Proinsulin: From Hormonal Precursor to Neuroprotective Factor

In the last decade, non-canonical functions have been described for several molecules with hormone-like activities in different stages of vertebrate development. Since its purification in the 1960s, proinsulin has been one of the best described hormonal precursors, though it has been overwhelmingly studied in the context of insulin, the mature protein secreted by the pancreas. Beginning with our discovery of the presence and precise regulation of proinsulin mRNA in early neurulation and neurogenesis, we uncovered a role for proinsulin in cell survival in the developing nervous system. We subsequently demonstrated the ability of proinsulin to prevent pathological cell death and delay photoreceptor degeneration in a mouse model of retinitis pigmentosa. In this review, we focus on the evolution of proinsulin/insulin, beginning with insulin-like peptides expressed in mainly the neurosecretory cells of some invertebrates. We summarize findings related to the regulation of proinsulin expression during development and discuss the possible effects of proinsulin in neural cells or tissue, and its potential as a neuroprotective molecule

La excelencia científica en pareja: Tanto monta-monta tanto

La presencia de las mujeres en la ciencia y la tecnología, especialmente en los niveles más altos, es escasa y no refleja, incluso en nuestros días, la masiva incorporación de las mujeres al mundo académico y profesional. El peso de los estereotipos sociales sitúa a menudo a las mujeres ante la disyuntiva "familia/carrera", dilema especialmente relevante en una profesión vocacional y muy absorbente como la investigación. Este dilema hace que la elección del compañero de vida sea crucial para el desarrollo de la mujer. Hemos escogido aquí el ejemplo de seis parejas de científicos, tres españolas y tres extranjeras, en las que ellas, todas excepcionales, han sido incondicionalmente apoyadas por sus parejas científicas y vitale

Células madre neurales, neurogénesis y neuroprotección

La medicina regenerativa aspira a utilizar terapias innovadoras, basa- das en células, endógenas o implantadas, o bien en factores de protección y estímulo celular administrados por procedimientos avanzados, incluyen- do vectores génicos. En el Sistema Nervioso (SN), la investigación actual sobre la presencia e identidad de células madre y de precursores neurales incluye: su localización en el cerebro embrionario y adulto, las formas de aislamiento y caracterización, el estudio de los factores de crecimiento que están implicados en su expansión, mantenimiento y diferenciación controlada en cultivo y, el fin último, su activación en el cerebro lesiona- do. Aquí se resumen los recientes avances en este área, especialmente los que permiten definir con precisión la caracterización de las células madre del cerebro adulto de ratón, y el estado actual de posibles abordajes de terapia celular en casos de enfermedad degenerativa del SN en humanos. Junto a ello, comentaremos la contribución de nuestro laboratorio a la caracterización de la neurogénesis en el bulbo olfatorio y sos en la neuroprotección de la neurorretina

The Prohormone Proinsulin as a Neuroprotective Factor: Past History and Future Prospects

Proinsulin was first identified as the primary translation product of the insulin gene in Donald Steiner’s laboratory in 1967, and was the first prohormone to be isolated and sequenced. While its role as an insulin precursor has been extensively studied in the field of endocrinology, the bioactivity of the proinsulin molecule itself has received much less attention. Insulin binds to isoforms A and B of the insulin receptor (IR) with high affinity. Proinsulin, in contrast, binds with high affinity only to IR-A, which is present in the nervous system, among other tissues and elicits antiapoptotic and neuroprotective effects in the developing and postnatal nervous system. Proinsulin specifically exerts neuroprotection in the degenerating retina in mouse and rat models of retinitis pigmentosa (RP), delaying photoreceptor and vision loss after local administration in the eye or systemic (intramuscular) administration of an adeno-associated viral (AAV) vector that induces constitutive proinsulin release. AAV-mediated proinsulin expression also decreases the expression of neuroinflammation markers in the hippocampus and sustains cognitive performance in a mouse model of precocious brain senescence. We have therefore proposed that proinsulin should be considered a functionally distinct member of the insulin superfamily. Here, we briefly review the legacy of Steiner’s research, the neural expression of proinsulin, and the tissue expression patterns and functional characteristics of IR-A. We discuss the neuroprotective activity of proinsulin and its potential as a therapeutic tool in neurodegenerative conditions of the central nervous system, particularly in retinal dystrophies

Uso de catecolamina para la diferenciación de células madre a cardiomiocitos.

