El objetivo general de nuestro grupo de investigación es avanzar en el conocimiento de los procesos fisiológicos que modulan la excitabilidad neuronal y la plasticidad sináptica, e identificar las alteraciones de estos procesos que causan enfermedades neurológicas como el síndrome del X frágil o el autismo. El síndrome X frágil (SXF) es una alteración del desarrollo neurológico y la causa más común de discapacidad intelectual y autismo de carácter hereditario. Los pacientes con SXF muestran también dificultad de aprendizaje, hiperactividad, hipersensibilidad a estímulos, convulsiones, y/o ansiedad. Este síndrome se origina por el silenciamiento de la transcripción del gen FMR1, situado en el cromosoma X, que codifica la proteína FMRP (fragile mental retardation protein). Los ratones Fmr1 knockout no expresan FMRP, reproducen las alteraciones conductuales del síndrome y se utilizan habitualmente para estudiar las bases moleculares, sinápticas, celulares y de conducta asociadas al síndrome. Nuestro proyecto actual de investigación está dirigido a determinar las bases fisiológicas de la hiperexcitabilidad celular y de las alteraciones en la plasticidad sináptica en las neuronas del hipocampo, una región crucial en los procesos cognitivos de aprendizaje y memoria, en el ratón modelo de síndrome X frágil. Estos estudios pretenden también buscar tratamientos farmacológicos que normalicen las alteraciones fisiológicas y conductuales asociadas al síndrome. Para alcanzar estos objetivos, estudiamos la fisiología neuronal en preparaciones in vitro con la técnica de patch clamp. Estos estudios se complementan con técnicas para la determinación de la expresión de proteínas mediante inmunohistoquímica y western blot, y con ensayos de aprendizaje y memoria en la conducta en ratones controles y Fmr1 KO. 

Las células piramidales de ratones modelo del síndrome X frágil muestran hiperexcitabilidad. Esta alteración es normalizada por activación de canales potasio – Kv7.

La actividad epileptiforme está incrementada en el hipocampo de ratones modelo del síndrome X frágil. La activación de canales de potasio -Kv7, tiene una acción antiepiléptica.

Cuantificación de la expresión del canal de potasio Kv7 mediante técnicas de inmunhistoquímica (A) y de western blot (B) en ratones controles (WT) y modelo del síndrome de X frágil (KO)

Análisis de la conducta social en ratones modelo del síndrome X frágil.