La investigación de este laboratorio se centra en el estudio de aspectos fisiológicos, fisiopatológicos y farmacológicos del metabolismo del colesterol HDL mediado por el receptor SR-BI, las propiedades funcionales de las partículas de HDL y los aspectos clínico-epidemiológicos de las dislipidemias en Chile en el contexto de la patogenia de la enfermedad cardiovascular de origen ateroesclerótico El laboratorio dispone de 35 m2 ubicados en el segundo piso del Edificio de Gastroenterología, y está habilitado para la determinación de perfiles cuantitativos y cualitativos de lipoproteínas, contando con capacidad para la aplicación de una amplia gama de ensayos bioquímicos, moleculares y celulares y estudios en modelos animales. En la actualidad, el financiamiento del laboratorio consiste en proyectos FONDECYT, proyectos interdepartamentales PUC y proyectos en conjunto con MIT. El laboratorio cuenta con el apoyo de alumnos de pregrado y postgrado y de la bioquímica Verónica Quiñones.
Desde su origen a fines de 1997, nuestro laboratorio ha focalizado sus esfuerzos en comprender las tramas metabólicas responsables de la homeostasis lipídica y de las lipoproteínas, y como trastornos de estas vías contribuyen al desarrollo de condiciones patológicas humanas de alta prevalencia y gran impacto, tales como la ateroesclerosis.
Las lipoproteínas son complejos polimoleculares que permiten el transporte de los lípidos, tanto derivados de la dieta como aquellos de origen endógeno, a través de la circulación sanguínea. Las lipoproteínas, dependiendo de su densidad pueden clasificarse en diferentes tipos: quilomicrones, VLDL, IDL, LDL y HDL. Las partículas precursoras de HDL sintetizadas en el hígado y en el intestino captan el exceso de colesterol celular de los tejidos periféricos y lo transportan hacia el hígado y los tejidos esteroidogénicos. El flujo directo o indirecto de colesterol desde la periferia hacia el hígado por medio de las HDL se conoce como transporte reverso de colesterol constituyendo uno de los mecanismos más importantes de protección vascular inducido por las HDL y la principal fuente plasmática de colesterol destinada a secreción biliar.
Dentro de los múltiples factores involucrados en el metabolismo de HDL, la expresión del receptor scavenger clase B tipo I (SR-BI) en el hígado es especialmente relevante en la regulación de este metabolismo y en la homeostasis del colesterol in vivo. Luego de la participación en el descubrimiento y la caracterización de la función de este receptor en sistemas celulares y en modelos animales, nuestro laboratorio está interesado en profundizar el conocimiento relacionado con los mecanismos de regulación de la función y la expresión de SR-BI en el hígado y sus implicancias fisiopatológicas y farmacológicas para el metabolismo hepático del colesterol HDL. Esta área de trabajo ha permitido la generación de un número importante de publicaciones en revistas nacionales e internacionales así como la mantención de una línea de investigación financiada ininterrumpidamente con fondos concursables externos obtenidos en nuestro país y en el extranjero.
Como es bien conocido, los niveles plasmáticos de colesterol LDL y colesterol HDL son importantes marcadores de riesgo cardiovascular ateroesclerótico. La hipercolesterolemia LDL asociada a la modificación oxidativa de esta clase de lipoproteínas es un factor patogénico clave en el inicio y la progresión de la ateroesclerosis. Por otro lado, los niveles plasmáticos de colesterol HDL se correlacionan generalmente en forma inversa con el riesgo de ateroesclerosis, sugiriendo una acción protectora cardiovascular de esta clase de lipoproteínas. Además de su papel clave en el transporte reverso del colesterol, las HDL también inhiben y revierten la oxidación de las LDL, reducen la adhesión de los monocitos al endotelio, mejoran la función endotelial y tienen efecto anti-apoptótico, anti-trombótico y anti-inflamatorio. Todas estas propiedades pueden contribuir a su actividad ateroprotectora, por lo que actualmente se plantea que la medición exclusiva de los niveles sanguíneos de colesterol HDL sería insuficiente para evaluar y predecir realmente la capacidad ateroprotectora dada por las partículas de HDL. Por ese motivo nuestro laboratorio, se ha interesado en estudiar otras propiedades funcionales de las HDL tales como su capacidad antioxidante y anti-agregante plaquetaria, más allá de su función en el transporte de colesterol. En este sentido, estamos analizando el efecto de diferentes drogas o condiciones fisiológicas o fisiopatológicas (menopausia, diabetes) sobre las propiedades funcionales de las partículas HDL que impacten en su capacidad ateroprotectora.
