Mfn2 localization in the ER is necessary for its bioenergetic function and neuritic development

Mfn2 is a mitochondrial fusion protein with bioenergetic functionsimplicated in the pathophysiology of neuronal and metabolicdisorders. Understanding the bioenergetic mechanism of Mfn2may aid in designing therapeutic approaches for these disorders.Here we show using endoplasmic reticulum (ER) or mitochondria-targeted Mfn2 that Mfn2 stimulation of the mitochondrial meta-bolism requires its localization in the ER, which is independent ofits fusion function. ER-located Mfn2 interacts with mitochondrialMfn1/2 to tether the ER and mitochondria together, allowing Ca2+transfer from the ER to mitochondria to enhance mitochondrialbioenergetics. The physiological relevance of these findings isshown during neurite outgrowth, when there is an increase inMfn2-dependent ER-mitochondria contact that is necessary forcorrect neuronal arbor growth. Reduced neuritic growth in Mfn2KO neurons is recovered by the expression of ER-targeted Mfn2 oran artificial ER-mitochondria tether, indicating that manipulationof ER-mitochondria contacts could be used to treat pathologicconditions involving Mfn2

Famílies botàniques de plantes medicinals

Facultat de Farmàcia, Universitat de Barcelona. Ensenyament: Grau de Farmàcia, Assignatura: Botànica Farmacèutica, Curs: 2013-2014, Coordinadors: Joan Simon, Cèsar Blanché i Maria Bosch.Els materials que aquí es presenten són els recull de 175 treballs d’una família botànica d’interès medicinal realitzats de manera individual. Els treballs han estat realitzat per la totalitat dels estudiants dels grups M-2 i M-3 de l’assignatura Botànica Farmacèutica durant els mesos d’abril i maig del curs 2013-14. Tots els treballs s’han dut a terme a través de la plataforma de GoogleDocs i han estat tutoritzats pel professor de l’assignatura i revisats i finalment co-avaluats entre els propis estudiants. L’objectiu principal de l’activitat ha estat fomentar l’aprenentatge autònom i col·laboratiu en Botànica farmacèutica

Regulación de la bioenergética mitocondrial por Mfn2 mediante los contactos RE-mitocondria y su implicación en la fisiología neuronal

[spa] Las mitofusinas 1 y 2 son unas GTPasas que se encuentran en la membrana mitocondrial externa, donde llevan a cabo el proceso de fusión mitocondrial. La existencia de mutaciones en Mfn2 es la principal causa de la enfermedad de Charcot- Marie-Tooth tipo 2A, un grupo de distintas neuropatías caracterizadas por degeneración axonal. Por otro lado, otras alteraciones en Mfn2 también han sido descritas en múltiples enfermedades neurodegenerativas crónicas, en episodios traumáticos agudos como accidentes cerebrovasculares e incluso otras enfermedades no neurológicas como las cardiometabólicas. Un gran número de estudios han demostrado que Mfn2 está relacionada con la regulación del metabolismo y la bioenergética mitocondrial, ya que su supresión afecta negativamente ambos procesos y su sobreexpresión los estimula. Dado el papel del metabolismo mitocondrial en la fisiopatología de estas enfermedades, entender el mecanismo por el que Mfn2 regula la bioenergética mitocondrial resulta de gran importancia. En esta tesis se demostró que la activación de la bioenergética mitocondrial por parte de Mfn2 requiere su localización en el retículo endoplasmático (RE) y es independiente a su función como proteína de fusión mitocondrial. A diferencia de Mfn1, Mfn2 se encuentra presente en el RE, concretamente en las membranas asociadas con las mitocondrias. Los contactos entre ambos orgánulos son de vital importancia en las células, ya que, entre otras funciones esenciales, crean micro-dominios que permiten la transferencia de Ca2+ del RE hacia las mitocondrias. Por su parte, el Ca2+ captado por las mitocondrias estimula diferentes enzimas del metabolismo mitocondrial y complejos encargados de mantener la bioenergética mitocondrial. En esta tesis, se observó que células carentes de Mfn2 también manifiestan defectos en la homeostasis del Ca2+ y en el mantenimiento de los contactos RE-mitocondrias. Mediante el uso de un enlazador artificial que mimetiza la función enlazadora de Mfn2 o diferentes formas de Mfn2 dirigidas a ambos orgánulos, se determinó que Mfn2 actúa como complejo enlazador de RE y mitocondrias, propiciando la formación de contactos óptimos para la transferencia de Ca2+ del RE a las mitocondrias. A su vez, el restablecimiento de la captación de Ca2+ por las mitocondrias gracias a la función enlazadora de Mfn2 fue capaz de estimular la bioenergética mitocondrial, definiendo de este modo un mecanismo por el cual Mfn2 regula la bioenergética mitocondrial a través de los contactos RE-mitocondria. La relevancia fisiológica de estos resultados se mostró en dos procesos neuronales. Por un lado, la falta de Mfn2 provocó alteraciones en el crecimiento neurítico y la formación de espinas dendríticas durante el periodo de desarrollo neuronal en modelos in vivo de ratón knockout para Mfn2. Estas alteraciones, fueron rescatadas in vitro mediante el enlazador artificial de RE-mitocondrias. Usando distintas formas de Mfn2 dirigidas específicamente a RE o mitocondria, se determinó que el mecanismo por el cual Mfn2 regula la bioenergética a través de los contactos RE-mitocondrias podría ser esencial durante el desarrollo neuronal para un correcto crecimiento y ramificación de sus neuritas. Por otro lado, el restablecimiento de los contactos RE-mitocondria protegió contra la excitotoxicidad. Mfn2 destaca también por su capacidad neuroprotectora frente diferentes tipos de lesiones como daño al ADN, estrés oxidativo o privación de iones K+. Frente a una sobreactivación persistente de los receptores de NMDA, acontece un aumento continuo y acusado de Ca2+ intracelular que desencadena en muerte neuronal. Durante este proceso, los niveles de Mfn2 decrecen, hecho que correlaciona con una mayor predisposición neuronal a la apoptosis. En este estudio, se determinó que la función enlazadora de Mfn2 podría estar relacionada con el reclutamiento de Bax hacia las mitocondrias, hecho típicamente definitorio de un proceso apoptótico. De este modo, se propone este mecanismo como una potencial diana terapéutica en procesos patológicos como los accidentes cerebrovasculares isquémicos, en los cuales aparecen eventos excitotóxicos y los niveles de Mfn2 se ven reducidos

