CIQUIBIC-CONICET-UNC


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Integrantes

GUIDO, Mario

Investigador Principal de CONICET / Profesor Titular UNC
Teléfono: 54 351 5353855 ext 3429/3430
E-mail: mguido@fcq.unc.edu.ar

Tema de Investigación

Bases bioquímicas y moleculares de los ritmos biológicos y la fototransducción no visual

  • Regulación circadiana de metabolismos celulares en la retina y en células en cultivo. Efecto de la luz. Mecanismos moleculares y bioquímicos.
  • Mecanismos de fototransducción no-visual. Cascada bioquímica. Melatonina. Fotopigmento Melanopsina. Otros fotopigmentos y fotoisomerasas.
  • Ritmos Biológicos en Células NIH 3T3, Células mutantes CLOCK y lineas tumorales. Metabolismo de Fosfolípidos. Genes Reloj.

Breve resumen

El Sistema Circadiano que controla los ritmos biológicos está conformado por osciladores centrales y periféricos alojados en la retina, el cerebro, y en órganos, tejidos y hasta en líneas celulares inmortalizadas. La luz constituye el principal sincronizador del sistema circadiano y regula diversas funciones no visuales. Aun en ausencia de visión, la retina puede detectar, las condiciones ambientales de iluminación que sincronizan la fisiología y conducta de los organismos con el ciclo luz/oscuridad (día/noche). Además, contiene un reloj autónomo que puede predecir el tiempo y anticiparse a los cambios lumínicos ambientales, generando ritmos bioquímicos y fisiológicos. Las células ganglionares retinianas (CGRs) transmiten información lumínica al cerebro y conforman un circuito no-visual que regula distintas funciones (reflejo pupilar, actividad, síntesis de melatonina, etc.). Una subpoblación de estas CGRs serían intrínsecamente fotosensibles (CGRif) al expresar el fotopigmento melanopsina (Opn4). En el pollo, las CGRs poseen osciladores que generan ritmos diarios (Guido et al., 2010); una subpoblación (CGRif) actúa mediante una fotocascada similar a la de invertebrados expresando 2 ortólogos de Opn4 (Opn4m: mamíferos y Opn4x: Xenopus) (Contin et al., 2006, 2010; Verra et al., 2011). OPN4x se expresa también en células horizontales de la retina (CHs); esto las convierte en potencial fotoreceptores (FRs). La convergencia de osciladores y FRs en estas células podría contribuir al control temporal de la fisiología y regulación de funciones no-visuales. Más aun, un modelo aviar de ceguera con degeneración de conos y bastones (pollos GUCY1*) mostró que estos animales perciben luz (Valdez et al., 2009, 2013). Asimismo, líneas celulares inmortalizadas (fibroblastos NIH3T3) exhiben ritmos auto-sostenidos en la biosíntesis de fosfolípidos (Marquez et al., 2004; Acosta et al., 2013). Sin embargo se desconoce al presente si células tumorales mantienen tal ritmicidad circadiana. Este proyecto propone estudiar las oscilaciones metabólicas y moleculares que tienen lugar en líneas celulares inmortalizadas y en órganos periféricos (hígado de ratón), y los mecanismos de fototransducción no-visual de la retina de vertebrados bajo condiciones fisiológicas y patológicas. Se investigará: 1) el rol de las CGRs y CHs, en los mecanismos de fotopercepción y control circadiano; 2) la regulación circadiana del metabolismo de fosfolípidos en órganos periféricos y líneas tumorales.