Por otra parte, el metabolismo lipoproteico también se está relacionado con la fertilidad femenina y al desarrollo embrionario. Así, varias proteínas involucradas en la captación y el transporte de colesterol, entre ellas el receptor de HDL SR-BI, serían fundamentales para la biología reproductiva de los mamíferos. Específicamente, la deficiencia genética de SR-BI se asocia a exencefalia e infertilidad femenina por disfuncionalidad oocitaria. Esta línea de investigación se encuentra actualmente liderada por la Dra. Dolores Busso (mayor información en sección Equipo) y podría tener impacto para la compresión del origen y en el manejo de malformaciones congénitas e infertilidad humanas.
Nuestra aproximación a este tema de alta relevancia biomédica abarca desde el aspecto genético-molecular, pasando por la biología celular y la fisiología (modelos animales) y alcanzando el ámbito clínico. Trabajamos en un entorno académico-clínico privilegiado que ha permitido materializar nuestros esfuerzos en la formación más de una treintena de estudiantes de pregrado de Medicina. Bioquímica y Biología que han realizado tesis de titulo, pasantías, tutorías y seminarios de investigación, así como también de varios estudiantes de postgrado (Magíster en Nutrición y Doctorado en Ciencias Médicas) que han realizado su trabajo de tesis con nosotros.
-Aspectos básicos, mecanismos de regulación e implicancias fisiopatológicas y farmacológicas del metabolismo hepático del colesterol HDL mediado por el receptor SR-BI.
-Propiedades funcionales de las HDL (antioxidante, anti-agregante plaquetaria, etc).
-Aspectos clínico-epidemiológicos de las dislipidemias en Chile.
-Aspectos relacionados con la participación del metabolismo de colesterol mediado por lipoproteínas en la fertilidad y el desarrollo embrionario.
Las HDL son lipoproteínas críticas en el transporte reverso de colesterol desde los tejidos periféricos (p.e., muscular, tejido adiposo, vasculatura) hacia el hígado, constituyendo la principal fuente plasmática de colesterol para secreción biliar. Dentro de múltiples factores involucrados, la expresión del receptor scavenger clase B tipo I (SR-BI) en el hígado es especialmente relevante en la regulación del metabolismo de HDL y en la homeostasis del colesterol in vivo . Por otro lado, alteraciones en los niveles plasmáticos del colesterol HDL y en el metabolismo de esta fracción lipoproteica constituye un importante factor de riesgo cardiovascular ateroesclerótico y de litiasis biliar.
La hipótesis sobre la cual se sustenta nuestro trabajo de investigación plantea que la captación hepática y la secreción biliar del colesterol HDL dependiente de la expresión de SR-BI en el hígado y su regulación correspondiente constituyen elementos claves para el metabolismo del colesterol, tanto en condiciones fisiológicas como en procesos fisiopatológicas que ocurren en el sistema vascular y en la vía biliar (ateroesclerosis y colelitiasis). De hecho, nuestro trabajo previo ha establecido claramente que la expresión hepática de SR-BI, así como algunos determinantes estructurales específicos de este receptor, controlan su actividad funcional sobre el transporte de colesterol HDL desde el plasma hacia la bilis. Además, estudios recientes han permitido comprender que las HDL no se limitan a transportar colesterol sino que también poseen diversas funciones beneficiosas para el organismo tales como propiedades antioxidantes, anti-trombóticas, anti-inflamatorias, entre otras.
