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Lineas de investigación

Mecanismos celulares y moleculares de la comunicación neurona - oligodendrocito. Las funciones cerebrales son el resultado de múltiples procesos de comunicación intercelular. La mielinización de los axones es uno de los fenómenos fundamentales que permiten la comunicación en el sistema nervioso. A través de la mielinización los axones del sistema nervioso central son envueltos por los oligodendrocitos productores de la mielina. Esta envoltura protege y promueve la sobrevivencia de las neuronas. Su estructura permite también la generación de dominios membranales especializados, modificando las características eléctricas del axón, de tal manera que permite la rápida propagación del impulso nervioso. La falla en la formación de la mielina tiene consecuencias graves en las funciones cerebrales, esto es lo que ocurre en varias patologías que en conjunto son llamadas enfermedades desmielinizantes. De manera reciente, además, se ha comenzado a reconocer el papel de la mielinización en diferentes procesos cognitivos, así como en la etiología de diversos trastornos mentales. Debido a su importancia es necesario aumentar el conocimiento para lograr su control, y poder promover la mielinización en los casos de interés. En el laboratorio de Neurofisiología Celular, estudiamos aspectos del diálogo que establecen las neuronas con los oligodendrocitos, y estamos interesados en conocer los sistemas de señalización que inician, promueven, y mantienen su intercomunicación. Para esto, utilizamos las técnicas y conceptos mas avanzados de la electrofisiología, la biología molecular y celular, y de las ciencias morfológicas. El momento en que un oligodendrocito establece contacto con el axón, y se enciende el programa de mielinización, es un momento crítico en el establecimiento de su relación. Debido a esto nos hemos enfocado en el estudio de sus propiedades en esta ventana de tiempo en particular, propiciando su encuentro en condiciones experimentales controladas (tanto in vitro como in situ). El nuevo conocimiento sobre los procesos de comunicación que ocurren durante este encuentro, será de utilidad en el entendimiento y el control del fenómeno de mielinización, creemos que aportará información útil en el diseño de nuevos tratamientos contra enfermedades desmielinizantes, y ampliará nuestro entendimiento sobre su papel en las funciones cerebrales.

Publicaciones recientes

1. Cisneros-Mejorado AB, Ordaz RP, Garay E & Arellano R.O., β-carbolines that enhance GABAA receptor response expressed in oligodendrocytes promote remyelination in an in vivo rat model of focal demyelination, Frontiers in Cellular Neuroscience, marzo de 2024; 17

2. Rodríguez-Arzate CA, Noguez-Imm R, Reyes-Ortega P, Rodríguez-Ortiz LR, García-Peña MF, Ordaz RP, Vélez-Uriza F, Cisneros-Mejorado A, Arellano R.O., Pérez CI, Hernández-Zimbrón LF, Dégardin J, Simonutti M, Picaud S and Thébault SC. , Potential contributions of the intrinsic retinal oscillations recording using non-invasive electroretinogram to bioelectronics. , Frontiers in Cellular Neuroscience, febrero de 2024; 17, 1224558

3. Gutiérrez B.A., González-Coronel J.M., Arellano R.O.* and Limon A. , Transcriptional and bioinformatic analysis of GABAA receptors expressed in oligodendrocyte progenitor cells from the human brain, Frontiers in Molecular Neuroscience, octubre de 2023; 16, 1279232

4. Pérez-Samartín A, Garay E, Moctezuma JP, Cisneros-Mejorado A, Sánchez-Gómez MV, Martel-Gallegos G, Robles-Martínez L, Canedo-Antelo M, Matute C, Arellano RO., Inwardly Rectifying K+ Currents in Cultured Oligodendrocytes from Rat Optic Nerve are Insensitive to pH., Neurochemical Research, septiembre de 2017

5. Robles-Martínez L, Garay E, Martel-Gallegos MG, Cisneros-Mejorado A, Pérez-Montiel D, Lara A, Arellano RO., KCa3.1 Activation Via P2Y2 Purinergic Receptors Promotes Human Ovarian Cancer Cell (SKOV-3) Migration., Scientific Reports, junio de 2017; 7(1), 4340

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1. Cisneros-Mejorado AB, Ordaz RP, Garay E & Arellano R.O., β-carbolines that enhance GABAA receptor response expressed in oligodendrocytes promote remyelination in an in vivo rat model of focal demyelination, Frontiers in Cellular Neuroscience, marzo de 2024; 17