Investigadores Integrantes del Grupo

Codirección de Investigadores en otras Instituciones

  • Dra. Paula S. Nieto, FAMAF UNC
  • Dr. Lucas Sosa Alderete, UNRC

Becarios Integrantes del Grupo

Publicaciones Seleccionadas

  • “The metabolism of phospholipids oscillates rhythmically in cultures of fibroblasts and is regulated by the clock protein PERIOD 1”. S. Marquez, P. Crespo, V. Carlini, E. Garbarino-Pico, R. Baler, B.L. Caputto and M.E. Guido. The FASEB Journal, Mar;18 (3):519-21, Express article 10.1096/fj.03-0417fje Published online, January 6, 2004.
  • “Retinal ganglion cells are autonomous circadian oscillators synthesizing N-acetylserotonin during the day”. Garbarino Pico E, Carpentieiri AR, Contin M A, Keller MI, Brocco M, Panzetta P, Rosenstein R, Caputto BL and Guido M.E. The Journal of Biological Chemistry 279(49):51172-81, 2004.
  • “An Invertebrate-like Phototransduction Cascade Mediates Light Detection in the Chicken Retinal Ganglion Cells”, M. A. Contin, D. M. Verra and M.E. Guido, The FASEB Journal, 20: 2648-2650, 2006.
  • “A Non-Mammalian Vertebrate Model of Blindness Reveals Functional Photoreceptors in the Inner Retina”. D. J. Valdez, P. S. Nieto, E. Garbarino-Pico, L. B. Avalle, H. Díaz-Fajreldines, C. Schrurer, K. Cheng, and M. E. Guido, The FASEB Journal, 23 (4), 1186-1195, April 2009, Dec 12., [Epub ahead of print] 2008.
  • “Expression of novel opsins and intrinsic light responses in the mammalian retinal ganglion cell line RGC-5. Presence of Opn5 in the rat retina”. P.S. Nieto, D.J. Valdez, V.A. Acosta-Rodriguez and M. E. Guido. PLoS One, 2011, 6(10):e26417. ISSN 1932-6203
  • “Daily rhythms of glycerophospholipid synthesis in fibroblast cultures involve differential enzyme contributions”. V. Acosta-Rodriguez, S. Marquez, G. Salvador, S. Pasquare, L Gorne, E. Garbarino-Pico, N.M. Giusto, M.E. Guido. The Journal of Lipid Research, 54(7):1798-811, 2013.

(Ver más publicaciones-CONICET)

Colaboraciones

  • Cambios circadianos en las actividades enzimáticas de las enzimas de síntesis de fosfolípidos retinales. Trabajo que se realiza en colaboración con las Dras. Norma M. Giusto, Susana Pasquaré Monica Ilincheta y Gabriela Salvador, INIBIBB, Universidad Nacional del Sur, Bahia Blanca.
  • Determinación de cromóforos derivados de vitamina A en células fotosensibles de la retina interna de pollos. Dr. Andrew Tsin, Universidad de Texas en San Antonio (UTSA), EEUU y Dres. Tomas Tempesti y Maria Teresa Baumgartner, Dpto. Química Orgánica, FCQ, UNC, Argentina.
  • Modelización de ritmos biológicos mediante modelos matemáticos. Dres. Paula S. Nieto y Francisco Tamarit., Facultad de Matemática, Astronomía y Física, UNC.
  • Regulacion circadiana del crecimiento tumoral en modelos in vivo. Dres Beatriz L Caputto, Fabiola Velazquez y Cesar Prucca, CIQUIBIC-CONICET, FCQ, UNC

Subsidios

  • Subsidio de CONICET PIP 2011-2013.
  • Subsidio trianual de la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica de la Argentina (FONCyT), PICT Bicentenario 2010 Nro 647.
  • Subsidio bianual de la SECyT-UNC, año 2014-2015.
  • Subsidio trianual de la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica de la Argentina (FONCyT), PICT 2013 Nro 021.

Breve Currículum Vitae

Estudios

  • Licenciado en Química Biológica, Fac. C. Químicas, UNC, Octubre 1985.
  • Doctor en Ciencias Químicas, Fac. C. Químicas, UNC, Junio 1991. Calificación: sobresaliente.
  • Postdoctorado: Neurociencias y Cronobiología. Departamentos de Psicología y Farmacología, Facultad de Medicina, Dalhousie University, Halifax, NS, Canada, 1994-1997.

Cargos Actuales

  • Profesor Titular (DE) por concurso, Dpto. de Química Biológica, Facultad de Ciencias Químicas, U.N.C. Categoría I (2010) del Programa Nacional de Incentivos.
  • Miembro de la CIC-CONICET desde Enero de 1999, Categoría actual: Investigador Principal (promoción diciembre 2012).
  • Vice-chair del Comité Regional para Latinoamérica de la Internacional Brain Research Organization (IBRO) (IBRO ‘s Latin America Regional Committee (LARC)), Noviembre 2008-2012.

Formación de Recursos Humanos

  • Dirección de Tesis Doctorales, finalizadas 6
  • Dirección de Investigadores: 4, al presente 2

Publicaciones Científicas (últimos años, total 46)

  • Nieto et al., Neurochem. Int.,57(3):216-26., 2010.
  • Contin et al., IOVS, 51(11):5491-8, 2010.
  • Guido ME et al. Progress in Neurobiology, 92(4):484-504, 2010.
  • Verra et al. IOVS 52(8):5111-20, 2011.
  • ML Migliori et al. J. Pineal Res. 2011.
  • Nieto et al. PLoS One, 2011, 6(10):e26417. Epub 2011 Oct 17.
  • Morera et al. Experimental Eye Research, 101:44-8. 2012.
  • Valdez et al. Chronobiology International, 2012, Oct;29(8):1011-20.
  • Valdez et al. The FASEB Journal, 27:2702-12, 2013.
  • Acosta-Rodriguez et al. The Journal of Lipid Research, 54(7):1798-811, 2013.
  • Contín et al. Mol Vision, 19:1614-25, 2013.
  • Diaz et al. BioMEd Res International:436760, 2014.
  • Gorne et al. Chronobiology International, Aug 20:1-16,2014.
  • Nieto et al. PloS One, en prensa, 2014.

