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División Biología Molecular y Genética

LABORATORIO DE EPIGENÉTICA E INESTABILIDAD GENÓMICA

DEPARTAMENTO DE GENÉTICA

 

 

Perfil

Durante los pasados 5 años el Laboratorio de Epigenética e Inestabilidad Genómica ha estado trabajando en la posible relación existente entre los procesos de acetilación de histonas y los mecanismos de reparación de ADN. Particularmente, se ha estado investigando los cambios en los patrones de acetilación de histonas que ocurren en líneas celulares del Síndrome de Cockayne expuestas a UVC en comparación con células normales (Martínez-López et al., 2012, en preparación). La acetilación global de histonas en células Síndrome de Cockayne se encuentra disminuida luego de la irradiación con UVC y su relación con la estabilidad nucleosómica se encuentra en estudio actualmente (trabajo de investigación iniciado en colaboración con el Laboratorio de Mutagénesis y Citogenética Molecular de la Universidad de la Tuscia, Italia). En este mismo sentido, diferentes métodos de extracción de proteínas histónicas se han puesto a punto en colaboración con el Laboratorio de Ciclo Celular y Estabilidad Genómica del Instituto Leloir (Buenos Aires, Argentina) aplicado a líneas celulares deficientes en sistemas de reparación diferentes. Además, se encuentra en estudio como la inhibición de las deacetilasas de histonas influyen en la remoción de los CPDs (dímeros de pirimidina) inducidos por UVC empleando técnicas de inmunomarcación así como el ensayo cometa acoplado con la T4 endonucleasa V que reconoce específicamente a los dímeros de pirimidina y produce un corte de simple cadena en el ADN, ya sea en células del Síndrome de Cockayne o células normales (Méndez-Acuña et al., 2010). Al respecto, ha sido observado que la presencia de Tricostatina A, ya sea en células del Síndrome de Cockayne o células normales no pueden remover adecuadamente los dímeros de pirimidina aún a 24 horas luego de la irradiación con UVC (trabajo de investigación realizado en colaboración con el Laboratorio de Reparación de ADN de la Universidad de San Pablo, Brazil). Por otro lado, se están llevando a cabo estudios detallados sobre sensibilización de células tumorales a la quimioterapia mediante la utilización de inhibidores de deacetilasas de histonas (Lafon-Hughes et al., 2008). Actualmente, se está investigando el posible efecto del ácido valproico en la sensibilización de linfocitos de sangre periférica a las radiaciones ionizantes con el propósito de incrementar la sensibilidad de la detección de los focos de la variante de histona gamma-H2AX para determinar dosis bajas de irradiación (trabajo en colaboración con el “Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucleaire (IRSN)” de Francia). Por otro lado, se están realizando estudios tendientes a confirmar la posible relación existente entre la inducción de estrés oxidativo y la infección por HPV en el desarrollo del cáncer de cuello uterino empleando líneas celulares transformadas con las proteínas virales E6 y E7 de la cepa HPV16 generadas en el Laboratorio de Virología del Instituto Ludwig de San Pablo (en colaboración con el Laboratorio de Oncovirlogía de la Universidad de San Pablo, Brasil).

 

Profile

The Epigenetics and Genomics Instability Laboratory has been working during last 5 years on the relationship between histone acetylation processes and DNA repair mechanisms. Particularly, it has been investigating changes in the histone acetylation patterns occurring in Cockayne’s Syndrome cell lines exposed to UVC in comparison with normal cells (Martínez-López et al., 2012, in preparation). Global histone acetylation in Cockayne’s Syndrome cells is diminished after UVC irradiation and nucleosome stability is under current investigations (a research work done in collaboration with the Mutagenesis and Molecular Cytogenetics Laboratory from the Universtiy of Tuscia, Italy). By the same token, different specific histone proteins extraction methods have been set up in collaboration with the Cell Cycle and Genomic Stability Laboratory from Leloir Institute (Buenos Aires, Argentina) applied to different DNA repair defective cell lines. Besides, it has also studying how the inhibition of histone deacetylases influence the removal of CPDs induced by UVC employing immunolabeling techniques as well as the comet assay coupled with the T4 endonuclease V either in Cockayne’s Syndrome cells or normal ones (Méndez-Acuña et al., 2010). In this respect, it has been observed that in the presence of Trichostatin A, either Cockayne’s Syndrome cells or normal ones can not properly remove CPDs even 24 hours after UVC irradiation (a work in collaboration done with the DNA Repair Laboratory from the University of San Pablo, Brazil). On the other hand, detailed studies directed to sensitize tumour cells to chemotherapy drugs by using different histone acetylation inhibitors has been carried out (Lafon-Hughes et al., 2008). At present, it is under investigation the possible effect of valproic acid in sensitizing human peripheral lymphocytes to ionizing radiation with the aim to increase the sensitivity of foci gamma H2AX detection for low doses of radiation (a research work done in collaboration with the “Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucleaire (IRSN)” from France). New studies dealing with the possible relationship between oxidative stress and HPV infection in the development of uterine cervix cancer employing transformed cell lines with E6 and E7 proteins coming from HPV16 virus are in progress (a work done in collaboration with the Oncovirlogy Laboratory from the University of San Pablo, Brazil).