2. Rodríguez-Arzate CA, Noguez-Imm R, Reyes-Ortega P, Rodríguez-Ortiz LR, García-Peña MF, Ordaz RP, Vélez-Uriza F, Cisneros-Mejorado A, Arellano R.O., Pérez CI, Hernández-Zimbrón LF, Dégardin J, Simonutti M, Picaud S and Thébault SC. , Potential contributions of the intrinsic retinal oscillations recording using non-invasive electroretinogram to bioelectronics. , Frontiers in Cellular Neuroscience, febrero de 2024; 17, 1224558

3. Gutiérrez B.A., González-Coronel J.M., Arellano R.O.* and Limon A. , Transcriptional and bioinformatic analysis of GABAA receptors expressed in oligodendrocyte progenitor cells from the human brain, Frontiers in Molecular Neuroscience, octubre de 2023; 16, 1279232

4. Pérez-Samartín A, Garay E, Moctezuma JP, Cisneros-Mejorado A, Sánchez-Gómez MV, Martel-Gallegos G, Robles-Martínez L, Canedo-Antelo M, Matute C, Arellano RO., Inwardly Rectifying K+ Currents in Cultured Oligodendrocytes from Rat Optic Nerve are Insensitive to pH., Neurochemical Research, septiembre de 2017

5. Robles-Martínez L, Garay E, Martel-Gallegos MG, Cisneros-Mejorado A, Pérez-Montiel D, Lara A, Arellano RO., KCa3.1 Activation Via P2Y2 Purinergic Receptors Promotes Human Ovarian Cancer Cell (SKOV-3) Migration., Scientific Reports, junio de 2017; 7(1), 4340

6. Fattorini G, Melone M, Sánchez-Gómez MV, Arellano RO, Bassi S, Matute C, Conti F., GAT-1 mediated GABA uptake in rat oligodendrocytes., Glia, marzo de 2017; 65(3), 514-522

7. M De la Fuente I, Malaina I, Pérez-Samartín A, Boyano MD, Pérez-Yarza G, Bringas C, Villarroel Á, Fedetz M, Arellano RO, Cortes JM, Martínez L., Dynamic properties of calcium-activated chloride currents in Xenopus laevis oocytes., Scientific Reports, febrero de 2017; 7, 41791

8. Arellano RO, Sanchez-Gomez MV, Alberdi E, Canedo-Antelo M, Chara JC, Palomino A, Perez-Samartin A, Matute C., Axon-to-Glia Interaction Regulates GabaA Receptor Expression in Oligodendrocytes, Molecular Pharmacology, diciembre de 2016; 89, 63

9. Antònia Colom‑Casasnovas, Edith Garay, Abraham Cisneros‑Mejorado, Manuel B.Aguilar, Fernando Lazcano‑Pérez, Rogelio O. Arellano* & Judith Sánchez‑Rodríguez, Sea anemone Bartholomea annulata venom inhibits voltage‑gated Na+ channels and activates GABAA receptors from mammals, Scientific Reports, noviembre de 2022; 12(5352)

10. Daniel Reyes-Haro, Abraham Cisneros-Mejorado and Rogelio O. Arellano, Therapeutic Potential of GABAergic Signaling in Myelin Plasticity and Repair, Frontiers in Cell and Developmental Biology, abril de 2021; 9, 1-8

11. Ordaz RP, Garay E, Limon A, Pérez-Samartín A, Sánchez-Gómez MV, Robles-Martínez L, Cisneros-Mejorado A, Matute C, Arellano RO., GABAA Receptors Expressed in Oligodendrocytes Cultured From the Neonatal Rat Contain α3 and γ1 Subunits and Present Differential Functional and Pharmacological Properties. , Molecular Pharmacology, febrero de 2021; 99, 133-146

12. Serrano-Regal MP, Bayón-Cordero L, Ordaz RP, Garay E, Limon A, Arellano RO, Matute C, Sánchez-Gómez MV., Expression and Function of GABA Receptors in Myelinating Cells. , Frontiers in Cellular Neuroscience, agosto de 2020; 14, 256

13. Abraham J.Cisneros-Mejorado, Edith Garay, Juan Ortiz-Retana, Luis Concha, Juan P. Moctezuma, Samuel Romero, Rogelio O.Arellano., Demyelination–Remyelination of the Rat Caudal Cerebellar Peduncle Evaluated with Magnetic Resonance Imaging., Neuroscience, julio de 2020; 439(jul 15), 439:255-267

14. Cisneros-Mejorado AJ, Pérez-Samartín A, Domercq M, Arellano RO, Gottlieb M, Koch-Nolte F, Matute C., P2X7 Receptors as a Therapeutic Target in Cerebrovascular Diseases., Frontiers in Molecular Neuroscience, junio de 2020; 13, 92