Conferencias (últimos años)

  • Non-visual photoreceptors and a novel visual cycle in the inner retina of chicken. M. E. Guido, 3rd Miledi School Symposium on Neural Circuits, Auditorium, Leloir Institute, Buenos Aires, 30 Marzo 2012.
  • Conferencia “Dr. Jorge W. Abalos 2012”, Sociedad de Biología de Córdoba: “Nuevas funciones para fotorreceptores ancestrales de la retina interna. Caracterización bioquímica y molecular”. 22 de junio de 2012, Córdoba, Argentina.
  • Gordon Research Conference on Pineal Cell Biology, Galveston TX; EEUU, enero de 2014.
  • Keynote Lecture “Non-Visual Photoreceptors in the Inner Retina of Chicken” en el Congreso Internacional de Fotobiología 2014, Córdoba, Argentina, 8-12 septiembre de 2014.

Premios y Distinciones

  • Premio Universidad, Mención Especial de la Licenciatura en Química Biológica, otorgado por la Universidad Nacional de Córdoba, promoción 1985.
  • Premio “Bernardo A. Houssay” otorgado por la Sociedad Argentina de Biología, año 1992, por el trabajo: “Estudios sobre el metabolismo de los fosfolípidos del Sistema Nervioso en relación a la estimulación sensorial”.
  • Premio “Bernardo A. Houssay” otorgado por la Sociedad Argentina de Biología, año 2004, por el trabajo: “Células ganglionares de la retina: osciladores autónomos que sintetizan melatonina durante el dia”. Garbarino-Pico E, Carpentieri A, Rosenstein R y Guido ME.
  • Beca de la John Simon Guggenheim Memorial Foundation para Latinoamérica y el Caribe, edición 2009 en Ciencias Naturales, Neurociencias, junio 2009.

Tesis Doctorales dirigidas:

  • Biol. E. Garbarino-Pico, Tema: “Regulación del metabolismo de fosfolípidos en el sistema circadiano de las aves” Defensa: 26 Diciembre, 2003. Calificación: Sobresaliente.
  • Biól. S. Marquez, Tema: “Regulación circadiana del metabolismo de fosfolípidos en células en cultivo”. Defensa 27 de marzo de 2006. Calificación: Sobresaliente.
  • Biol. D. Valdez, Tema: “Mecanismos de control circadiano y percepción de luz en la retina de pollos con degeneración retiniana (GUCY1 o Rd). Defensa: 17 Junio, 2009. Calificación: Sobresaliente.
  • Lic. en Química Paula S. Nieto, Tema: “Caracterización de una línea inmortalizada de células ganglionares de retina de mamíferos en cultivo como osciladores autónomos y potenciales fotorreceptores”. Defensa julio 2010. Calificación: Sobresaliente.
  • Lic. en Química Daniela M. Verra, Tema: ” Componentes moleculares involucrados en los mecanismos de fotopercepción no visual en células ganglionares de retina de pollo.”.Defensa abril 20, 2011. Calificación: Sobresaliente.
  • Lic. en Química Victoria A. Rodriguez, “Regulación circadiana de la biosíntesis de fosfatidilcolina y otros glicerofosfolípidos”. Defensa julio 10, 2013. Calificación: Sobresaliente.

