ORGANIZACIÓN Y FUNCIÓN DEL CITOESQUELETO NEURONAL DURANTE EL DESARROLLO Y EN PROCESOS DEGENERATIVOS
Las neuronas son las células principales del sistema nervioso. Sus funciones dependen en gran medida de su morfología, que se caracteriza por largas prolongaciones (axones y dendritas) con las cuales forma circuitos eléctricos con otras miles de neuronas. Esos circuitos vivientes son la base funcional del cerebro, y en última instancia es lo que no permite recordar, pensar, movernos, sentir dolor e imaginar, entre otras cosas.
En nuestro laboratorio nos proponemos comprender la participación y función del citoesqueleto axonal durante el desarrollo y mantenimiento de axones, así como durante los procesos naturales y patológicos que llevan a su degeneración. Para ello, utilizamos las más avanzadas técnicas de microscopía (Confocal, de Expansión, Disco Giratorio) y nanoscopias (STED y STORM) que nos permiten evaluar con detalle nanométrico modificaciones en los citoesqueletos de actina, espectrina y tubulina en las distintas fases degenerativas que culminan con la fragmentación del axón.
Hacemos énfasis en el citoesqueleto cortical de actina/espectrina en axones (MPS por sus siglas en inglés), que muestra una organización periódica característica bajo el microscopio de superresolución. Estamos estudiando estas estructuras en neuronas de ratón, en el sistema nervioso de la mosca de la fruta Drosophila melanogaster y en neuronas motoras humanas derivadas de células madre inducidas (hiPSCs). Este diverso espectro de modelos animales nos permiten entender funciones básicas de las neuronas, hacer comparaciones evolutivas, y en última instancia comprender la etiología de patologías humanas.
FONDOS CONCURSABLES DE INVESTIGACIÓN
Presentes
- PICT-2021-GRF-II-00048. Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica.
Previos
- IBRO Collaborations Grant 2021.
- Early Career Award 2019. International Brain Research Organization.
- ANPCyT-FonCyT, PICT-2018-00684.
- ISN Career Development Grant 2020.
- IBRO Early Career Award 2019.
- Proyectos de Investigación y Desarrollo de la Provincia de Córdoba – 2018.
- ISN – Category 1B (ISN-CAEN program – 2017).
- ANPCyT-FonCyT, PICT-2016-0838 Investigador Jóven.
- Pre-Semilla 2016 – Fundación Argentina de Nanotecnología.
- ANPCyT, PICT-Clase V. 2015.
- ISN-CAEN: Return Home Grant – 2014.
PUBLICACIONES (ÚLTIMOS CINCO AÑOS)
- 2026. Pre-print en revisión. NG Gazal, G Escalante, LF. Lopez, L Goutebroze, M Bisbal, EA Gorostiza, AM. Szalai, FD. Stefani, N Unsain. Nanoscale organization of betaII-spectrin within segments of the membrane-associated periodic skeleton in mouse sciatic nerve axons. bioRxiv 2026.02.19.705149.
- 2025. Pre-print en revisión. NG Gazal, MJ Castellanos-Montiel, G Bruno, AK Franco-Flores, S Lépine, L Gursu, G Haghi, G Maussion, A Anastasía, M Bisbal, EA Gorostiza, TM Durcan, N Unsain. BetaII-Spectrin Gaps and Patches Emerge from the Patterned Assembly of the Actin/Spectrin Membrane Skeleton in Human Motor Neuron Axons. bioRxiv: 2025.05. 09.653215.
- 2024. J Wojnacki, G Quassollo, MD Bordenave, N Unsain, GF Martínez, AM Szalai, O Pertz, GG Gundersen, F Bartolini, FD Stefani, A Cáceres, M Bisbal. Dual spatio-temporal regulation of axon growth and microtubule dynamics by RhoA signaling pathways. Journal of cell science 137 (14), jcs261970.
- 2023. Peralta Cuasolo YM, Dupraz S, Unsain N, Bisbal M, Quassollo G, Galiano MR, Grassi D, Quiroga S, Sosa LJ. The GTPase Rab21 is required for neuronal development and migration in the cerebral cortex. J Neurochem. 2023 Sep;166(5):790-808.
2022. Martínez GF, Fagetti J, Vierci G, Brauer MM, Unsain N, Richeri A. Extracellular matrix stiffness negatively affects axon elongation, growth cone area and F-actin levels in a collagen type I 3D culture. J Tissue Eng Regen Med. 2022 Feb;16(2):151-162. doi: 10.1002/term.3269.
2021. Szalai AM, Siarry B, Lukin J, Giusti S, Unsain N, Cáceres A, Steiner F, Tinnefeld P, Refojo D, Jovin TM, Stefani FD. Super-resolution Imaging of Energy Transfer by Intensity-Based STED-FRET. Nano Lett. 2021 Mar 10;21(5):2296-2303. doi: 10.1021/acs.nanolett.1c00158.
2021. Szalai AM, Siarry B, Lukin J, Williamson DJ, Unsain N, Cáceres A, Pilo-Pais M, Acuna G, Refojo D, Owen DM, Simoncelli S, Stefani FD. Three-dimensional total-internal reflection fluorescence nanoscopy with nanometric axial resolution by photometric localization of single molecules. Nat Commun. 2021 Jan 22;12(1):517. doi: 10.1038/s41467-020-20863-0.
2020. Martínez GF, Gazal NG, Quassollo G, Szalai AM, Cid-Pellitero ED, Durcan TM, Fon EA, Bisbal M, Stefani FD, Unsain N. Quantitative expansion microscopy for the characterization of the spectrin periodic skeleton of axons using fluorescence microscopy. Sci Rep. 2020 Feb 19;10(1):2917. doi: 10.1038/s41598-020-59856-w.
2020. Girouard MP, Simas T, Hua L, Morquette B, Khazaei MR, Unsain N, Johnstone AD, Rambaldi I, Sanz RL, Di Raddo ME, Gamage KK, Yong Y, Willis DE, Verge VMK, Barker PA, Deppmann C, Fournier AE. Collapsin Response Mediator Protein 4 (CRMP4) Facilitates Wallerian Degeneration and Axon Regeneration following Sciatic Nerve Injury. eNeuro. 2020 Mar 2;7(2). pii: ENEURO.0479-19.2020. doi: 10.1523/ENEURO.0479-19.2020.
Lista completa y actualizada disponible aquí.
EQUIPO DE TRABAJO DEL DR. UNSAIN
