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Programa de Mecanismos Moleculares | Cardiovascular

Metabolic Homeostasis and Vascular Calcification (METABOL)

Ricardo Villa Bellosta
Group Leader | Ramón y Cajal Researcher
 
Lab: PSSL7
Área de conocimiento

La calcificación vascular, es decir, la calcificación patológica de las estructuras cardiovasculares, constituye uno de los factores más importantes que determinan la mortalidad de los pacientes en todo el mundo. Aunque se han propuesto distintos mecanismos para explicar la patogénesis de la calcificación vascular, nuestra comprensión de este proceso dista mucho de estar completa. Sin embargo, en los últimos años han surgido algunos factores de riesgo, entre ellos el aumento del fósforo sérico y la síntesis defectuosa de pirofosfato. En nuestro laboratorio, nos interesa el papel de la homeostasis del fosfato y el pirofosfato en la calcificación vascular. Dado que la calcificación vascular es un problema con un impacto sanitario y socioeconómico notablemente elevado en la sociedad, nuestra investigación contribuirá a mejorar la salud y el bienestar de los ciudadanos.

Ayúdanos a investigar la Progeria

En el grupo Metabolic Homeostasis and Vascular Calcification del CiMUS de la Universidade de Santiago de Compostela trabajamos en un proyecto de investigación sobre progeria, una enfermedad rara que provoca un envejecimiento acelerado en los niños. Nuestro objetivo es comprender mejor los mecanismos de la enfermedad y explorar cómo la dieta y potenciales nuevos tratamientos pueden mejorar la calidad de vida y aumentar la esperanza de quienes la padecen.
Tu apoyo puede marcar una verdadera diferencia. Con tu donación contribuirás directamente al avance científico y a la búsqueda de soluciones que den esperanza a las familias afectadas por la progeria.

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Concepto del ingreso: Donación PROGERIA-2003.I0YL.64100

Líneas de investigación

  • Investigate the molecular mechanisms that control vascular calcification in the arterial wall in aging, chronic kidney disease, diabetes and accelerated aging (Hutchinson-Gilford Progeria Syndrome).
  • Evaluating new markers and risk factors for vascular calcification, which should help in the design of new diagnostic methods and new therapeutic strategies against this devastating disease.

Miembros

 

Alicia Flores Roco
FPI fellowship
Belinda María Lago Vallejo
Xunta de Galicia fellowship
Iria Vida González Vázquez
PhD student

Publicaciones seleccionadas

Elevated glucose levels increase vascular calcification risk by disrupting extracellular pyrophosphate metabolism

Flores-Roco A, Lago BM, Villa-Bellosta R.

Role of the extracellular ATP/pyrophosphate metabolism cycle in vascular calcification.

Ricardo Villa-Bellosta

Vascular Calcification: Key Roles of Phosphate and Pyrophosphate

Ricardo Villa-Bellosta

Dietary magnesium supplementation improves lifespan in a mouse model of progeria

Ricardo Villa-Bellosta

New insights into endogenous mechanisms of protection against arterial calcification

Ricardo Villa-Bellosta

ATP-based therapy prevents vascular calcification and extends longevity in a mouse model of Hutchinson-Gilford progeria syndrome

Ricardo Villa-Bellosta

Resultados seleccionados

Figure 1. Representative images of typical vascular calcifications. (A) Computerized tomography (CT) angiography: 3D volume-rendered image shows calcification in the aortic-iliac axis (white) in a haemodialysis patient. (B–D) Curved MIP (maximum intensity projection) views. Cardiac-CT scan shows calcification in the right coronary artery (B) and in the Cx and LAD (C) (arrows). (D) Supra-aortic CT scan shows calcification in the internal and common carotid arteries (arrows). Ao, Aorta; RCA, right coronary artery; LAD, left anterior descending artery; Cx, circumflex artery; LM, left main artery; SA, subclavian artery; CCA, common carotid artery; ICA, internal carotid artery; ECA, external carotid artery. Villa-Bellosta et al. Eur Heart J. 2017.