Research Topic

Neuroscience, Chronobiology and Cell and Molecular Biology of Lipids

In the vertebrate retina, retinal ganglion cells (RGCs) send visual information to the brain regarding the environmental lighting conditions to regulate nonvisual tasks (Valdez et al., 2009, 2013, reviewed in Guido et al 2010, Guido 2016). Our results are the first report that RGCs are autonomous circadian oscillators displaying daily changes in the biosynthesis of phospholipids (Guido et al., 2001) and in the circadian marker melatonin that exhibits a diurnal peak (Garbarino et al., 2004). These and other studies reporting the presence of the novel photopigment melanopsin (Opn4) postulate RGCs and horizontal cells (HCs) as essential components of the visual/nonvisual system. Biological clocks distributed all through the body are present even in immortalized cell lines. Moreover, cultured fibroblasts display a circadian oscillation in gene expression (Balsalobre et al., 1998) and in the phospholipid synthesis (Marquez et al., 2004, Acosta et al 2013). Further investigations will allow understanding how these cells function, the physiological activities that control and the clock mechanisms operating on them. The goals of this project are: a) to fully characterize RGCs as autonomous oscillators and potential circadian photoreceptors in wild type and GUCY1* chicks carrying a retinal degeneration causing blindness at hatch but shown to detect light (Valdez et al 209, 2013, 2015); b) to further investigate the photoreceptive capacity of RGCs and HCs, among other retinal cells, expressing Opn4 (Contin et al., 2006, 2010, Verra et al 2011; Diaz et al., 2014; Morera et al 2016) and the photocascade taking place in these cells; d) the visual cycle operating in the non-canonical photoreceptors as previously observed (Diaz et al 2016); e) to characterize the metabolic clock of tumoral cells in culture such as T98G o HepG2, and f) to elucidate the molecular mechanisms involved in such metabolic oscillations.

Selected Publications

  • “The metabolism of phospholipids oscillates rhythmically in cultures of fibroblasts and is regulated by the clock protein PERIOD 1”. S. Marquez, P. Crespo, V. Carlini, E. Garbarino-Pico, R. Baler, B.L. Caputto and M.E. Guido. The FASEB Journal, Mar;18 (3):519-21, Express article 10.1096/fj.03-0417fje Published online, January 6, 2004.
  • “Retinal ganglion cells are autonomous circadian oscillators synthesizing N-acetylserotonin during the day”. Garbarino Pico E, Carpentieiri AR, Contin M A, Keller MI, Brocco M, Panzetta P, Rosenstein R, Caputto BL and Guido M.E. The Journal of Biological Chemistry 279(49):51172-81, 2004.
  • “An Invertebrate-like Phototransduction Cascade Mediates Light Detection in the Chicken Retinal Ganglion Cells”, M. A. Contin, D. M. Verra and M.E. Guido, The FASEB Journal, 20: 2648-2650, 2006.
  • “A Non-Mammalian Vertebrate Model of Blindness Reveals Functional Photoreceptors in the Inner Retina”. D. J. Valdez, P. S. Nieto, E. Garbarino-Pico, L. B. Avalle, H. Díaz-Fajreldines, C. Schrurer, K. Cheng, and M. E. Guido, The FASEB Journal, 23 (4), 1186-1195, April 2009, Dec 12., [Epub ahead of print] 2008.
  • “Expression of novel opsins and intrinsic light responses in the mammalian retinal ganglion cell line RGC-5. Presence of Opn5 in the rat retina”. P.S. Nieto, D.J. Valdez, V.A. Acosta-Rodriguez and M. E. Guido. PLoS One, 2011, 6(10):e26417. ISSN 1932-6203
  • “Daily rhythms of glycerophospholipid synthesis in fibroblast cultures involve differential enzyme contributions”. V. Acosta-Rodriguez, S. Marquez, G. Salvador, S. Pasquare, L Gorne, E. Garbarino-Pico, N.M. Giusto, M.E. Guido. The Journal of Lipid Research, 54(7):1798-811, 2013.

(More publications-CONICET)

Researchers members of the group

Fellows

Current Grants

  • 2014-Grant from Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica de la Argentina (FONCyT), PICT 2013 Nr 021. Tema “Nonvisual Photoperception: Biochemical and molecular mechanisms. Role of the inner retina. PI
  • 2014-Grant from CONICET PIP 2014-2016 “Biological rhythms and phototransduction “”.
  • 2016-2017-Program of bilateral Cooperation (PCB I) CONICET-NIH USA Drs. ME Guido (UNC) and Russel Van Gelder (University of Washington, EEUU).
  • 2016-2017- Grant SECyT-UNC, “Biological rhythms and phototransduction “”. PI
  • 2016-2017- Biannual Program in Neuroscience SECyT-UNC, Director: Dr. ME Guido

Brief CV

Academic Formation

Position Title

  • Full Professor, Biological Chemistry, National University of Córdoba (UNC)
  • Principal Research Investigator at the National Research Council of Argentina (CONICET).