Recientemente, se ha reportado que varias proteínas involucradas en la captación y el transporte de colesterol también serían fundamentales para la biología reproductiva de los mamíferos. Nuestra línea de investigación también considera el estudio de la participación del metabolismo de colesterol HDL mediado por SR-BI en la fertilidad femenina y el desarrollo embrionario. Recientemente hemos reportado que los embriones que carecen de SR-BI presentan una alta prevalencia de exencefalia, una alternación en la formación del sistema nervioso que produce la muerte perinatal. Los resultados obtenidos permitirán comprender mejor algunos mecanismos patogénicos de las enfermedades reproductivas humanas, los cuales podrían llevar al descubrimiento de nuevas estrategias de detección, diagnóstico y terapia de las mismas.
-Dislipidemias
-Ateroesclerosis
-Colelitiasis
-Diabetes
PROYECTOS FINANCIADOS POR FONDOS CONCURSABLES EXTERNOS
| 2012-15 | Co-investigadores (Attilio Rigotti y Dolores Busso). Proyecto FONDECYT Regular (N° 1120682), Chile. |
| 2012-13 |
Investigadores Principales (Attilio Rigotti y Dolores Busso): Massachussetts Institute of Technology (MIT) – Pontificia Universidad Católica de Chile Seed Fund, USA – Chile. |
| 2011-15 | Investigador Principal (Attilio Rigotti), FONDECYT Regular (N° 1110712), Chile |
| 2011-13 |
Patrocinante (Attilio Rigotti) e Investigador (Dolores Busso), Proyecto CONICYT de Inserción de Nuevos/as Investigadores/as en la Academia, (N° 79090028), Chile |
| 2009-13 |
Investigador Principal, FONDECYT de Iniciación en Investigación, N° 11090064 TÍTULO DEL PROYECTO: Participación del receptor de HDL SR-BI en la fertilidad femenica y el desarrollo embrionario del ratón. Investigadora Principal: Dolores Busso |
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2007-11
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Investigador Principal, FONDECYT Regular (Nº1070634), Chile
TITULO DEL PROYECTO: Metabolismo hepático del colesterol HDL mediado por el receptor SR-BI: aspectos básicos, mecanismos de regulación e implicancias fisiopatológicas y farmacológicas.
Colaboradores: Manuel Maiz y Flavio Nervi. |
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2007-11
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Investigador Asociado, FONDECYT Regular (Nº1070622), Chile
TÍTULO DEL PROYECTO: Relevancia de las proteínas Niemann Pick C en fisiología y fisiopatología.
Investigador Principal: Silvana Zanlungo. |
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2007-08
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Investigador Principal, FONDECYT Incentivo a la Cooperación Internacional (Nº7070252), Chile
TÍTULO DEL PROYECTO: Metabolismo hepático del colesterol HDL mediado por el receptor SR-BI: aspectos básicos, mecanismos de regulación e implicancias fisiopatológicas y farmacológicas.
Colaborador Extranjero: Deneys R. Van der Westhuyzen. |
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2006-07
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Investigador Principal, FONDECYT Incentivo a la Cooperación Internacional (Nº7060177), Chile
TÍTULO DEL PROYECTO: Importancia de moléculas involucradas en el metabolismo lipoproteico hepático como determinantes de la secreción biliar de colesterol y del desarrollo de litiasis biliar.
Colaborador Extranjero: Jay D. Horton. |
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2005-06
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Investigador Principal, FONDECYT Incentivo a la Cooperación Internacional (Nº7050094), Chile
TÍTULO DEL PROYECTO: Importancia de moléculas involucradas en el metabolismo lipoproteico hepático como determinantes de la secreción biliar de colesterol y del desarrollo de litiasis biliar.
Colaborador Extranjero: Helen H. Hobbs. |
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2004-05
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Investigador Principal, FONDECYT Incentivo a la Cooperación Internacional (Nº7040087), Chile
TÍTULO DEL PROYECTO: Importancia de moléculas involucradas en el metabolismo lipoproteico hepático como determinantes de la secreción biliar de colesterol y del desarrollo de litiasis biliar.
