Hugo Olguín

Líneas de Investigación:

• Regeneración tisular y la biología de células troncales adultas: usando el músculo esquelético como mesón de trabajo.

  El músculo esquelético en vertebrados adultos representa un ejemplo notable de regeneración tisular así como de la función de células troncales adultas. Dado que los núcleos que conforman la fibra muscular o miofibra están en un estado de diferenciación terminal y son incapaces de participar en la reparación del músculo, su mantención y regeneración se atribuyen a una población minoritaria de precursores miogénicos, denominada células satélites. Dichos precursores residen entre la membrana plasmática de la miofibra y la lámina basal que la recubre, en un estado quiescente. Frente a estímulos como el daño muscular las células satélites se activan y proliferan extensivamente. Señales intrínsecas y extrínsecas inducen el programa de diferenciación muscular en los mioblastos adultos (o células satélites activadas), los que finalmente se fusionan con fibras pre-existentes o entre sí para formar nuevas miofibras. Durante el proceso de regeneración, también se renueva la población quiescente de células satélites, posibilitando la mantención y regeneración del músculo a través de la vida adulta. Así, una regeneración muscular efectiva implica un delicado balance entre la diferenciación de mioblastos adultos y la renovación de las células satélites.

  En nuestro laboratorio nos interesamos en entender la regulación molecular del destino celular de progenitores tisulares adultos, utilizando el modelo de células satélites. Este es un fenómeno clave para determinar los mecanismos que controlan la función y renovación de las células satélites (como también de otras células troncales adultas), así como para aportar al desarrollo de terapias celulares más efectivas en el tratamiento de enfermedades musculares degenerativas y la reparación de tejido muscular luego de daño extenso. Específicamente, hemos enfocado nuestra atención en la función y regulación del factor de transcripción Pax7, que aparece como un componente clave en la biogénesis y mantención de las células satélites.

  Líneas de investigación:

  1. Control de la progresión miogénica mediada por regulación de la estabilidad de Pax7.

  Recientemente hemos descrito un mecanismo de regulación cruzada entre factores de transcripción reguladores de la miogénesis (pertenecientes a la familia MyoD y llamados colectivamente MRFs) y Pax7. Interesantemente, esta relación funcional estaría fuertemente asociada a la regulación de la estabilidad de MyoD y Pax7. Actualmente se desconocen los mecanismos de regulación post-traduccional de Pax7, pero evidencia obtenida en nuestro laboratorio apunta a la regulación de vías de degradación de Pax7 asociadas a la progresión miogénica.

  2. Regulación de la función de Pax7 a través de interacciones proteína-proteín.

  Pax7 pertenece a una familia de factores de transcripción conservada evolutivamente y cuyas funciones son cruciales en procesos de especificación del destino celular y organogénesis durante el desarrollo. Sin embargo, Pax7 ha demostrado por sí mismo una baja actividad como activador de la transcripción. Más aún, la capacidad de Pax7 para inhibir la miogénesis no depende se su actividad transcripcional. De esta forma, utilizando herramientas de proteómica avanzada, hemos comenzado la caracterización de potenciales nuevas interacciones proteína-proteína que nos permitan comprender las bases moleculares de la función y regulación del destino celular en progenitores musculares adultos.

  3. Control del destino celular en mioblastos adultos vía represión transcripcional.

  Tradicionalmente se la ha atribuido a Pax7 la función de activador de la transcripción, a pesar de que la regulación de potenciales genes blancos ha sido pobremente descrita. Extendiendo el estudio de interacciones con otras proteínas, actualmente estamos explorando la posibilidad de que Pax7 también funcione como regulador negativo de la expresión de ciertos genes. Basado en estudios de la regulación transcripcional de células troncales embrionarias, fenómenos de represión transcripcional están fuertemente asociados a la mantención de un estado troncal. Precisamente, el cómo se mantiene el estado troncal de progenitores en tejidos adultos es materia de intenso debate y estudio por su gran potencial en biomedicina y medicina regenerativa, entre otros.

  4. Generación de microambientes artificiales para el mejoramiento de la función y capacidad regenerativa del músculo esquelético.

  Las características mecánicas y bioquímicas del microambiente regulan tanto la función muscular como la de células troncales responsables de su regeneración. A través de una colaboración con laboratorios de las Facultades de Ingeniería y Física de la PUC, proponemos utilizar microambientes sintéticos que permitan manipular la función celular, como herramienta emergente con gran potencial terapéutico para enfermedades músculo-degenerativas y daño muscular extenso. Conceptualmente se plantea diseñar microambientes de composición y elasticidad regulables, que sean gradualmente eliminados del organismo permitiendo la reconstrucción parcial o total del músculo afectado.

  ---

Cursos en los que Participa:

• BIO4101 - BIOLOGÍA CELULAR
• BIO4040 - BASES CELULARES Y MOLECULARES DE LAS PATOLOGÍAS
• BIO4232 - TOPICOS EN BIOLOGIA REGENERATIVA
• BIO4108 - TÓPICOS EN BIOLOGÍA REGENERATIVA
• BIO4116 - BIOLOGÍA CELULAR Y MOLECULAR
• BIO4423 - GENÉTICA MOLECULAR Y MICROBIOLOGÍA