Región de Murcia
Fundación Séneca
FSE

Papel de los relojes biológicos en el sistema de “recompensa”. Relevancia en los trastornos neuropsiquiátricos.

Nace en Librilla en 1983. En 2006 obtiene la licenciatura en Biología por la Universidad de Murcia. A continuación cursa el máster de “Tecnología e Investigación en Ciencias Biomédicas” en la Universidad de Murcia obteniendo el título de máster en el año 2007. Entre 2007 y 2012 desarrolló su proyecto de tesis doctoral en el Departamento de Fisiología de la Facultad de Biología de la Universidad de Murcia, bajo la dirección de los doctores D. Juan Antonio Madrid y Dña. Ángeles Rol, obteniendo el grado de Doctora en 2012 por la Universidad de Murcia (Doctorado Internacional) y el Premio Extraordinario de Doctorado en Medicina. Durante el periodo de tesis, disfrutó de una beca predoctoral del Programa Nacional de Formación de Profesorado Universitario (FPU) del Ministerio de Educación y Ciencia desde 2007-2011 en la Universidad de Murcia, y de un contrato de Titulado Superior dentro del Proyecto de Investigación “Red Temática de Investigación cooperativa en envejecimiento y fragilidad”  (RETICEF) financiada por el Instituto de Salud Carlos III desde 2011-2013. Mientras desarrolló la tesis doctoral realizó estancias investigadoras en la Faculty of Life Sciences, Universidad de Manchester (Manchester, Reino Unido) en el año 2008 bajo la supervisión de los doctores Dña. Maria Canal y D. Hugh Piggins; en el Department of Psychology de la Universidad de Michigan (Michigan, Estados Unidos) en el año 2010 bajo la supervisión de la Dra. Theresa Lee. En el año 2014 obtuvo una beca de la Fundación Séneca para realizar una estancia posdoctoral investigado acerca del papel de los relojes biológicos en el sistema de recompensa y de su relevancia en los trastornos neuropsiquiátricos en la University of Manchester con el Dr. Hugh Piggins. Posee 30 comunicaciones en congresos nacionales e internacionales, así como 12 publicaciones científicas en revistas de carácter nacional e internacional. Domina el inglés.


Resumen del proyecto de investigación

 

El sistema circadiano genera y organiza ritmos de  ̴24h asegurando una correcta coordinación de los procesos fisiológicos de los organismos, permitiendo así la anticipación a cambios cíclicos diarios. En la actualidad es conocido que, además del reloj central ubicado en el núcleo supraquiasmático (NSQ), otras muchas áreas cerebrales y tejidos periféricos contienen relojes circadianos; sin embargo, el papel de la mayoría de estos relojes locales aún es desconocido. En general, se cree que son importantes para el mantenimiento de la organización temporal a nivel local. Dicha organización incluiría la integración de la información metabólica y del comportamiento de recompensa que tiene lugar con un periodo de 24h. Así por ejemplo, la motivación para la realización de acciones que suponen una recompensa, incluyendo la auto-administración de medicamentos, la capacidad de respuesta a las drogas de abuso, y las respuestas de comportamiento a estímulos gratificantes naturales dependen en gran medida de la hora del día. La asociación entre las alteraciones de estos ritmos y los diferentes trastornos neuropsiquiátricos y del estado de ánimo (ej. trastorno bipolar, esquizofrenia y depresión) apoya la hipótesis de que el mal funcionamiento del sistema circadiano contribuye a la fisiopatología de estas enfermedades mentales.

 

El objetivo principal del proyecto es profundizar en el conocimiento de los mecanismos básicos que subyacen a los ritmos diarios del sistema de “recompensa” y de cómo su disrupción puede alterar las respuestas de motivación y recompensa y contribuir a la fisiopatología de los trastornos neuropsiquiátricos. Para ello se propone un innovador plan de trabajo basado en el uso de distintos animales transgénicos, en los que la actividad de los genes reloj se puede monitorizar gracias a la presencia de genes chivato, técnicas de electrofisiología y de silenciamiento de la expresión de genes reloj en distintas áreas cerebrales mediante RNA de interferencia. 

 

Área de conocimiento

Biología molecular, celular y genética, Fisiología y Farmacología, Medicina

Centro de investigación

Faculty of Life Sciences, University of Manchester

Investigadores o grupo de investigacion con el que colabora

 

Prof. Hugh Piggins, University of Manchester, Dr. Mino Belle, University of Manchester, Dr. Alok Joshi, University of Manchester, Prof. Juan Antonio Madrid, University of Murcia, Dr. Ángeles Rol de Lama, University of Murcia. 

Resultados más destacados del proyecto

Los resultados de este proyecto contribuirán a una mayor comprensión de la influencia circadiana en los procesos de recompensa. Ello será fundamental para el desarrollo de nuevas de terapias basadas en el uso de fármacos que actúen de forma selectiva sobre los relojes circadianos.

Principales 5 resultados

 

Otalora BB & Piggins HD. The Mammalian Neural Circadian System: From Molecules to Behaviour. In Biological Timekeeping: Clocks, Rhythms and Behaviour. Editor: V. Kumar. Submitted, 2016.