Colaborador Extranjero: Joachim Herz. |
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2003-07
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Investigador Principal, FONDECYT Regular (Nº10300416), Chile
TÍTULO DEL PROYECTO: Importancia de moléculas involucradas en el metabolismo lipoproteico hepático como determinantes de la secreción biliar de colesterol y del desarrollo de litiasis biliar.
Colaborador: Silvana Zanlungo. |
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2003-07
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Investigador Asociado, FONDECYT Regular (Nº1030415), Chile
TÍTULO DEL PROYECTO: Papel de las proteínas NPC2 y MLN64 en el trafico intracelular de colesterol y en la destinación del colesterol lipoproteico a la secreción biliar.
Investigador Principal: Silvana Zanlungo. |
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2003-04
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Investigador Principal, FONDECYT Incentivo a la Cooperación Internacional (Nº7030031), Chile
TÍTULO DEL PROYECTO: Importancia de moléculas involucradas en el metabolismo lipoproteico hepático como determinantes de la secreción biliar de colesterol y del desarrollo de litiasis biliar.
Colaborador Extranjero: David E. Cohen. |
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2002-05
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Colaborador Extranjero, FIRCA, NIH, USA
TÍTULO DEL PROYECTO: Regulación hepática de la expresión y función de SR-BI.
Investigador Principal: Monty Krieger. |
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1999-02
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Investigador Asociado, FONDECYT Regular (Nº1990130), Chile
TÍTULO DEL PROYECTO: Papel de caveolas y caveolinas en el transporte intracelular de colesterol hepático y secreción de lípidos biliares.
Investigador Principal: Juan Francisco Miquel. |
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1999-03
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Investigador Principal, FONDECYT Líneas Complementarias (Nº8990006), Chile
TÍTULO DEL PROYECTO: Rol del metabolismo de colesterol lipoproteico y de la presencia de caveolas y caveolitas en el hígado, sobre el control de la disponibilidad y el trafico intrahepatocitario de colesterol destinado a secreción biliar.
Colaboradores: Susan L. Acton, Albert Kornelis, Karen Kozarsky, Juan Francisco Miquel y Silvana Zanlungo. |
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1998-01
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Investigador Principal, FONDECYT Regular (Nº1981048), Chile
TÍTULO DEL PROYECTO: Papel del metabolismo hepático de las lipoproteínas de alta densidad (HDL) en la secreción biliar de colesterol y en la patogenia de la colelitiasis.
Colaboradores: Juan Francisco Miquel, Flavio Nervi y Silvana Zanlungo. |
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1998-01
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Investigador Principal, FONDECYT Incentivo a la Cooperación Internacional (Nº7980016), Chile
TÍTULO DEL PROYECTO: Papel del metabolismo hepático de las lipoproteínas de alta densidad (HDL) en la secreción biliar de colesterol y en la patogenia de la colelitiasis.
Colaborador Extranjero: Susan L. Acton y Karen Kozarsky. |
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1997-00
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Investigador Asociado, FONDECYT Regular (Nº1971092), Chile
TÍTULO DEL PROYECTO: Patología molecular de la formación de cálculos vesiculares de colesterol y rol de la proteína SCP-2 en el transporte y secreción hepática de colesterol.
Investigador Principal: Flavio Nervi. |
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1994-97
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Investigador Asociado, FONDECYT Regular (Nº1940899), Chile
TÍTULO DEL PROYECTO: Rol de glicoproteínas biliares en la patogenia de la litiasis biliar por cálculos de colesterol: efecto del ácido ursodeoxicólico sobre la expresión y actividad de glicoproteínas biliares con capacidad de modular.
Investigador Principal: Juan Francisco Miquel. |
PROYECTOS FINANCIADOS POR LA INDUSTRIA
Investigador, Ensayo Clínico 063-MK0524B, Fase 3.