15. Robles-Martínez L., Garay E., Martel-Gallegos M.G., Lara A., Pérez-Montiel D., and Arellano R.O., KCa3.1 ACTIVATION VIA P2Y2 PURINERGIC RECEPTORS PROMOTES HUMAN OVARIAN CANCER CELL (SKOV-3) MIGRATION, Scientific Reports, diciembre de 2017

16. Lazcano-Pérez F, Arellano RO, Garay E, Arreguín-Espinosa R, Sánchez-Rodríguez J., Electrophysiological activity of a neurotoxic fraction from the venom of box jellyfish Carybdea marsupialis. , Comparative Biochemistry And Physiology C-Toxicology & Pharmacology, enero de 2017; 191, 177-182

17. Barbara Serrano-Flores, Edith Garay, Francisco G. Vázquez-Cuevas, Rogelio O. Arellano. , Differential role of STIM1 and STIM2 during transient inward (Tin) current generation and the maturation process in the Xenopus oocyte, BMC Physiology, noviembre de 2014; 14(1), 9

18. Vázquez-Cuevas FG, Martínez-Ramírez AS, Robles-Martínez L, Garay E, García-Carrancá A, Pérez-Montiel D, Castañeda-García C, Arellano RO. , Paracrine stimulation of P2X7 receptor by ATP activates a proliferative pathway in ovarian carcinoma cells., J Cell Biochem, noviembre de 2014; 115(11), 1955-66

19. Gonzalez-Fernandez E, Sanchez-Gomez MV, Perez-Samartın A, Arellano RO, and Matute C, A3 Adenosine Receptors Mediate Oligodendrocyte Death and Ischemic Damage to Optic Nerve, Glia, febrero de 2014; 62(2), 199-216

20. Vázquez-Cuevas FG, Cruz-Rico A, Garay E, García-Carrancá A, Pérez-Montiel D, Juárez B, Arellano RO., Differential expression of the P2X7 receptor in ovarian surface epithelium during the oestrous cycle in the mouse., Reproduction, Fertility And Development, diciembre de 2013; 25(7), 971-984

21. Ochoa-de la Paz LD, Espino-Saldaña AE, Arellano-Ostoa R, Reyes JP, Miledi R, Martinez-Torres A., Characterization of an outward rectifying chloride current of Xenopus tropicalis oocytes., Biochem. Biophysical Acta, agosto de 2013; 1828(8), 1743-1753

22. Rangel-Yescas GE, Vazquez-Cuevas FG, Garay E, Arellano RO., Cloning and functional analysis of P2X1b, a new variant in rat optic nerve that regulates the P2X1 receptor in a use-dependent manner., Acta Neurobiologiae Experimentalis, diciembre de 2012; 72(1), 18-32

23. Arellano RO, Robles L, Serrano BP, Vázquez-Cuevas FG, and Garay, E. , Agonist-activated Ca2+ influx and Ca2+-dependent Cl- channels in Xenopus ovarian follicular cells: functional heterogeneity within the cell monolayer., Journal Of Cellular Physiology, octubre de 2012; 227, 3457-3470

24. Bernaldez J, López O, Licea A, Salceda E, Arellano RO, Vega R, Soto E., Electrophysiological Characterization of a Novel Small Peptide from the Venom of Conus californicus that Targets Voltage-gated Neuronal Ca(2+) Channels., Toxicon, enero de 2011; 57(1), 60-67

25. Vázquez-Cuevas FG, Zárate-Díaz EP, Garay E, Arellano RO. , Functional expression and intracellular signaling of UTP-sensitive P2Y receptors in theca-interstitial cells. Reprod Biol Endocrinol. 2010 Jul 14;8:88., Reproductive Biology And Endocrinology, julio de 2010; 8(1), 88-98

26. Hernández-Enríquez B, Arellano RO, Morán J., Role for ionic fluxes on cell death and apoptotic volume decrease in cultured cerebellar granule neurons., Neuroscience, mayo de 2010; 167(2), 298-311

27. Arellano, R.O., E. Garay, F. Vazquez-Cuevas, FUNCTIONAL INTERACTION BETWEEN NATIVE G PROTEIN-COUPLED PURINERGIC RECEPTORS IN XENOPUS FOLLICLES, Proceedings Of The National Academy Of Sciences Of The United States Of America, septiembre de 2009; 106(39), 16680-16685

