¿Por qué las Mitocondrias?

Las mitocondrias son uno de los organelos más intrigantes y sorprendentes de las células eucariontes, ya que controlan tanto la vida como la muerte de ellas. Las mitocondrias son las responsables de la síntesis de ATP (energía), la generación de ROS (estrés oxidativo), la biosíntesis del hemo, la homeostasis del calcio y la apoptosis, entre otras funciones importantes. Alteraciones en cualquiera de estos procesos trae consigo drásticas consecuencias metabólicas que se han relacionado a enfermedades como la diabetes, Alzheimer, Parkinson, cáncer y anemia.

Las mitocondrias tienen también su propio genoma y son muy dinámicas. Hay biogénesis mitocondrial; remodelación de la red mitocondrial mediante de eventos de fusión y la fisión; relocalización en el citosol; y también degradación por autofagia. Estos eventos se han denominado colectivamente Dinámica Mitocondrial (MtDy) y se ha demostrado que son altamente regulados y esenciales para mantener una población mitocondrial saludable dentro las células en cuanto a su morfología, masa, número, actividad y función.

Líneas de Investigación

Actualmente, nuestro laboratorio está trabajando en cuatro temas principales

1) Función de la MtDy sobre la eritropoyesis

2) Determinación de la huella metabólica mitocondrial en la diferenciación de los glóbulos rojos

3) Efecto del ion cobre sobre la proliferación y diferenciación celular

4) Las mitocondrias como biosensores tempranos de contaminación marina

Proyectos de Investigación

Internos: 2010-2012 Pilot Grant DI-10-10R, Role of Mitochondrial Dynamics in Erythropoiesis. Universidad Andres Bello. Principal Investigator.

2012-2014 Pilot Grant DI-60-12-R, Effect of copper overload on mitochondrial physiology in erythropoietic cells. Principal Investigator.

2012-2015 Nucleo-UNAB DI-209-12/N, Mitochondria and Oxidative Stress in Pathologies. Co-Investigator

Externos: 2010-2011 EXPLORA-CONICYT ED14/044, Batteries on. Let´s take a look at our energy centrals. (Educational grant for high school students). Director.

2010-2014 FONDECYT 1100995. Role of mitochondrial dynamics during differentiation, expansion and maturation of red blood cells. Principal Investigator.

2010-2014 Seahorse* International Collaboration. Mitochondrial Metabolic Profile as an Early diagnosis Tool for Diseases. Principal Investigator.

* Seahorse is a Biotech Company located in Billerica, MA, USA

Equipo de trabajo

Dr. Rodrigo Bustos. Lab Manager

Dra. Lina Ruiz. Postdoctorante

Alvaro Gonzalez. Tesista de Doctorado

Erik Jensen, Tesista de Magister

Susana Grant, Tesista de Magister

Yancing Rossel, Tesista de Magister

Maria Isabel Lasso de la Vega, Tesista de Licenciatura

Salvador Rivera, Estudiante de Licenciatura

Alan Briones, Estudiante de Pregrado

Mara Gonzalez, Estudiante de Pregrado

Dr. Alvaro Elorza, Investigador Principal.

Sobre el Investigador Principal

Soy licenciado en ciencias del mar y biólogo marino de profesión. Trabaje durante mi tesis de pregrado en biología reproductiva de la langosta de Juan Fernández. Luego, realicé un doctorado en Biología Celular y Molecular, en la Pontificia Universidad Católica de Chile y en paralelo, también en la Universidad de Burdeos 2 Victor Segalen, Burdeos, Francia. La tesis doctoral fue en la regulación de la expresión génica de proteínas mitocondriales codificadas en el núcleo. Fue mi primer acercamiento a las maravillosas mitocondrias y para seguir aprendiendo más de ellas viajé a Boston, EE.UU., para mi formación postdoctoral en el laboratorio del Dr. Orian Shirihai de la Universidad de Tufts (Él está ahora en la Universidad de Boston). Alli trabaje en fisiología y dinámica mitocondrial en modelos de enfermedades tales como la diabetes y anemia. Después estuve trabajando durante casi un año como científico en Seahorse Bioscience Inc, MA, EE.UU., una empresa biotecnológica joven y líder en el área de la bioenergética celular con sus instrumentos para la medición de consumo de oxígeno XF24 y XF96. Finalmente, volví a Chile en 2009 para dirigir mi propio laboratorio en la Universidad Andrés Bello, el EBLab (www.eblab.cl).

En mi tiempo libre, me gusta estar con mi familia, jugar con mis dos niños pequeños, compartir asados con los amigos y realizar actividades al aire libre como pesca submarina, el jogging y el tenis.

Publicaciones (últimos 5 años)

Wikstrom JD, Sereda SB, Stiles L, Elorza A, Allister EM, Neilson A, Ferrick DA, Wheeler MB, and Shirihai OS. (2012). Novel high-throughput assay for islet respiration reveals uncoupling of rodent and human islets. PloS one 7(5), e33023.
2012

Hyde BB, Liesa M, Elorza AA, Qiu W, Haigh SE, Richey L, Mikkola HK, Schlaeger TM, Shirihai OS. (2012). The mitochondrial transporter ABC-me (ABCB10), a downstream target of GATA-1, is essential for erythropoiesis in vivo. Cell Death and Differentiation 19, 1117–1126.
2012

Rogers GW, Brand MD, Petrosyan S, Ashok D,Elorza AA, Ferrick DA, and Murphy AN. (2011). High throughput microplate respiratory measurements using minimal quantities of isolated mitochondria. PloS one, 6(7), e21746.
2011

Tagen M, Elorza A, Kempuraj D, Boucher W, Kepley CL, Shirihai OS, Theoharides TC. (2009). Mitochondrial uncoupling protein 2 inhibits mast cell activation and reduces histamine content.J Immunol. 183(10):6313-9.
2009

Molina AJ, Wikstrom JD, Stiles L, Las G, Mohamed H, Elorza A, Walzer G, Twig G, Katz S, Corkey BE, Shirihai OS. (2009). Mitochondrial Networking Protects Beta Cells from Nutrient Induced Apoptosis. Diabetes 58(10):2303-15
2009

Elorza A, Hyde B, Mikkola H, Collins S and Shirihai OS (2008). UCP2 modulates cell proliferation through the MAPK/ERK pathway during erythropoiesis and has no effect on heme biosynthesis. JBC 283(45): 30461-30470
2008

Twig G*, Elorza A*, Molina AJ, Mohamed H, Wikstrom JD, Walzer G, Stiles L, Haigh SE, Katz S, Las G, Alroy J, Wu M, Py BF, Yuan J, Deeney JT, Corkey BE, Shirihai OS. (2008). Fission and selective fusion govern mitochondrial segregation and elimination by autophagy. EMBO J. 27(2):433-46.*: These authors contributed equally
2008