 

 

 

Integrantes

Dr. Wilner Martínez-López

Profesor Agregado de Investigación. Jefe de Laboratorio.

wlopez@iibce.edu.uy ; wilner_martinez@yahoo.com

Dra. Paola Hernández

Investigadora Postdoctoral contrato IIBCE.

phernandez@iibce.edu.uy

Dra. Jimena Hochmann

Investigadora Asistente / Horas Docentes y de Investigación.

jhochmann@iibce.edu.uy

Mag. Diego Alem

Investigador Asistente / Horas Docentes y de Investigación. Estudiante de Doctorado en Biotecnología

dalem@iibce.edu.uy

Lic. Juan José Marizcurrena

Investigador Asistente / Horas Docentes y de Investigación.

Mag. Leticia Méndez-Acuña

Investigadora Honoraria. Estudiante de Doctorado en Ciencias Biológicas-Opción Genética.

lmendez@iibce.edu.uy

actualizado el 14-11-2017.

Líneas de investigación:

Investigaciones básicas:

 

1- Epigenética e inestabilidad genómica.

En los últimos años se han llevado a cabo estudios tendientes a correlacionar procesos de remodelación de la cromatina (i.e. modificaciones covalentes de las histonas o mecanismos remodeladores de la cromatina ATP dependientes), con la inducción y reparación del daño producido en el ADN. Particularmente hemos estudiado el efecto de las radiaciones ionizantes en relación a las regiones del genoma del hámster chino que poseen una mayor concentración de histonas acetiladas (Martínez-López y Di Tomaso, 2006; Martínez-López y cols., 2007). Por otro lado, se están llevando a cabo estudios en líneas celulares de hámster chino que poseen deficiencias en el sistema de reparación por escisión de nucleótidos o NER, empleando inhibidores de deacetilasas de histonas con el fin de conocer de que modo los cambios en la estructura de la cromatina pueden influir en la inducción y reparación del daño. Actualmente estamos llevando a cabo un proyecto en colaboración con el Prof. Fabrizio Palitti de la Universidad de la Tuscia (Italia) titulado “Epigenetics and DNA repair. Is chromatin remodeling process involved in the higher UV sensitivity of nucleotide excision repair defective cells?” financiado por el Programa FP7 de la Comunidad Europea (Marie Curie Fellowship).

2- Efecto del daño oxidativo producido por H2O2 en células que expresan las oncoproteínas E6 y E7 del papilomavirus humano.

Los papilomavirus humanos (HPVs) son pequeños virus de ADN que causan lesiones hiperproliferativas de la mucosa y piel. Algunos tipos de HPVs, conocidos como de “alto riesgo”, están asociados al cáncer de cerviz uterino y otros tumores malignos anogenitales. La infección por estos tipos de HPV ha sido asociada con la inducción de inestabilidad genómica en las células infectadas. Los HPVs de alto riesgo expresan dos oncoproteínas, E6 y E7, que actúan sobre factores celulares específicos para promover la proliferación celular. A pesar del rol central de HPV en varios tumores malignos humanos, se ha demostrado que la infección de HPV y la sostenida expresión de los oncogenes virales no son suficientes para causar el desarrollo de cáncer, así, serían requeridos eventos genéticos adicionales del virus y del huésped, para inducir la transformación celular. Se propone que las especies reactivas de oxígeno (ROS) producidas durante el proceso inflamatorio jugarían un papel importante en la carcinogénesis, junto a las proteínas E6 y E7 del virus. Actualmente se está estudiando el grado de sensibilización al daño oxidativo en células derivadas de cáncer de cuello uterino transducidas con proteínas E6 y E7 de HPVs con mayor o menor capacidad oncogénica.

 

Investigaciones aplicadas:

3- Sensibilización de células derivadas de tumores de vejiga a agentes quimioterápicos mediante el empleo de inhibidores de deacetilasas de histonas.

