2016 – 31/12/2018.
    Principal investigator: Tomàs Ferré, Josep / Lanuza Escolano, Maria Angel

  • Effect of neuromuscular activity on muscarinic and neurotrophic synaptic signaling. Implication in Amyotrophic Lateral Sclerosis

    PRE2020-092084
    Funding entity: Ministerio de Ciencia e Innovación.
    Duration: 31/08/2021 – 30/08/2025.
    Principal investigator: Lanuza Escolano, María Angel

  • Effect of neuromuscular activity on muscarinic and neurotrophic synaptic signaling in aging

    2023 FI_3 00176.
    Funding entity: Agència de Gestió d’Ajuts Universitaris i de Recerca.
    Duration: 30/04/2021 – 29/04/2025.
    Principal investigator: Lanuza Escolano, Maria Angel.

  • 2017 SGR 00704 Suport a grups de recerca (SGR) URV – Grup de recerca consolidat

    Funding entity: Agència de Gestió d’Ajuts Universitaris i de Recerca.
    Duration: 2017 – 2022
    Principal investigator: Tomàs Ferré, Josep

  • Formación e implicación en las actividades técnicas de laboratorio de la Unidad docente e investigadora de Histología y Neurobiología de la Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud de la Universitat Rovira i Virgili

    PEJ2018-002805-A-MINECO.
    Funding entity: Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades / Universitat Rovira i Virgili.
    Duration: 31/08/2019 – 30/08/2022.
    Investigador Principal: Tomás Ferré, Josep

  • Neurotrophic factors and receptors assessment in P10 SMA mice under BIO101 treatment

    T22364S.
    Contract Company: Biophytis, SA (París, France)
    Duration: 17/10/2022 – 15/02/2024
    Principal investigator: Lanuza Escolano, Maria Angel.

  • Els antioxidants derivats de les llavors del raïm com molècules preventives en l’envelliment del sistema neuromuscular

    2022PRD-DIPTA-URV20
    Contract Company: Diputació de Tarragona
    Duration: 01/01/2022 – 31/12/2023.
    Investigador Principal: Garcia Sancho, Neus / Lanuza Escolano, Maria Angel

Miembros Del equipo

  • Responsable de grupo

    • Dra. María Angel Lanuza
  • Investigadores séniors

    • Josep Maria Tomàs
    • Rosa Fenoll Brunet
    • Marta Tomàs
  • Investigadoras post doctorales

    • Laia Just
    • Erica Hurtado
  • Técnica

    • Carolina Silvera
  • Investigadoras predoctorals en formación

    • Marta Balanyà
    • Aleksandra Polishchuck
    • Meryem Jami El Hirchi