Education/Training

(Institution and location – Degree – year(s) – field of study)

  • Córdoba National University (UNC) – Chemist – 1985 – Biological Chemistry
  • Córdoba National University (UNC) – Ph. D. – 1991 – Retinal Neurochemistry
  • Dalhousie University, Canada – Postdoc – 1994-97 – Neuroscience

Research Background

  • 2002-2005-Adjunct Researcher, Career of Scientific investigator, National Research Council of Argentina (CONICET), Dept. of Biological Chemistry, School of Chemistry, National University of Cordoba, Argentina.
  • 2005-2012-Independent Researcher, Career of Scientific investigator, National Research Council of Argentina (CONICET), Dept. of Biological Chemistry, School of Chemistry, National University of Cordoba, Argentina.
  • 2013-Principal Research Investigator at the National Research Council of Argentina (CONICET)

Teaching Background

  • 1999- 2005-Adjunct Professor, Dept. of Biological Chemistry, School of Chemistry, National University of Cordoba, Argentina.
  • 2002-2005-Adjunct Researcher, Career of Scientific investigator, National Research Council of Argentina (CONICET), Dept. of Biological Chemistry, School of Chemistry, National University of Cordoba, Argentina.
  • 2005-2012-Associate Professor, Dept. of Biological Chemistry, School of Chemistry, National University of Cordoba, Argentina.
  • PRESENT-Full Professor, Biological Chemistry, National University of Córdoba (UNC)

Institutional Management Background

  • 2012-2014-Secretary of Sciences and Technology. School of Chemistry, National University of Cordoba, march 2012-june 2914.
  • 2013-2016-Member IBRO LARC
  • 2016-2018-Councillor for the School of Chemistry at the Honorable Superior Council National University of Cordoba.

  • “Evolución de Ojos y Fotorreceptores”. Mario E. Guido & Pedro Panzetta. Oftalmología Clínica y Experimental. (Ed. Dr. Oscar Croxatto, Buenos Aires), 2008
  • “Circadian Post-transcriptional Regulation: not only transcription and protein modifications are required for an accurate biological clockwork”. E. Garbarino-Pico, P.S. Nieto and M. E. Guido. Nova Publisher 2011. (cap. libro).
  • “Retinal Photoreceptor Cells: Phototransduction Mechanisms in Health and Disease.” M.A. Contín, M.M. Arietti and M. E. Guido. In Photoreceptors: Physiology, Types and Abnormalities, Series: Physiology Laboratory and Clinical Research Cell Biology Research Progress Nova Science Publishers, Inc. Hauppauge, NY, USA, 2011, (cap. libro).
  • “De Relojes y Ritmos Biológicos”, Mario E. Guido, revista electrónica FCQ UNC Bitácora Digital, ISSN 2344-9144, 1 (2) 1-6, agosto 2013.
  • “Percibir luz proporciona más que visión a los animales”, Mario E. Guido, Ciencia Hoy, sept.-octubre 2016, 26. 151, 43-46.

Directed Ph.D. Theses

  • 1998-2003-Supervision of the Ph D work of the Biologist Eduardo Garbarino Pico, Dept. of Biological Chemistry, School of Chemistry, National University of Cordoba, Argentina. Circadian regulation of phospholipid and melatonin metabolisms in the vertebrate retina
  • 2002-2006-Supervision of Ph. D work of the Biologist Sebastián Marquez, Dept. ofBiological Chemistry, School of Chemistry, National University of Cordoba, Argentina. Regulation of lipid metabolism in culture cells by a circadian clock.
  • 2004-2009-Supervision of the Ph. D work of the Biologist Diego Valdez, Dept. of Biological Chemistry, School of Chemistry, National University of Cordoba, Argentina. Circadian control and phototransduction mechanisms in the retina of GUCY1* chickens. CONICET Fellowship.
  • 2004-2010-Supervision of the Ph. D work of the Chemist Paula Nieto, Dept. of Biological Chemistry, School of Chemistry, National University of Cordoba, Argentina. Photpigments and clocks mechanisms in a mammalian line of immortalized retinal ganglion cells. CONICET Fellowship.
  • 2006-2011-Supervision of the Ph. D work of the Chemist Daniela M Verra, Dept. of Biological Chemistry, School of Chemistry, National University of Cordoba, Argentina. Mechanisms of phototransduction and melanopsin expression in the inner retina and in cultures of retinal ganglion cells. CONICET Fellowship.
  • 2008-2013-Supervision of the Ph. D work of the Chemist Victoria Acosta, Temporal regulation of phosphatidylcholine biosynthesis in cultures of fibroblasts. FONCYT and CONICET fellowship.
  • 2010-2016-Supervision of the Ph. D work of the Biochemist Nicolas M. Diaz. CONICET Fellowship. Photopigments, chromophores and phototransduction mechanisms in the chicken inner retina. PhD Defense October 31, 2016
  • 2011-2016-Supervision of the Ph. D work of the Molecular Biologist Luis P. Morera. CONICET Fellowship. Non-visual photoreceptors in horizontal cells of chicken retina. PhD Defense November 21, 2016