El elevado porcentaje de recidiva encontrado en los cánceres de vejiga, asociado generalmente a un mal pronóstico en términos de sobrevida, ha motivado la realización de ensayos de terapia cromatínica con el objetivo de sensibilizar a las células tumorales al tratamiento con agentes quimioterápicos. En este sentido ya ha sido demostrado que el pre-tratamiento de algunas líneas celulares tumorales con agentes que decondensan la cromatina produce un aumento en la sensibilidad a la quimioterapia (Véase artículo de revisión que hemos publicado recientemente sobre el tema “Chromatin remodelling mechanisms in cancer” en Lafon-Hughes y cols., 2008 Mutation Research Reviews). Por tanto, se están llevando a cabo experimentos empleando un inhibidor de deacetilasas de histonas previo al tratamiento con un agente quimioterápico en dos líneas celulares derivadas de cánceres de vejiga (Corresponde a parte de un trabajo en colaboración llevado a cabo con el Departamento de Inmunología de la Facultad de Medicina).

4- Desarrollo de la dosimetría biológica en Uruguay.

Esta línea se centra en el biomonitoreo de personas expuestas a radiaciones ionizantes en forma ocupacional. Desde el año 2005 contamos con curvas dosis-respuesta de aberraciones cromosómicas inducidas por rayos X y rayos gamma en linfocitos humanos de sangre periférica, desarrolladas en el marco de un proyecto financiado por el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA). Desde fines del año 2005 nuestro Instituto forma parte del Plan Nacional de Emergencias Radiológicas establecido por Presidencia de la República. Recientemente se ha pasado a formar parte de la Red Latino Americana de Dosimetría Biológica, habiendo participado de dos ejercicios de intercalibración con países de la Región (Proyectos Regionales sobre Emergencias Radiológicas financiados por el OIEA, período 2007-2008; período 2009-2010; período 2011-2013) así como con la Red Europea de Dosimetría Biológica (Ejercicio Silene, Francia; 2006). Actualmente, se ha comenzado a planificar la evaluación de personal expuesto a radiaciones ionizantes de mayor riesgo como los radiólogos intervencionistas, los radioisotopistas y los hemodinamistas a través del Proyecto Titulado “Application of biological dosimetry in radiation protection in Uruguay. Use of valproic acid as a new tool for improving Biological Dosimetry at low radiation doses”. Asimismo, el proyecto antes mencionado tiene previsto la realización de experimentos tendientes a poner a punto una técnica que permita una estimación más adecuada de exposición a dosis bajas de radiación ionizante empelando un inhibidor de deacetilasas de histonas.

5- Evaluación de genotoxicidad de extractos vegetales.

Baccharis trinervis y trimera (carqueja) - Estudio de genotoxicidad de extractos acuosos de B. trinervis y B. trimera en células de hámster chino en el marco de un proyecto en colaboración con la UFRGS y ULBRA (Porto Alegre, Brasil) financiado por CNPq (No. 005/2007).

Achyrocline satureioides (marcela) - Estudio de genotoxicidad de extractos acuosos de Achyrocline satureioides realizado en colaboración con el Departamento de Neuroquímica del IIBCE.

actualizado el 22-11-2013.

Proyectos 2014 - 2018

 

“Application of biological dosimetry in radiation protection and nuclear medicine”. Investigador responsable: Wilner Martínez-López. Supported in part by the International Atomic Energy Agency (IAEA). 2012-2016.

 

Proyecto Regional del OIEA RLA/9/061: “Fortalecimiento de los Sistemas Nacionales de Preparación y Respuesta para casos de Emergencia Nuclear y Radiológica”, Investigador responsable: Wilner Martínez-López. Red Latinoamericana de Dosimetría Biológica. 2012-2017.

 

IAEA Coordinated Research Project: “Application of biological dosimetry in radiation protection in Uruguay. Use of valproic acid as a new tool for improving Biological Dosimetry at low radiation doses”. Investigador responsable: Wilner Martínez-López. “Improvement of current techniques and intensification of collaboration and networking among the different institutes (CRP ID 1833)”. 2012-2014.

 

actualizado el 22-11-2013.

Publicaciones 2014 - 2018

 

Meschini R, Morucci E, Berni A, Martínez-López W, Palitti F. 2015. Role of chromatin structure modulation by the histone deacetylase inhibitor Trichostatin A on the radio-sensitivity of ataxia telangiectasia. Mutation Research - Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis. 777:52–59. ISSN: 00275107; DOI: 10.1016/j.mrfmmm.2015.04.009.

