El Laboratorio de Estructura Sináptica centra su investigación en los principios organizativos de las conexiones cerebrales a nivel molecular, celular y subcelular.

El disponer de esta información es importante para conocer los mecanismos básicos de las funciones cerebrales. Concretamente, la principal línea de investigación del laboratorio se centra en los principios fundamentales que regulan la localización celular y subcelular que tienen lugar en los procesos de señalización neuronal, especialmente focalizada en entender cómo tiene lugar la neurotransmisión mediada por receptores para neurotransmisores y canales iónicos en condiciones normales y patológicas.

La premisa principal de nuestro trabajo es que un mejor conocimiento de los principios de organización general que presentan los receptores y canales iónicos permitirá la identificación de nuevas dianas moleculares y el desarrollo de estrategias terapéuticas para tratar un amplio espectro de patologías del SNC.

La metodología del laboratorio se basa en el uso de técnicas de inmunohistoquímica a nivel de microscopía óptica y, muy especialmente, de técnicas inmunohistoquímicas de alta resolución a nivel de microscopía electrónica, combinadas con análisis cuantitativos y reconstrucciones 3D.

Nuestros estudios han revelado que los receptores y los canales iónicos no se encuentran distribuidos uniformemente a lo largo de la superficie neuronal, sino que cada uno de ellos posee una distribución espacial específica.

Recientemente, hemos descrito la existencia de una heterogeneidad dependiente del tipo celular en relación a la densidad de los canales GIRK y SK en la membrana plasmática axo-somato-dendrítica de neuronas del hipocampo. Nuestra investigación en curso trata de:1) revelar la heterogeneidad estructural, molecular y funcional de las sinapsis centrales,2) determinar la localización subcelular de receptores para neurotransmisores y canales iónicos en la superficie celular, 3) aportar evidencias morfológicas acerca de la interacción y acoplamiento funcional entre receptores, canales iónicos efectores y moléculas de señalización asociadas en compartimentos celulares específicos, y 4) definir los mecanismos moleculares y celulares que subyacen a las condiciones patológicas en la señalización neuronal.

Áreas clave de investigación

– Organización sináptica de sistemas neuronales en el cerebro, incluyendo la neocorteza, el hipocampo y el cerebelo.

– Arquitectura molecular de sinapsis en el sistema nervioso central.

– Localización y composición de receptores para neurotransmisores y canales iónicos en relación con neuronas y sinapsis específicas.