TÍTULO DEL PROYECTO: Estudio clínico multicéntrico, aleatorio, doble-ciego, �crossover design’, para evaluar seguridad y eficacia de las alteraciones de lípidos provocadas por la tableta combinada MK-0524B versus la coadministración de MK-524A y simvastatina en pacientes con dislipidemia primaria.
Laboratorio: Merck.
Investigador, Ensayo Clínico 054-MK0524A, Fase 3.
TÍTULO DEL PROYECTO: Estudio clínico mundial, multicéntrico, doble-ciego, paralelo, para evaluar la tolerabilidad de MK-0524A versus liberación prolongada de niacina.
Laboratorio: Merck.
Kozarsky K., Rigotti A .,Krieger M. Methods for modulation of cholesterol transport. USP #5,962,322 (1999)
A lo largo de nuestra labor investigativa hemos establecido importantes colaboraciones con otros laboratorios y recibido la visita de diferentes científicos, interacciones sin las cuales no habría sido posible ‘dar a luz’ una parte importante de los trabajos que hoy en día han logrado ser publicados.
Antonio ARTEAGA (MD)
Enrique BRANDAN (PhD)
Ada CUEVAS (MD)
Alberto MAIZ (MD)
Paula MARGOZZINI (MD)
María Paz MARZOLO (PhD)
Flavio NERVI (MD, PhD).
Alfonso VALENZUELA (PhD)
Silvana ZANLUNGO (PhD)
David COHEN (MD, PhD)
Omar FRANCONE (PhD)
Joachim HERZ (MD)
Helen HOBBS (MD)
Jay HORTON (MD)
Patricio HUERTA (PhD)
Olivier KOCHER (MD, PhD)
Monty KRIEGER (PhD)
Eder QUINTAO (MD, PhD)
Deneys VAN DER WESTHUYZEN (PhD)
Davy VANHOUTTE (PhD)
David COHEN (MD, PhD)
Omar FRANCONE (PhD)
Joachim HERZ (MD)
Helen HOBBS (MD)
Jay HORTON (MD)
Patricio HUERTA (PhD)
Monty KRIEGER (PhD)
NOTA: Gran parte de los equipos e infraestructura mencionados a continuación pertenecen al Departamento de Gastroenterología o a la Escuela de Medicina, los cuales son de uso común para los diferentes laboratorios de investigación que los conforman.
Nuestro laboratorio, localizado en el segundo piso del edificio del Departamento de Gastroenterología en la Casa Central de la Pontificia Universidad Católica de Chile (justo frente al edificio de la Facultad de Medicina), cuenta con alrededor de 40 m 2 exclusivos de nuestro laboratorio, los que sumados a los 400 m 2 de infraestructura y equipamientos distribuidos en los 3 pisos de nuestro departamento académico, aseguran un adecuado desarrollo de nuestras actividades docentes y de investigación.
Permanentemente nos encontramos involucrados en diversos proyectos que abarcan desde estudios de biología celular y molecular in vitro e in vivo hasta estudios clínicos y epidemiológicos, relacionados a arterioesclerosis y colelitiasis. El desarrollo de protocolos clínicos y básicos se realiza eficaz y eficientemente gracias a que contamos con modernos equipos e instrumental, mereciendo especial mención aquellos enumerados a continuación:
• FPLC
• Criostato
• Micrótomo
• Electroporador
• Espectrofotómetros
• Contador de centelleo
• Termociclador para PCR en tiempo real
• Termocicladores para PCR convencional
• Hibridador para la realización de, por ejemplo, Southern blot y Northen blot
• Ultracentrífugas, Centrífugas y Microcentrífugas termoregulables
• Dispositivos de Electroforésis (para geles de poliacrilamida y agarosa)
• Transiluminador UV acoplado a cámara fotográfica
• Microscopios ópticos y de fluorescencia
• Agitador para Cultivos Microbiológicos
• Incubadoras de Cultivo Celular
• Campana de flujo laminar
• Liofilizador
Pieza de cultivo celular
• Pieza de revelado fotográfico
• Pieza de radioactividad
• Pieza fría
• Espacio para cultivos microbiológicos
• Espacio para mantención y ensayos in vivo en modelo murino
• Sistemas de criopreservación en nitrógeno líquido
• Sistemas de congelamiento (-80°C, -40°C y -20°C)
• Sistemas de esterilización
Nuestro laboratorio cuenta además con una amplia gama de equipos de uso cotidiano, tales como: pH-metro, sonicador, balanza, balanza analítica, baños termorregulados, estufas, agitadores magnéticos termorregulados, fuentes de poder, vortex, autoclave, computadores y todo lo necesario para realizar investigación de calidad.