28. Saldaña C., Garay E., Rangel E., Reyes J.L., & R.O. Arellano., NATIVE ION CURRENT COUPLED TO PURINERGIC ACTIVATION VIA BASAL AND MECHANICALLY INDUCED ATP RELEASE IN XENOPUS FOLLICLES., Journal Of Cellular Physiology, enero de 2009; 218(2), 355-365

29. Mauricio Diaz Muñoz, Patricia de la Rosa Santander, Anna Berenice Juarez Espinoza, Rogelio Arellano Ostoa and Veronica Morales Tlalpan, Granulosa cells express three inositol 1,4,5- trisphosphate receptor isoforms: cytoplasmic and nuclear Ca2+ mobilization., Reproductive Biology And Endocrinology, enero de 2008; 6(60), 0-0

30. Rangel Yescas Edith, Edith Garay, Rogelio O. Arellano, EL ATP COMO TRANSMISOR QUIMICO EXTRACELULAR., Revista Mexicana De Neurociencias, enero de 2007; 8(3), 276-285

31. Vázquez-Cuevas F., Juárez B., Garay E., Arellano RO., ATP-Induced apoptotic cell death in porcine ovarian theca cells through P2X7 receptor activation., Molecular Reproduction And Development, enero de 2006; 73(0), 745-755

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36. Torres, M.R., Aguilar, M.B., Falcón, A., Sánchez, L., Radwan, F.F.Y., Burnett, J. W., Heimer de la Cotera, E., Arellano-O., R., "Electrophysiological and hemolytic activity elicited by the venom of the jellyfish Cassiopea xamachana", Toxicon, noviembre de 2001; 39(0), 1297-1307

37. Li P., Gao X.-G., Arellano R., V. Renugopalakrishnan., GLYCOSYLATED AND PHOSPHORYLATED PROTEINS -EXPRESSION IN YEAST AND OOCYTES OF XENOPUS: PROSPECTS AND CHALLENGES RELEVANCE TO EXPRESSION OF THERMOSTABLE PROTEINS., Protein Expression And Purification, enero de 2001; 22(0), 369-380

38. Pérez-Samartín A. L., Miledi R., Arellano R., ACTIVATION OF VOLUME-REGULATED CL(-) CHANNELS BY ACH AND ATP IN XENOPUS FOLLICLES., Journal Of Physiology-London, enero de 2000; 525.3(0), 721-734

39. Arellano R., Garay E., Miledi R., Muscarinic receptor heterogeneity in follicle-enclosed Xenopus oocytes., Journal Of Physiology-London, enero de 1999; 521(0), 409-419

40. Arellano R., Garay E., Miledi R., CL-currents activated via purinergic receptors in Xrnopus follicles , American Journal Of Physiology-Cell Physiology, enero de 1998; 43(0), C333-C340

41. Arellano R., Miledi R., FUNCTIONAL ROLE OF FOLLICULAR CELLS IN THE GENERATION OF OSMOLARITY-DEPENDENT CL- CURRENTS IN XENOPUS FOLLICLES., Journal Of Physiology-London, enero de 1995; 488.2(0), 351-357

42. Arellano R., Woodward R.M., Miledi R., A MONOVALENT CATIONIC CONDUCTANCE THAT IS BLOCKED BY EXTRACELLULAR DIVALENT CATIONS IN XENOPUS OOCYTES., Journal Of Physiology-London, enero de 1995; 484.3(0), 593-604

43. ARELLANO, R. O., AND MILEDI, R., OSMODEPENDENT CL CURRENTS ACTIVATED BY CYCLIC AMP INFOLLICLE ENCLOSED XENOPUS OOCYTES., Proceedings Of The Royal Society B, enero de 1994; 258(0), 229-235

44. ARELLANO, R. O., AND MILEDI, R., NOVEL CL CURRENTS ELICITED BY FOLLICLE STIMULATING HORMONE AND ACETYLCHOLINE IN FOLLICLEENCLOSED XENOPUS OOCYTES., Journal Of General Physiology, enero de 1993; 102(0), 833-857

45. MATUTE, C., ARELLANO, R. O., CONDEGUERRI, B., AND MILEDI, R., MRNA CODING FOR NEUROTRANSMITTER RECEPTORS IN A HUMAN ASTROCYTOMA., Proceedings Of The National Academy Of Sciences Of The United States Of America, enero de 1992; 89(0), 3399-3403

46. Moreno, A. P., R. O. Arellano, A. Rivera & F. Ramon, HUMORAL FACTORS REDUCE GAP JUNCTION SENSITIVITY TO CYTOPLASMIC PH. II. IN VITRO MANIPULATIONS., American Journal Of Physiology, enero de 1991; 260(260), C1039-C1045