 

Figure 2. Schematic representation of a model for vascular calcification. Calcium phosphate crystals deposition depends of equilibrium between concentration of inorganic phosphate (Pi) and synthesis of inhibitors (including pyrophosphate, PPi). Vascular calcification could be induced by (i) lack of synthesis of calcium phosphate crystal inhibitors (e.g. increased PPi degradation via alkaline phosphatase) or (ii) elevated serum Pi concentration (e.g. chronic kidney disease). Villa-Bellosta et al. Eur Heart J. 2017.

 

Figure 3. Pyrophosphate synthesis increases in VSMCs during phosphate-induced calcification because of compensatory regulation of extracellular pyrophosphate metabolism. Villa-Bellosta. ATVB. 2018.

 

Figure 4.  Characterization of phosphate-induced calcification and pyrophosphate/ATP hydrolysis in cultured ex vivo aortic rings. A), Representative images of hematosine and eosin (H&E), van Gieson, or trichrome staining performed on aortic rings’ histological section. B), Calcification of normal and devitalized aortic rings (measured as 45-calcium incorporation) incubated ex vivo in minimum essential medium media containing 1 or 2 mmol/L phosphate and 45-calcium as radiotracer for 6 d (top) in the absence or presence of 100 μmol/L levamisole (+Lev) or 100 μmol/L pyrophosphate (+PPi). Representative images (original ×20 magnification) of Alizarin Red or von Kossa staining, performed on aortic rings’ histological section (bottom). C), 45-calcium incorporation in devitalized aortic rings at the indicated concentration of phosphate (top, 1 mmol/L calcium) or calcium (bottom, 2 mmol/L phosphate). D), 32PPi (32-pyrophopshate) hydrolysis at the indicated time in normal and devitalized aortic rings (top), and effects of 100 μmol/L levamisole (+Lev) on pyrophosphate hydrolysis (bottom). E), Kinetic characterization of 32PPi (top) or [γ32P]ATP (bottom) hydrolysis at the indicated inorganic pyrophosphate (PPi) and ATP concentration in normal aortic rings. Villa-Bellosta. ATVB. 2018.

 

Figure 5. Magnesium improves LmnaG609G/+ vascular smooth muscle cell calcification. A) Scheme showing the principle of the measurement. B) Representative time‐course of 2 mM phosphate on calcification of LmnaG609G/+ VSMCs (up). Calcification was visualized with Alizarin red. Representative microscopic images (10x) showing calcification of treated and untreated LmnaG609G/+ VSMCs (down). C–F) Measures of calcium in treated living LmnaG609G/+ VSMCs (C), treated fixed LmnaG609G/+ VSMCs (D), untreated living LmnaG609G/+ VSMCs (E), and untreated fixed LmnaG609G/+ VSMCs (F). G) The calcification inhibitory capacity was calculated as the difference in calcium deposition between living and fixed cells (ΔCa2+). Villa-Bellosta. EMBO mol med. 2020.

Proyectos

Proyecto(s) activo(s)

Proyectos nacionales

Homeostasis metabólica y calcificación vascular
REF: ED431F 2022/03Duration: -
PI: Ricardo Villa Bellosta
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CONSOLIDACIÓN 2022 - PROXECTOS DE EXCELENCIA. XUNTA DE GALICIA 

Calcificacion Vascular en enfermedades asociadas con el envejecimiento.
REF: RYC2019-027920-IDuration: -
PI: Ricardo Villa Bellosta
AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACION

Proyecto(s) finalizado(s)

Otros proyectos internacionales

Progeria and vascular calcification: diet and treatments
REF: 2022-85Duration: -
PI: Ricardo Villa Bellosta
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Funding: PROGERIA RESEARCH FOUNDATION (USA)

Proyectos nacionales

Envejecimiento y calcificacion vascular: diagnostico, marcadores y tratamiento - RETOS 2020
REF: PID2020-113603RB-I00Duration: -
PI: Ricardo Villa Bellosta
AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACION
Enfermedad Renal Crónica y Calcificación Vascular
REF: SEN21-3315Duration: -
PI: Ricardo Villa Bellosta
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Funding: Fundación SENEFRO y Sociedad Española de Nefrología (S.E.N.)