Organismal Dynamics

Macrófagos y coordinación sistémica de la fisiología entre órganos

Dr Sergio Juarez-Carreño

Junior Group Leader Springboard

Resumen


Los organismos deben adaptar constantemente su fisiología y metabolismo para mantener un correcto desarrollo y rendimiento óptimos a lo largo de su ciclo de vida. Lograr esta homeostasis refinada requiere una comunicación precisa y coordinada entre todos los órganos y tejidos. Cada vez más, el sistema inmunitario innato emerge como un actor clave que orquesta la homeostasis tisular y sistémica del organismo, trascendiendo su función tradicional de combatir infecciones. Nuestro laboratorio está interesado particularmente en los macrófagos, células inmunes presentes en prácticamente todos los órganos y tejidos de los metazoos durante todo el ciclo de vida. Los macrófagos capaces de sensar el medio exterior, detectan e integran diversas señales ambientales para orquestar respuestas celulares adaptativas cruciales para el crecimiento, la remodelación y la función de los tejidos especializados. Estas características sugieren que los macrófagos actúan como centros esenciales de información local y sistémica, en lugar de simplemente servir como la primera línea de defensa del cuerpo contra los patógenos.

Nuestro laboratorio tiene como objetivo explorar mecanismos novedosos de comunicación entre los diferentes órganos y tejidos en los que los macrófagos juegan un papel relevante e imprescindible en la regulación de la homeostasis sistémica, tanto en condiciones de homeostáticas como patofisiológicas. Nuestra hipótesis es que los macrófagos sirven como centros de información centrales que vinculan las señales ambientales con la fisiología de todo el cuerpo. Nuestra investigación busca responder a dos preguntas fundamentales

1: Detección y Señalización: ¿Cómo utilizan los macrófagos su amplia gama de receptores de membrana para detectar estímulos externos e internos? Además, ¿cómo responden diseminando factores de crecimiento para estimular y modular la fisiología de órganos circundantes y distales?

2: Integración y predisposición: ¿Cómo integran los macrófagos diversos estímulos simultáneamente para desencadenar una respuesta adaptativa específica y apropiada en todo el organismo?

Nuestro Enfoque Experimental

Para abordar estas preguntas, utilizamos la mosca de la fruta, Drosophila melanogaster, como nuestro principal modelo animal. Este potente sistema nos permite combinar:

  • Genética y Análisis de Comportamiento
  • Microscopía Confocal y Biología Celular
  • Metabolómica y Secuenciación de Próxima Generación

Además, aplicamos diferencias en las condiciones ambientales de Drosophila para modular activamente el comportamiento de los macrófagos y la fisiología sistémica, proporcionando una visión dinámica de su papel regulador.

Visión Traslacional y Colaboración

Nos enfocamos en identificar mecanismos reguladores fundamentales gobernados por macrófagos que están conservados evolutivamente y que son potencialmente extrapolables a todos los metazoos. Para asegurar el amplio impacto de nuestros hallazgos, buscamos activamente colaboraciones con otros laboratorios para corroborar nuestros descubrimientos en modelos de vertebrados, incluidos ratones, peces cebra y células humanas.

Cinco publicaciones relevantes


 

  • Juarez-Carreño S*, & Milán M*. 2026.A systemic role of macrophage-derived BMP2/4 homolog Dpp in inhibiting sterol hormone synthesis under dietary stress. Current Biology. Volume 36, Issue 12p3165-3175.e4. *: Co-Corresponding authors.DOI: 10.1016/j.cub.2026.05.028 
  • Juarez-Carreño S*, & Geissmann F*. 2023. The macrophage genetic cassette inr/dtor/pvf2 is a nutritional status checkpoint for developmental timing. Science Advances. 9 (38), eadh0589. *: Co-Corresponding authors. DOI: 10.1126/sciadv.adh0589
  • Lazarov T, Juarez-Carreño S, Cox N, Geissmann F. 2023. Physiology and diseases of tissue-resident macrophages. Nature. 618 (7966), 698-707 386. DOI: 10.1038/s41586-023-06002-x
  • Juarez-Carreño S, Vallejo DM, Carranza-Valencia J, Palomino-Schätzlein M, Ramon-Cañellas P, Santoro R, de Hartog E, Ferres-Marco D, Romero A, Peterson HP, Ballesta-Illan E, Pineda-Lucena A, Dominguez M, Morante J 2021. Body-fat sensor triggers ribosome maturation in the steroidogenic gland to initiate sexual maturation in Drosophila. Cell Reports. 37 (2) 20. DOI: 10.1016/j.celrep.2021.109830
  • Vallejo DM#, Juarez-Carreño S#, Bolivar J, Morante J, Dominguez M. 2015. A brain circuit that synchronizes growth and maturation revealed through Dilp8 binding to Lgr3. Science. 350 (6262), aac67672. #: equal contribution. DOI: 10.1126/science.aac6767

Miembros del laboratorio y colaboradores


Miembros del laboratorio

Investigador Principal

Sergio Juarez-Carreño. PhD. (sjuacar@upo.es)

Técnico de laboratorio

Carmen Leiva Nieto (cmleinie@upo.es)

Colaboradores

Marco Milán (IRB Barcelona)
Maria Dominguez (Instituto de Neurociencias. Alicante)
Daria Siekhaus (UCLA, Los Angeles)
Maria Dolores (Lola) Martín Bermudo (CABD, Sevilla)
Acaimo González Reyes (CABD, Sevilla)