Uso de catecolamina para la diferenciación de células madre a cardiomiocitos. La presente invención se refiere al uso de catecolamina para la diferenciación de células madre a cardiomiocitos y su maduración así como un método para la obtención y maduración de estas células cardíacas. Además, la catecolamina puede usarse para la preparación de un medicamento destinado al tratamiento de un daño cardíaco.Peer reviewedConsejo Superior de Investigaciones Científicas (España), Universidad de Extremadura, Universidad de JaénB1 Patente sin examen previ

The regulated expression of chimeric tyrosine hydroxylase–insulin transcripts during early development

Biological complexity does not appear to be simply correlated with gene number but rather other mechanisms contribute to the morphological and functional diversity across phyla. Such mechanisms regulate different transcriptional, translational and post-translational processes and include the recently identified transcription induced chimerism (TIC). We have found two novel chimeric transcripts in the chick and quail that result from the fusion of tyrosine hydroxylase (TH) and insulin into a single mature transcript. The th and insulin genes are located in tandem and they are generally transcribed independently. However, it appears that two chimeric transcripts containing exons from both the genes can also be produced in a regulated manner. The TH–INS1 and TH–INS2 chimeras differ in their insulin gene content, and they encode two novel isoforms of the TH protein with markedly reduced functionality when compared with the canonical TH. In addition, the TH–INS1 chimeric mRNA generates a small amount of insulin. We propose that TIC is an additional mechanism that can be employed to further regulate TH and insulin expression according to the specific needs of developing vertebrates

Muerte neural temprana: un proceso inadvertido en el desarrollo del sistema nervioso.

15 p.-7 fig.[EN]During the development of the vertebrate nervous system, multiple physiological processes are involved in the generation of its complex cytoarchitecture and functionality. Among them, programmed cell death has been recognized as a key process that affects connecting neurons. By contrast, there is limited information available regarding the cell death that affects neuroepithelial cells, and recently born neurons and glia, hindering the comprehensive understanding of neural development. We have demonstrated that exquisitely regulated PCD occurs during early stages of neural development such as neurulation and neurogenesis. We have characterized how survival signals from proteins like proinsulin/insulin, c-Raf, and HSC70 counteract caspase-dependent apoptosis, which affects neuroepithelial cells proliferation and the generation of retinal ganglion cells. Furthermore, the characterization of these physiological signals during retinal neurogenesis has the potential to provide new therapeutic tools to attenuate retinal neurodegeneration.[ES]Durante el desarrollo del sistema nervioso de vertebrados, múltiples procesos fisiológicos participan en la generación de su compleja arquitectura celular y funcionalidad. Entre ellos, la muerte celular programada que afecta a neuronas de conexión está reconocido como un proceso fundamental. Por otro lado, hay escasa información disponible acerca de la muerte celular que afecta a células neuroepiteliales y a neuronas y glía recién nacidas, lo que impide que tengamos una noción completa sobre el desarrollo neural. Los estudios de nuestro laboratorio han demostrado que la muerte celular programada se encuentra finamente regulada y ocurre en etapas tan tempranas del desarrollo como la neurulación o la neurogénesis. Hemos caracterizado el papel que moléculas de supervivencia, como la proinsulina/insulina, c-Raf o HSC70, desempeñan bloqueando la apoptosis dependiente de caspasas, proceso que afecta a células neuroepiteliales proliferativas, así como a la generación de las células ganglionares de la retina. Es más, la caracterización de estas señales fisiológicas originadas durante la neurogénesis de la retina nos ha proporcionado una nueva herramienta terapéutica potencial para el tratamiento y atenuación de las neurodegeneraciones retinianas.Research in the laboratory is funded by grants-in-aid from the Spanish Ministerio de Educación y Ciencia (SAF2007-66175-C02-01 to EJdlR, BFU2007-61055/BMC to FdP, and BFU2006-00508 to PB).Peer reviewe

Científicas pioneras en el vivero del CIB

La saga de investigadoras del siglo XX que llegaron a tener un muy merecido prestigio y voz propia en el área de biomedicina en nuestro país, tiene su máximo referente en Margarita Salas. Pero coetáneas con ella, o algunos años mayores, un grupo de científicas florecieron en el Centro de Investigaciones Biológicas (CIB) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Fueron pioneras en sus respectivas especialidades: la Biología Molecular, la Endocrinología Molecular o la Bioquímica y el Metabolismo, entre otras. Este breve repaso a sus trayectorias quiere rendir tributo tanto a aquellas que tuvieron un reconocimiento general, en algunos casos a nivel internacional, como a algunas menos conocidas pero que contribuyeron definitivamente a impulsar la menguada ciencia española de la segunda mitad del siglo pasado