47. Arellano, R.O., A. Rivera & F. Ramon, PROTEIN PHOSPHORYLATION AND HYDROGEN IONS MODULATE CALCIUM-INDUCED CLOSURE OF GAP JUNCTION CHANNELS., Biophysical Journal, enero de 1990; 57(57), 363-367

48. Arellano, R.O., F. Ramon, A. Rivera & G.A. Zampighi, CALMODULIN ACTS AS AN INTERMEDIARY FOR THE EFFECTS OF CALCIUM ON GAP JUNCTIONS FROM CRAYFISH LATERAL AXONS., Journal Of Membrane Biology, enero de 1988; 101(101), 119-131

49. Ramon, F., R. O. Arellano, A. Rivera & G.A. Zampighi, EFFECTS OF INTERNALLY PERFUSED CALMODULIN ON THE JUNCTIONAL RESISTANCE OF CRAYFISH LATERAL AXONS. IN: GAP JUNCTIONS. MODERN CELL BIOLOGY VOLUME 7 (E.L. HERTZBERG AND R.G. JOHNSON, EDS.). ALAN R., Modern Cell Biology, enero de 1988; 7(Volume 7), 255-265

50. Arellano, R.O., F. Ramon, A. Rivera & G.A. Zampighi, LOWERING OF PH DOES NOT DIRECTLY AFFECT THE JUNCTIONAL RESISTANCE OF CRAYFISH LATERAL AXONS., Journal Of Membrane Biology, enero de 1986; 94(94), 293-299

Ultimas tesis dirigidas

1. Cindy Lucero García García (estudiante), MECANISMOS MOLECULARES DEL INFLUJO DE CA2+, ACTIVADO POR NEUROTRANSMISORES EN EL LINAJE OLIGODENDROGLIAL , Modalidad: Tesis, Maestría en Ciencias (Neurobiología), Maestría, Instituto de Neurobiología UNAM-Juriquilla, Instituto de Neurobiología UNAM-Juriquilla, Fecha de presentación de examen: 14/08/2023, Arellano Ostoa Rogelio (Director)

2. María Berenice Varela Correa (estudiante), Expresión del Receptor Oligodendroglial en células HEK293., Modalidad: Tesis, Maestría en Ciencias (Neurobiología), Maestría, Instituto de Neurobiología, Universidad Nacional Autónoma de México, Fecha de presentación de examen: 23/09/2022, Arellano Ostoa Rogelio (Director)

3. BERENICE ADRIANA GUTIÉRREZ GREBENKOVA (estudiante), EXPRESIÓN DEL RECEPTOR GABAA OLIGONDENDROGLIAL EN EL CEREBRO HUMANO, Modalidad: Informe académico, Programa Nacional de Servicio Social en Investigación en Salud, Licenciatura, Escuela de Medicina, Instituto Tecnológico de Monterrey, Fecha de presentación de examen: 31/01/2022, Arellano Ostoa Rogelio (Director)

4. Rainald Pablo Ordaz (estudiante), Identidad del receptor GABAA oligodendroglial, Modalidad: Candidatura a grado de doctor, PDCB, Doctorado, INB UNAM, Instituto de Neurobiología UNAM-Juriquilla, Fecha de presentación de examen: 25/09/2019, Arellano Ostoa Rogelio (Director)

5. Juan Pablo Moctezuma Hernández (estudiante), Insensibilidad a H+ de los canales tipo Kir en oligodendrocitos del nervio óptico de la rata, Modalidad: Por proyecto de investigación, Maestría en Ciencias (Neurobiología), Maestría, Instituto de Neurobiología UNAM-Juriquilla, INB-UNAM, Instituto de Neurobiología UNAM-Juriquilla, Fecha de presentación de examen: 06/10/2017, Arellano Ostoa Rogelio (Director)

Capítulos en libros recientes

1. ROGELIO O. ARELLANO, RICHARD M. WOODWARD, RICARDO MILEDI, ION CHANNELS, 1a, , Estados Unidos de América, 1996

2. RAMON, F., ARELLANO, R. O., AND RIVERA, A., BIOPHYSICS OF GAP JUNCTION CHANNELS, 1a, , Estados Unidos de América, 1991

3. RAMON, F., ARELLANO, R. O., RIVERA, A., AND ZAMPIGUI, G. A., GAP JUNCTIONS, MODERN CELL BIOLOGY, 1a, , Estados Unidos de América, 1988