OBJETIVOS
Nuestra línea de investigación consiste en estudiar el efecto de la administración crónica de cocaína y rol del sistema dopaminérgico sobre la fisiología testicular del ratón adulto, analizando el impacto en el proceso de espermatogénesis y la alteración de parámetros funcionales y epigenéticos capaces de ser transmitidos a la descendencia. Nos proponemos utilizar esta línea para generar conocimiento en un campo altamente novedoso y poco explorado como son los efectos del estilo de vida sobre la fisiología de los espermatozoides, los cuales podrían ser carriers de efectos parentales codificados en los patrones de metilación del ADN (metiloma), en la fracción de histonas remanentes luego del empaquetamiento del núcleo espermático con protaminas, y en el pool de RNAs codificantes y no codificantes transportados por estas gametas. En dicha línea de investigación convergen de manera novedosa ramas científicas que no suelen verse juntas, como son el estudio de la fisiopatología de la reproducción masculina tomando elementos de las neurociencias, la neurobiología de la adicción, la embriología y la herencia no mendeliana.
INTEGRANTES
LINEAS DE INVESTIGACIÓN
Alteraciones en el epigenoma paterno inducidas por la cocaína y transmisión de fenoti-pos a la progenie: rol emergente de la dopaminilación, el metiloma y modificaciones post traduccionales de histonas en células germinales masculinas:
Este proyecto busca profundizar en los mecanismos de acción y los efectos epigenéticos y transcripcionales de la cocaína y la dopamina en la línea germinal paterna, particularmente en los espermatozoides. Se propone investigar tanto el rol emergente de la dopaminilación de histonas, específicamente la modificación de la glutamina 5 de la histona 3 (H3Q5dop), como el efecto de la cocaína sobre la metilación y desmetilación del ADN en células germinales masculinas, la maquinaria enzimática que regula este proceso y su asociación con otros mecanismos epigenéticos como las modificaciones post traduccionales de histonas que acompañan este proceso. El presente proyecto también propone dilucidar qué consecuencias puede tener el efecto de la cocaína en la progenie tanto a nivel de los primeros estadios del desarrollo embrionario como en el desarrollo fisiológico y neuroconductual de hijos e hijas. Los experimentos propuestos aportarán información novedosa relacionada al efecto parental que el consumo de cocaína puede tener sobre el fenotipo de la generación subsiguiente, a través de alteraciones adquiridas en etapas previas a la concepción, que son codificadas y transmitidas en el epigenoma del espermatozoide, lo que podría contribuir al desarrollo de marcadores de diagnóstico y/o terapias farmacológicas para el tratamiento de consumidores de estimulantes que acuden a clínicas de fertilidad, y de sus descendientes.
PUBLICACIONES DESTACADAS
- González CR, González B, Matzkin ME, Muñiz JA, Cadet JL, Garcia-Rill E, Urbano FJ, Vitullo AD, Bisagno V. Psychostimulant-induced testicular toxicity in mice: evidence of cocaine and caffeine effects on the local dopaminergic system. PLoS One, 11;10(11):e0142713, 2015.
- González B, Gambini Pantoja CR, Sosa MH, Vitullo AD, Bisagno V, González CR. Cocaine alters the mouse testicular epigenome with direct impact on histone acetylation and DNA methylation markers. Reproductive Biomedicine Online, 37:254-264, 2018.
- González B, Gancedo SN, Janeir Garazatua SA, Roldán E, Vitullo AD, González CR. Dopamine receptor D1 contributes to cocaine epigenetic reprogramming of histone modifications in male germ cells. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 8:216, 2020.
- González CR, González B. Exploring the stress impact in the paternal germ cells epigenome: can catecholamines induce epigenetic reprogramming? Endocrinol. | doi: 10.3389/fendo.2020.630948, 2021.
- Barbero G, de Sousa Serro MG, Perez Lujan C, Vitullo AD, González CR*, González B*. Transcriptome profiling of histone writers/erasers enzymes across spermatogenesis, mature sperm and pre-cleavage embryo: Implications in paternal epigenome transitions and inheritance mechanisms. Front. Cell Dev. Biol. 11:1086573. doi: 10.3389/fcell.2023.1086573, 2023
CAPITULOS DE LIBRO
EPIGENÉTICA Y REPRODUCCIÓN: DESCUBRIENDO TERRA INCOGNITA
En: La Producción del Parentesco (pp.53-69). Editorial Teseo
COLABORACIONES
Colaboraciones internacionales:
Dra. Vanessa Vendramini Vilela, Laboratorio de Biología de la Reproducción y Desarrollo, Universidad Federal de São Paulo (UNIFESP), Brasil
Colaboraciones nacionales:
Dra. M. Eugenia Matzkin, [IBYME] INSTITUTO DE BIOLOGIA Y MEDICINA EXPERIMENTAL - [CONICET] CONSEJO NACIONAL DE INVESTIGACIONES CIENTIFICAS Y TECNICAS
FINANCIAMIENTO EN CURSO
PICT- 2022-03-00263: EFECTO DE LA COCAÍNA SOBRE MODIFICACIONES POST TRADUCCIONALES DE HISTONAS EN EL EPIGENOMA PATERNO: ROL EMERGENTE DE LA DOPAMINILACIÓN DE HISTONAS EN CÉLULAS GERMINALES MASCULINAS. IR: Candela R. González