Serpeloni JM, Leal Specian AF, Ribeiro DL, Tuttis K, Wagner Vilegas W, Martínez-López W, Dokkedal AL, Saldanha LL, De Syllos Cólus IM, Eliana Aparecida Varanda. 2015. Antimutagenicity and induction of antioxidant defense by flavonoid rich extract of Myrcia bella Cambess. in normal and tumor gastric cells. Journal of Ethnopharmacology. 176:345–355. http://dx.doi.org/10.1016/j.jep.2015.11.003.

Ribeiro DL, Lizotti Cilião H, Leal Specian AF, Serpeloni JM, Ferreira De Souza M, Pereira Tangerina M, Vilegas W, Boldrin PK, Resende FA, Varanda EA, Martínez-López W, Sannomiya M, Cólus IM. 2015. Chemical and biological characterisation of Machaerium hirtum (Vell.) Stellfeld: absence of cytotoxicity and mutagenicity and possible chemopreventive potential. Mutagenesis, p. 1-14. doi: 10.1093/mutage/gev066

actualizado el 7-02-2016.

Orientación de estudiantes

 

Pasantías de Grado:

Maira de Negri. 2015. Desarrollo y evaluación biológica de profármacos antitumorales sensibilizadores para células tumorales hipóxicas. Orientadora: Maria Laura Lavaggi. Co-orientadora: Paola Hernández.

Saira Cancela. 2015. Estudio del mecanismo de inhibición de la activación de caspasa-3 por nitronas. Orientadora: Alicia Merlino. Co-orientadora: Paola Hernández

Tesis de Maestría:

Mareney Rovira. (en curso). “Efecto del daño oxidativo producido por H2O2 en células que expresan las oncoproteínas E6 y E7 del papilomavirus humano.” Orientador: Wilner Martínez-López. Co-orientador: Enrique Boccardo.

Dayana Moreno. 2016. “Cambios en los niveles de acetilación de histonas modulan la accesibilidad de proteínas del sistema de reparación por escisión de nucleótidos acoplada a la transcripción”. Orientador: Wilner Martínez-López.

Jonatan Valencia. 2016. “Rol de la remodelación nucleosómica en el Síndrome de Cockayne”. Orientador: Wilner Martínez-López.

Verónica Bervejillo. 2015. “¿Los cambios ocurridos en el patrón de acetilación de histonas son la base de las alteraciones moleculares observadas en células del Síndrome de Cockayne?”. Orientador: Wilner Martínez-López. Co-orientador: Juan Benech.

Tesis Doctorado:

Leticia Méndez-Acuña. (en curso). “Rol de los procesos epigenéticos en la respuesta celular al daño en el ADN”. Orientador: Wilner Martínez-López.

 

actualizado el 8-06-2016.

Docencia:

 

2012. XVII Alexander Hollaender Course: Environmental genetics, epigenetics and genomic instability. Capacity building on new analytical tools. Organización y docencia.

2011. Epigenética y estabilidad genómica (PEDECIBA, IIBCE) – Organización y docencia.

2010. Epigenética y Cáncer (PEDECIBA, IIBCE) – Organización y docencia.

2010-2011. Daño y reparación del ADN (PEDECIBA, IIBCE y Facultad de Medicina). Organización y docencia.

2008-2011. Curso Básico en Cultivo de Células (PEDECIBA, IIBCE). Colaboración en actividades prácticas.

 

Pasantías realizadas en el Laboratorio de Epigenética e Inestabilidad Genómica

 

2010-2011. Deyanira Carnesoltas-Lázaro (Laboratory of Clinic and Experimental Pharmacology. Research Unit. National Institute of Oncology and Radiobiology). Beca TWAS de 11 meses de duración para realizar ensayos de mutagénesis y anti-mutagénesis en extractos de algas autóctonas de La Habana, Cuba, con potenciales propiedades anti-cancerígenas. Setiembre 1, 2010 – Agosto 31. 2011. Responsables de la pasantía: María Vittoria Di Tomaso, Wilner Martínez-López.

2013. Ana Flavia Specian y Juliana Mara Serpeloni (Universidad Estadual de Londrina). Curso: Introducción a la Citometría de Flujo y Microscopía Automatizada de Barrido. Setiembre 2 – 6, 2013.

 

actualizado el 22-11-2013.

Otros:

 

 

actualizado el 1-1-2017.

Galería de Fotos

 

actualizado el 11-05-2012

Contacto:

Wilner Martínez-López

Mail: wlopez@iibce.edu.uy ; wilner_martinez@yahoo.com

Teléfono: (5982) 4871616 int. 136

actualizado el 11-06-2014.