GRUPO DE ENDOCANNABINOIDES Y NEUROINFLAMACIÓN

ÁREA NEUROCIENCIAS

Estudiantes Predoctorales
  • Laura Martín Pérez 
  • Almudena López Escobar 
  • Isabel Bravo Pérez-Pla
  • Laura Álvarez Gallardo 
Resumen de la Investigación

El sistema endocannabinoide (SEC) está constituido por diversos elementos, entre los que se incluyen receptores de membrana celular (CB1, CB2, TRPV1, GPR55), ligandos endógenos (denominados “endocannabinoides”, como la anandamida, AEA, y el 2-araquidonilglicerol, 2-AG) y exógenos (como el delta-9-tetrahidrocannabinol, el cannabidiol, y otros), así como la maquinaria enzimática de síntesis y degradación de dichos ligandos (como la amido hidrolasa de ácidos grasos, FAAH, que degrada a la AEA, y la monoglicérido lipasa, MGL, que degrada al 2-AG). 

 La neuroinflamación es una condición clave en muchos procesos neurodegenerativos, entre ellos la enfermedad de Alzheimer (EA). La reacción neuroinflamatoria en esta enfermedad está provocada por la formación de oligómeros de péptido beta amiloide (Aβ) 1-42 y 1-40 y su deposición en forma de placas neuríticas en el parénquima cerebral. Estas estructuras patológicas, junto con la formación de ovillos neurofibrilares de proteína tau hiperfosforilada, constituyen las características principales de la EA. Hoy en día se considera que el SEC generalmente es apreciado como parte de los mecanismos endógenos de neuroprotección de los que dispone el SNC y se postula como una posible diana para el tratamiento de la neuroinflamación. 

 Nuestro grupo de investigación se centra en dos líneas principales: por un lado, en el efecto derivado de la inactivación de la enzima FAAH y, por otro, en el papel del receptor cannabinoide CB2 en procesos neuroinflamatorios en el contexto de la EA. Para ello, empleamos técnicas de microscopía multifotón in vivo, de biología molecular y comportamentales, que nos permiten abordar estos estudios de forma multidisciplinar. 