Todos estos equipos han sido adquiridos principalmente gracias al apoyo de:
• FONDECYT
• Howard Hughes Medical Institute
• FIRCA
• Estudios de asociación de colesterol con patogénesis arterioesclerótica
• Evaluación de lesiones ateromatosas aórticas mediante técnicas histológicas
• Determinación de composición y flujo biliar en estudios de litiasis
• Sobreexpresión hepática de genes de interés en ratones
• Producción de adenovirus recombinantes
• Captación celular de colesterol
• Eflujo celular de colesterol
• Aislamiento de las diferentes fracciones de lipoproteínas por ultracentrifugación
• Aislamiento de las diferentes fracciones de lipoproteínas por FPLC
• Prueba de resistencia Insulínica en modelos murinos
• Inmunocitoquímica
• Inmunohistoquímica
• Cuantificación general de lípidos (e.g. Colesterol (esterificado y libre) y triglicéridos) plasmáticos, biliares y tisulares.
NOTA: De encontrarse interesado en alguno de estos protocolos, por favor escribir a Attilio Rigotti al correo electrónico que aparece en la sección contacto, especificando datos del laboratorio al cual pertenece y de la temática de investigación que se encuentra llevando a cabo.
• J. M. Ordovas. 1998. ‘Lipoprotein Protocols’. Ed. Walker, J.M. New Jersey , USA . Human Press, INC. Vol. 110.
• C. A. Convers and E. R. Skinner. 1992. ‘Lipoprotein Analysis: A Practical Approach’. Ed. Rickwood, D. and Hames B.D. 1º ed. Oxford , UK . IRL Press.
• S. P. Colowick and N.O. Kaplan. 1986. ‘Methods in Enzymology: Plasma Lipoproteins’. Ed. Segrest, J.P. and Albers, J.J. Orlando , USA . Academic Press, Inc. Part A: ‘Preparation, Structure, and Molecular Biology’.
• S. P. Colowick and N.O. Kaplan. 1986. ‘Methods in Enzymology: Plasma Lipoproteins’. Ed. Segrest, J.P. and Albers, J.J. Orlando , USA . Academic Press, Inc. Part B: ‘Characterization, Cell Biology, and Metabolism’.
• R. Prasad. 1996. ‘Manual on Membrane Lipids’. 1º ed. Berlin , Germany . Springer-Verlag.
• J. Sambrook. 2001. Molecular Cloning (vol. 1-3): A Laboratory Manual. Cold Spring Harbor Press
Nuestro laboratorio se ha visto involucrado activamente en labores investigativas básicas y clínicas, generando nuevo conocimiento y develando nuevas realidades que han podido derivar en beneficios para los pacientes que padecen alguna de las patologías que nos interesan. Estos nuevos elementos descubiertos a lo largo de nuestras exploraciones han sido en parte producto del imperante espíritu crítico dentro de nuestro laboratorio, el que en sus momentos de mayor intensidad ha gestado enriquecedores debates que azarosamente nos han conducido a plantearnos preguntas situadas en otros ámbitos del quehacer humano.
Dentro de este contexto, es que de manera paralela a nuestras actividades investigativas han surgido nuevos focos de interés, los cuales se resumen a continuación:
• Evolución: Conceptos evolutivos básicos y su extrapolación e implicancias en otros ámbitos del quehacer humano.
• Psicología Positiva: Bases científicas de la felicidad.
• Ciencia y Religión.
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Alberts, Bruce.
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‘Molecular Biology of the Cell’
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