Temas
La hipoxia (niveles de oxígeno por debajo de lo normal) es una condición habitual en diversas patologías humanas que incluyen el cáncer, infarto agudo de miocardio, accidentes cerebro-vasculares y diabetes, entre otras. Al ser expuestas a bajo oxígeno, tanto en condiciones normales como patológicas, las células animales modifican su patrón de expresión génica para restablecer el balance energético y de ese modo adaptarse. En nuestro laboratorio intentamos dilucidar los mecanismos de los que se vale la célula para sobrevivir en hipoxia. Nuestro interés se centra mayormente en los cambios metabólicos que ocurren en esta condición, y en la activación que se observa en hipoxia de un proceso que se denomina autofagia. Durante la autofagia las células digieren componentes de su propio citoplasma para obtener nutrientes en situaciones en las que éstos escasean (por ejemplo en hipoxia).

Enfoque
Nuestro laboratorio utiliza como modelo a la mosca de la fruta Drosophila melanogaster para estudiar los mecanismos moleculares y celulares que median la adaptación a condiciones de stress. Estamos particularmente interesados en las interacciones entre estos mecanismos y las vías de señalización que controlan el desarrollo.

Llevamos a cabo la mayoría de nuestros estudios en la mosca de la fruta Drosophila melanogaster, debido a las enormes ventajas que dicha mosca ofrece para llevar a cabo experimentos genéticos. Debido a dichas ventajas, este organismo viene siendo utilizado exhaustivamente desde hace más de un siglo para todo tipo de estudios en biología. Drosophila y los seres humanos (al igual que todos los demás animales) utilizan mecanismos virtualmente idénticos en lo que respecta a los procesos que ocurren a nivel celular y molecular, tales como los que operan durante la respuesta a hipoxia y la activación de la autofagia. Por este motivo, nuestro trabajo en la mosca Drosophila melanogaster puede tener implicancias en la comprensión de mecanismos que operan durante la progresión de importantes patologías humanas.

Avances
Hemos encontrado que la activación de la autofagia por hipoxia y la activación de la autofagia por deprivación nutricional están controladas por mecanismos similares que dependen de genes en común.  Más aún, encontramos que la autofagia es absolutamente necesaria para que las larvas de Drosophila puedan adaptarse a condiciones de hipoxia. En cada uno de los órganos del cuerpo, incluyendo el cerebro, el músculo y el intestino, entro otros, es necesario que la autofagia se active plenamente, ya que de lo contrario las larvas no logran adaptarse a condiciones de hipoxia. Hemos identificado un nuevo gen, al que hemos denominado Zonda, que es regulador de la respuesta a hipoxia y simultáneamente es esencial para la activación de la autofagia. Encontramos que Zonda es un regulador más amplio de la dinámica vesicular, ya que cumple una función también en el proceso de exocitosis. Estudios detallados que se llevan adelante actualmente en el laboratorio tienen como objetivo definir los mecanismos precisos por los que Zonda participa en la autofagia, la exocitosis y la respuesta a hipoxia.