 

Piggins HD, Belle MDC, Otalora BB, Joshi A, Hughes ALT. Extrinsic and intrinsic regulation of SCN neuronal activity and function. In Proceedings of the 30th Anniversary of Sapporo Symposium on Biological Rhythm, 2014. K-I Honma Editor. In press

 

Otalora BB, Belle MDC, Piggins HD. Mouse medial habenula neurons show daily sensitivity to nicotine. XIV European Biological Rhythms Society (EBRS) & IV World Congress of Chronobiology (WCC). Manchester (Reino Unido), 2-6/08/2015. Artículo en preparación

 

Belle MDC, Otalora BB, Piggins HD. SCN neurons of Cryptochrome-deficient mice lack circadian timing in intrinsic excitability states and gating response to excitatory input. XIV European Biological Rhythms Society (EBRS) & IV World Congress of Chronobiology (WCC). Manchester (Reino Unido), 2-6/08/2015. Artículo en preparación

 

Bonmatí Carrión MA, Otalora BB, Rol MA, Madrid JA. Effects of spectral modulation of nocturnal light on the circadian system of the diurnal Octodon degus and nocturnal Rattus norvegicus. Close to submission

Objetivos científicos alcanzados hasta la fecha

 

 

En estos momentos estamos trabajando en dos artículos de investigación: en uno de ellos describimos los patrones diarios  de actividad eléctrica en áreas cerebrales clave del sistema de recompensa mediante la técnica de Multielectrode Array, así como sus respuestas a distintas drogas de abuso; en el segundo, analizamos las alteraciones de estos patrones de actividad en un modelo mutante de ratón con un fenotipo comportamental notablemente similar al episodio maníaco que sufren los pacientes con trastorno bipolar. 

Estancias Anteriores

CENTRO: Department of Psychology, University of Michigan, Ann Arbor, Michigan, Estados Unidos

PERIODO: 4 meses (2010)

TEMA: Análisis de la expresión de los genes reloj, Per1 y Per2 en el Octodon degus mediante hibridación in situ

 

 

 

CENTRO: Faculty of Life Sciences, The University of Manchester, Manchester,Reino Unido

PERIODO: 6 meses (2008)

TEMA: Patrón de activación del sistema orexinérgico en el Octodon degus. Técnicas de inmunohistoquímica. 

Actualmente investiga en la linea

Ritmos circadianos, cronodisrupción, sistema recompensa, adicción 


Descríbenos tu día a día en el centro

A diferencia de Murcia, aquí voy a trabajar andando, tardo unos 40 min. Así pues, todos los días hago algo de ejercicio. La jornada es bastante intensiva, dedico muy poco tiempo a la comida (que suele ser bastante temprano).  La mayor parte del tiempo estoy haciendo experimentos o analizando datos en el ordenador. Suelo irme del laboratorio un poco antes que en España, aunque siempre depende del protocolo que tenga que hacer ese día. Además, el trabajar en el campo de la Cronobiología implica que muchas veces hay que realizar experimentos de madrugada.  

Enlaces a publicaciones o resultados propios

http://scholar.google.com/citations?user=N2gdi3EAAAAJ&hl=es

¿Qué tal es la experiencia, tanto desde un punto de vista científico como personal?

La experiencia está siendo bastante positiva. Estoy aprendiendo una gran variedad de técnicas que aún no tenemos disponibles en Murcia y conociendo a mucha gente nueva que trabaja en el campo de la Cronobiología, lo cual es muy positivo a la hora de discutir e intercambiar ideas.

Además, todas las semanas hay investigadores invitados a dar charlas de distintas temáticas, lo cual te permite tener una visión multidisciplinar de la ciencia y te motiva a pensar en maneras de aplicar esos conocimientos a  tu propio campo de investigación.

A nivel personal, estoy conociendo a gente de múltiples sitios del mundo y desde luego eso supone un “input” de distintas culturas, distintas opiniones y formas de trabajar que están suponiendo un gran desarrollo personal.  

Defíne el centro en una frase

Una de las instituciones líderes a nivel mundial en la investigación de los ritmos biológicos.

Dinos por qué elegistes este centro

Durante el doctorado tuve la oportunidad de realizar una estancia corta en la Universidad de Manchester. La experiencia en aquel momento fue súper positiva y el ambiente científico genial. Desde aquel momento tuve claro que la Faculty of Life Sciences en Manchester sería una de las primeras opciones donde iniciar mi formación posdoctoral.

Instalaciones

Entre los edificios que constituyen la Faculty of Life Sciences se encuentra el recientemente inaugurado AV Hill Building en honor al Premio Nobel de Fisiología o Medicina Archibald Vivian Hill que fue Chair en Physiology en la Universidad de Mánchester. En este edificio se concentran numerosos grupos de investigación dentro del campo de la Neurociencia. La facultad cuenta con amplias instalaciones incluyendo área de cultivos celulares, área de registro de bioluminiscencia; área de electrofisiología; servicio de animales de laboratorio y servicio de apoyo a la investigación que incluye distintas secciones: bioinformática, microarrays, secuenciación génica, biología molecular, microscopía y análisis de imagen.