La docencia práctica de cultivos celulares en los grados de Bioquímica y Biotecnología de la Universitat de Barcelona

Las técnicas de cultivo celular son de gran importancia tanto en la investigación científica (bioquímica, biotecnológica, biomédica...) como en numerosas aplicaciones industriales entre las que destacaríamos la producción de biofármacos y la medicina regenerativa. En los Grados de Bioquímica y de Biotecnología impartidos en la Facultad de Biología de la Universitat de Barcelona esta competencia se trabaja especialmente en una asignatura, ‘Cultivos Celulares e Ingeniería Tisular’, en el sexto semestre. El reto de esta docencia es la incorporación de prácticas adecuadas para que el alumno, al final de las mismas, conozca los procedimientos básicos y alguna de sus aplicaciones. Se han diseñado, implementado e impartido prácticas de cultivo celular animal durante 8 cursos a un total de 1047 alumnos con una gran aceptación. Las sesiones prácticas en el laboratorio son precedidas por una explicación de las mismas en el aula y la elaboración de esquemas de los procedimientos. En el laboratorio, bien equipado para el cultivo celular, los alumnos trabajan en grupos de 20 alumnos con dos profesores, formando equipos de 4 a 5 alumnos que son independientes, durante 5-6 horas de lunes a viernes, realizando un total de 4 experimentos. La evaluación de esta actividad se basa en la evaluación del desempeño del alumno en el laboratorio, así como la valoración de un informe de las prácticas, que se devuelve al alumno corregido y comentado. El alumno valora estas prácticas de manera muy positiva. El principal indicador de su valor es el hecho de que en más del 60% de los trabajos finales de Grado realizados utilizan técnicas de cultivo celular. Por ello manifiestan su satisfacción al sentirse familiarizados con técnicas y equipos de cultivo celular al iniciar su trabajo de investigación.Cell culture techniques are of great value both in scientific research (biochemistry, biotechnology, biomedical ..) and in multiple industrial applications among which the production of biopharmaceuticals and regenerative medicine should be highlighted. In the Degrees of Biochemistry and Biotechnology taught in the Faculty of Biology of the University of Barcelona, this ability is worked mainly in a subject, 'Cell Cultures and Tissue Engineering', in the sixth semester. The challenge of this teaching is the incorporation of appropriate practices so that the student, at the end of them, knows the basic procedures and some of their applications. Animal cell culture practices have been designed, implemented and taught during 8 courses to a total of 1047 students with great performance. The practical sessions in the laboratory are preceded by an explanation of them in the classroom and the elaboration of procedures diagrams. In the laboratory, well equipped for cell culture, students work in groups of 20 students with two teachers, forming independent teams of 4-5 students, for 5-6 hours a day from Monday to Friday, conducting a total of 4 experiments. The assessment of this activity is based on the appraisal of the student performance in the laboratory as well as the evaluation of a report of the practices, which is returned corrected and commented to the student. Student's criticisms on these practices are very positive. The main indicator of its value is the fact that in more than 60% of the final works of Degree made use of cell culture techniques. So they express their satisfaction by being familiar with cell culture techniques and equipment when they begin their research work

A Pharmacovigilance Study in First Episode of Psychosis : Psychopharmacological Interventions and Safety Profiles in the PEPs Project

The characterization of the first episode of psychosis and how it should be treated are principal issues in actual research. Realistic, naturalistic studies are necessary to represent the entire population of first episode of psychosis attended in daily practice. Sixteen participating centers from the PEPs project recruited 335 first episode of psychosis patients, aged 7 to 35 years. This article describes and discusses the psychopharmacological interventions and safety profiles at baseline and during a 60-day pharmacovigilance period. The majority of first episode of psychosis patients received a second-generation antipsychotic (96.3%), orally (95%), and in adjusted doses according to the product specifications (87.2%). A total of 24% were receiving an antipsychotic polytherapy pattern at baseline, frequently associated with lower or higher doses of antipsychotics than the recommended ones. Eight patients were taking clozapine, all in monotherapy. Males received higher doses of antipsychotic (P=.043). A total of 5.2% of the patients were being treated with long-acting injectable antipsychotics; 12.2% of the patients received anticholinergic drugs, 12.2% antidepressants, and 13.7% mood stabilizers, while almost 40% received benzodiazepines; and 35.52% reported at least one adverse drug reaction during the pharmacovigilance period, more frequently associated with higher antipsychotic doses and antipsychotic polytherapy (85.2% vs 45.5%, P<.001). These data indicate that the overall pharmacologic prescription for treating a first episode of psychosis in Spain follows the clinical practice guideline recommendations, and, together with security issues, support future research of determinate pharmacological strategies for the treatment of early phases of psychosis, such as the role of clozapine, long-acting injectable antipsychotics, antipsychotic combination, and the use of benzodiazepines