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Proyectos últimos 5 años
  • Proyecto de investigación subvencionado por el Ministerio de Ciencia e Innovación (SAF PID2019-108992RB-I00) con título: “El receptor cannabinoide CB2 y la enzima FAAH como dianas terapéuticas en la enfermedad de Alzheimer: glia, neuroinflamación y nuevas herramientas experimentales”. 
  • Proyecto de investigación financiado por la Fundación Alicia Koplowitz con título: “Hacia una “biofirma” de las conductas autolesivas (suicidas y no suicidas) en la infancia y adolescencia: papel del sistema endocannabinoide y beta-endorfina en sangre periférica”.  
  • Proyecto de investigación subvencionado por la empresa MediCane con título: “THC:CBD for the treatment of Alzheimer’s disease”. 
  • Proyecto de investigación subvencionado por el Ministerio de Ciencia e Innovación (PID2022-138461OB-I00) con título: “Farmacología molecular del sistema endocannabinoide basada en GRAB, CATCH y sondas fluorescentes para el desarrollo de nuevas terapias en la enfermedad de Alzheimer”. 
  • Proyecto de investigación subvencionado por la Universidad Francisco de Vitoria con título: “Caracterización del papel de la microglia en el ambiente ambiente neuroinflamatorio derivado por la inactivación de la enzima FAAH en el contexto de la enfermedad de Alzheimer”. 
Publicaciones
  • Roman C. Sarott, Matthias V. Westphal, Patrick Pfaff, Claudia Korn, David Sykes,Thais Gazzi, Benjamin Brennecke, Kenneth Atz, Marie Weise, Yelena Mostinski, Pattarin Hompluem, Eline Koers, Tamra Miljus, Nicolas J. Roth, Hermon Asmelash, Man C. Vong, Jacopo Piovesan, Wolfgang Guba, Arne C. Rufer, Eric A. Kusznir, Sylwia Huber, Catarina Raposo, Elisabeth A. Zirwes, Anja Osterwald, Anto Pavlovic, Svenja Moes, Jennifer Beck, Irene Benito-Cuesta, Teresa Grande, Samuel Ruiz de Martin Esteban, Alexei Yeliseev, Faye Drawnel, Gabriella Widmer, Daniela Holzer, Tom van der Wel, Harpreet Mandhair, Cheng-Yin Yuan, William R. Drobyski, Yurii Saroz, Natasha Grimsey, Michael Honer, Jürgen Fingerle, Klaus Gawrisch, Julián Romero, Cecilia J. Hillard, Zoltan V. Varga, Mario van der Stelt, Pal Pacher, Jüerg Gertsch, Peter J. McCormick, Christoph Ullmer, Sergio Oddi, Mauro Maccarrone, Dmitry B. Veprintsev, Marc Nazaré, Uwe Grether, and Erick M. Carreira. “Development of high-specificity fluorescent probes to enable cannabinoid type 2 receptor studies in living cells”. Journal of the American Chemical Society 142:16953-16964, 2020. 
  • Cheng Yin-Yuan, Vivian Zhou, Garrett Sauber, Todd Stollenwerk, Richard Komorowski, Alicia López, Rosa M. Tolón, Julián Romero, Cecilia J. Hillard, William Drobyski. “Signaling through the type 2 cannabinoid receptor regulates the severity of acute and chronic graft versus host disease”. Blood 137:1241-1255, 2021. 
  • Gonzalo Ruiz-Pérez, Samuel Ruiz de Martín Esteban, Sharai Marqués, Noelia Aparicio, M. Teresa Grande, Irene Benito-Cuesta, Ana M. Martínez Relimpio, M. Andrea Arnanz, Rosa M. Tolón, María Posada-Ayala, Benjamin F. Cravatt, José Antonio Esteban, Julián Romero, Rocío Palenzuela. “Potentiation of amyloid beta phagocytosis and amelioration of synaptic dysfunction upon FAAH deletion in a mouse model of Alzheimer’s disease”. Journal of Neuroinflammation 18:223, 2021. 
  • Xiaoyan Li, Zhili Xu, Lawrence Carey, Julián Romero, Alexandros Makryiannis, Cecilia J. Hillard, Philip Albrecht, Feank Rice, Ken Mackie, Andrea G. Hohmann. “Peripheral cannabinoid CB2 receptors mechanisms suppress chemotherapy-induced peripheral neuropathy: Evidence from a CB2 reporter mouse”. Pain 163:834-851, 2022. 
  • Thais Gazzi, Benjamin Brennecke, Kenneth Atz, Claudia Korn, David Sykes, Gabriel Forn-Cuni, Patrick Pfaff, Roman C. Sarott, Matthias V. Westphal, Yelena Mostinski, Leonard Mach, Malgorzata Wasinska-Kalwa, Marie Weise, Bradley L. Hoare, Tamara Miljuš, Maira Mexi, Nicolas Roth, Eline J. Koers, Wolfgang Guba, André Alker, Arne C. Rufer, Eric A. Kusznir, Sylwia Huber, Catarina Raposo, Elisabeth A. Zirwes, Anja Osterwald, Anto Pavlovic, Svenja Moes, Jennifer Beck, Matthias Nettekoven, Irene Benito-Cuesta, Teresa Grande, Faye Drawnel, Gabriella Widmer, Daniela Holzer, Tom van der Wel, Harpreet Mandhair, Yurii Saroz, Natasha Grimsey, Michael Honer, Jürgen Fingerle, Jörg Scheffel, Johannes Broichhagen, Klaus Gawrisch, Julián Romero, Cecilia J. Hillard, Zoltan V. Varga, Mario van der Stelt, Pal Pacher, Jürg Gertsch, Christoph Ullmer, Peter J. McCormick, Sergio Oddi, Herman P. Spaink, Mauro Maccarrone, Dmitry B. Veprintsev, Erick M. Carreira, Uwe Grether, Marc Nazaré. “Detection of cannabinoid receptor type 2 in native cells and zebrafish with a highly potent, cell-permeable fluorescent probe”. Chemical Science 13(19):5539-5545, 2022. doi: 10.1039/d1sc06659e. 
  • Samuel Ruiz de Martín Esteban, Irene Benito-Cuesta, Itziar Terradillos, Ana M. Martínez-Relimpio, M. Andrea Arnanz, Gonzalo Ruiz-Pérez, Claudia Korn, Catarina Raposo, Roman C. Sarott, Mathias V. Westphal, Izaskun Elezgarai, Erick M. Carreira, Cecilia J. Hillard, Uwe Grether, Pedro Grandes, M. Teresa Grande, Julián Romero. “Cannabinoid CB2 receptors modulate microglia function and amyloid dynamics in a mouse model of Alzheimer’s disease”. Frontiers in Pharmacology 13:841766, 2022. 
  • M. Andrea Arnanz, Samuel Ruiz de Martín Esteban, Ana M. Martínez-Relimpio, Neta Rimmerman, Nurit Tweezer Zaks, M. Teresa Grande, Julián Romero. “Effects of chronic, low-dose cannabinoids, cannabidiol, delta-9-tetrahydrocannabinol and a combination of both, on amyloid pathology in the 5xFAD mouse model of Alzheimer’s disease”. Cannabis and Cannabinoid Research 2023 Oct 20. doi: 10.1089/can.2023.0101. 
  • Alison Moe, Aditya Rayasam, Garrett Sauber, Ravi K. Shah, A. Doherty, Cheng-Yin Yuan, A. Szabo, Bob M. Moore II, Marco Colonna, Weiguo Cui, Julián Romero, Anthony E. Zamora, Cecilia J. Hillard, and William R. Drobyski. “Type 2 cannabinoid receptor expression regulates neuroinflammation during graft-versus-host disease”. Journal of Clinical Investigation 134(11):e175205, 2024. doi: 10.1172/JCI175205. 
  • Maria Velasco, Maria PosadaAyala, Elia PérezFernández, Frida Loria, Mario Amores, José Miguel Ramos, Elena de Jaime, Carlos Guijarro, Julián Romero, Maria Ruth Pazos. “Circulating endocannabinoid levels in SARSCoV2 infection and their potential role in the inflammatory response”. Scientific Reports 2024 Aug 22;14(1):19558. doi: 10.1038/s41598-024-70172-5. 
  • María Andrea Arnanz, María Ferrer, María Teresa Grande, Samuel Ruiz de Martín Esteban, Gonzalo RuizPérez, Benjamin F. Cravatt, Ricardo Mostany, Víctor Javier Sánchez-Arévalo Lobo, Julián Romero and Ana María Martínez-Relimpio. Fatty acid amide hydrolase gene inactivation induces hetero-cellular potentiation of microglial function in the 5xFAD mouse model of Alzheimer’s disease”. Glia 73, 352-367, 2024 Oct 30; doi: 10.1002/glia.24638.