Laboratorio de Sebastián Cerdán García-Esteller

Lineas de Investigación

Imagen por Resonancia Magnetica de la activacion cerebral por apetito


Nuestro laboratorio esta desarrollando nuevos metodos no invasivos de evaluacion de la activacion hipotalamica por apetito. En particular hemos puesto en funcionamiento la Imagen por Resonancia Magnetica potenciada en Manganeso, como un indicador de acticaion hipotalamica. El ion Mn2+ sustituye al Ca2+, y se acumula en las areas de activacion neuronal, entrando en lkas neuronas activadas a traves de los canales de ca2+ sensibles a voltaje, Es posible detectar la acumulacion local de Mn2+ de manera no invasiva, mediante imagenes MRI pesadas en T1, ya que el Mn2+ acumulado, por su naturaleza paramagnetica, disminuye apreciablemente los valores de T1 del agua en las regiones donde se acumula. Nosotros hemos observado acumulacion de Mn2+ en el nucleo arcuado y el ventromedial del hipotalamo de ratones obesos Ob/Ob, hasta niveles muy superiores que en los controles (C57/BL6).

Tambien hemos desarrollado un nuevo metodo de deteccion de activacion cerebral empleando Imagen por Resonancia Magnetica potenciada en difusion. Nuestros resultados indican que los parametros de difusion del agua en los nucleos Arcuado, Dorsomedial y Ventromedial, aumentan considerablemente durante el ayuno. Este hallazgo, permite asociar la estimulacion orexigenica a un aumento de volumen astrocitario. Este podria producirse por acumulacion del K+ extracelular originado durante los potenciales de accion, en los astrocitos de la sinapsis orexigenica, extendiendose espacialmente a traves de las gap junctions de las redes de astrocitos, hasta alcanzar un tamaño milimetrico que permite su deteccion mediante MRI.


Imagen Multimodal de la inflamacion cerebral


La inflamacion cerebral es una patologia que subyace a las enfermedades neurologicas con mayor prevalencia y morbilidad en los paises desarrollados, incluyendo la aterosclerosis y los episodios isquemicos, la neurodegeneracion, el cancer y la obesidad. Muchas tecnicas de neuroimagen no pueden distinguir las regiones de inflamacion de las regiones con patologia primaria, por lo que el tamaño de las patologias podria sobreestimarse en neuroimagen si no se evalua contribucion espacial de la lesion inflamatoria. Nuestro laboratorio esta desarrollando un abordaje multimodal que combina tecnicas de Imagen y Espectoscopia por Resonancia Magnetica y Tomografia de Emision de Postrones para establecer los parametros intrinsecos de la inflamacion que podrian distinguirla, pixel por pixel, de las otras patologias subyacentes. El aboradaje desarrolla un clasificador de inteligencia artificial que permitira poner de manifiesto de manera automatica las zonas de inflamacion, distiguiendolas de las patologias primarias como la isquemia o el cancer, en imagenes MRI o PET.


Desarrollo y evaluacion de nuevos agentes de contraste para imagen por Resonancia Magnetica


Estamos desarrollando agentes de contraste de elevada sensibilidad y especificidad basados en nanotecnologia para detectar el flujo laminar o turbulento en la microvasculatura y poner de manifiesto lesiones tumorales de muy pequeño tamaño. En el primer aspecto hemos conseguido desarrollar, en colaboracion con la Unidad Asociada de la Universidad Nacional de educacion a Distancia, preparaciones de nanotubos de carbono que presentan difusividad y relajatividad anisotropica y permiten establecer la direccion y las propiedades reologicas del flujo microvascular. En el segundo aspecto, hemos preparado magnetoliposomas conteniendo en su interior particulas superparamagneticas que permiten visualizar las lesiones inflamatorias peritumorales con gran eficacia. Estas preparaciones se han mostrado tambien eficaces en la deteccion de las placas de ateroma en el cayado de la aorta modelos de raton ApoE KO alimentados con dieta rica en colesterol.

Por otro lado hemos sintetizado y caracterizado nuevos derivados de nitroimidazoles que `permiten obtener mapas de la tension de oxigeno en tumores mediante imagen espectroscopica. Este progreso, junto con nuestras anteriores sondas de pH colocan al grupo en una posicion muy favorable internacionalmente entre los proveedores de sondas para el microentorno tumoral.


Imagen Multimodal de la Enfermedad de Chron y su respuesta a nanomedicinas antiinflamatorias


En colaboracion con la Fundacion para la Investigacion del Hospital Universitario La Paz (Drs. Damian Garcia-Olmo y Mariano Garcia-Arranz), hemos puesto en funcionamiento, dentro del Proyecto Europeo BIBA, modelos murinos de la enfermedad de Chron (DSS y TNBS). Hemos caracterizado estos modelos mediante imagen multimodal MRI, PET y bioluminiscencia (BLI) y determinado su respuesta a la administracion deciclosporina A y budesonida, tanto en medicamentos libres como en formulaciones nanoencapsuladas en nanoparticulas de PLGA y liposomas.



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