Investigadores relevantes del centro

La Universidad de Manchester cuenta con un total de 25 premios Nobel que abarcan las disciplinas de Fisiología o Medicina, Economía, Química y  Física.  El último de ellos fue el Nobel de Física concedido en el 2010 a los investigadores Andre Geim y Konstantin Novoselov por sus trabajos sobre el grafeno.

¿Sigues un programa formativo en el centro?

 

A lo largo de estos dos años he tenido la oportunidad de participar en numerosos  cursos y seminarios que han  contribuido a mi formación en distintas competencias esenciales de manera paralela a mi desarrollo como investigadora.

-Seminarios de formación docente

Teaching and Learning: Teaching in Higher Education: putting theory into practice (Life Sciences focus). Octubre 2014.

 

-Cursos y seminarios de formación específicos para investigadores

Getting Started with Public Engagement. Junio 2015

Writing in a Clearer Style (Training & Development Profile). Marzo 2014

Home Office Licence Training Core Regulatory Course. Abril-Mayo 2014

Planning your Publications. Octubre 2014

 

-Seminarios de desarrollo profesional

Research Staff Conference. Faculty Research Staff Developers. Abril 2014   

Háblanos de tu ciudad, aquello que desees resaltar de ella, que te ha llamado más la atención, lo esencial

Manchester es una de las principales ciudades de Reino Unido, con  más de medio millón de habitantes. Fue una ciudad clave en la Revolución industrial. Uno puede perderse paseando por los canales y es como hacer un viaje al pasado.  

De ella destacaría su gran multiculturalidad, hay gente de muchísimas partes del mundo. Manchester ha sido incluso definida como la ciudad británica de los idiomas, con una estimación de unos 200 idiomas.  

Además es una ciudad con una gran cultura musical, desde los barrios más alternativos del conocido Northern Quarter donde puedes escuchar  todo tipo de música pop indie, hasta barrios llenos de teatros y de auditorios.

En comparación con Londres es una ciudad  más asequible económicamente y además está perfectamente comunicada por autobús, tren, tranvía, o bien en bicicleta.  Cuando uno necesita respirar aire fresco, hay varios parques naturales, entre ellos, Peak District y Lake District a los que uno puede escaparse y hacer excusiones durante los fines de semana.

El clima, es sin duda lo que más contrasta con el sureste español. La mayor parte de tiempo esta nublado y lloviendo, sin embargo, eso no impide que la ciudad este siempre ¡“viva” de gente!.  

Y cuando no investigas, ¿qué te ofrece la ciudad para tu tiempo libre?

Voy a clases de danza jazz y contemporánea, muchas veces salgo a tomar cerveza con los compañeros de trabajo, vamos al cine, quedamos para cenar. La oferta de ocio y restauración ¡es increíblemente variada! 

WEB del centro

http://www.ls.manchester.ac.uk/

¿Por qué te admitieron, qué tramites seguiste para ello?

Lo primero que hice fue contactar con el investigador responsable, y mostrarle mi interés en trabajar en su laboratorio. A partir de ahí, comenzamos a preparar la propuesta del proyecto de investigación y el plan de trabajo que llevaríamos a cabo.  

¿Qué caracteriza el centro en el ámbito internacional?

Investigaciones punteras en el campo de la Neurociencia, Bioquímica  y Biología Molecular

¿Qué consejos darías a otros jóvenes investigadores que quieran acudir a este centro?

Les aconsejaría que visiten la web de la universidad. Ahí pueden encontrar toda la información sobre los distintos grupos de investigación así como los proyectos que están desarrollando. Y sobre todo pueden encontrar información actualizada de las ofertas de trabajo para estudiantes de Máster, Doctorado e Investigadores Posdoctorales. 

¿Qué destacarías, qué es lo que consideras más positivo?

Que es un centro de investigación internacional, con múltiples grupos de investigación y con gente de todo el mundo. Esa gran diversidad es muy enriquecedora a todos los niveles.

¿Que estas haciendo?

El objetivo principal del proyecto es estudiar cuales son los mecanismos básicos a nivel cerebral que subyacen a los ritmos diarios del sistema de “recompensa” y de cómo su disrupción puede afectar las respuestas de motivación y recompensa y contribuir a la fisiopatología de los trastornos neuropsiquiátricos. En primer lugar estudiaremos los ritmos de expresión de genes reloj y de actividad eléctrica en distintas áreas cerebrales que forman parte del sistema de recompensa. Posteriormente estudiaremos como la alteración de dichos ritmos se relaciona con trastornos como el trastorno bipolar o la depresión.  

¿Qué resultados esperabas de la estancia? ¿Se están satisfaciendo tus expectativas?

 

La estancia posdoctoral ha sido muy positiva, no solamente hemos obtenido resultados muy interesantes sobre la relación entre los relojes biológicos y el sistema de recompensa cerebral, sino que además, durante esta estancia mi proceso de aprendizaje y formación en nuevas técnicas clave en el campo de la Neurociencia y los ritmos circadianos ha sido exponencial. 

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