| Tesis Doctorales de la Universidad de Alcalá |
| ANÁLISIS MULTI-ÓMICO DE LA DISFUNCIÓN ENDOTELIAL EN MODELOS IN VITRO DE LA ENFERMEDAD RENAL CRÓNICA: ESTRATEGIAS TERAPÉUTICAS Y BIOMARCADORES | | Autor/a | Figuer Rubio, Andrea | | Departamento | Biología de Sistemas | | Director/a | Alique Aguilar, Matilde | | Codirector/a | Carracedo Añón, Julia María | | Fecha de depósito | 01-07-2025 | | Periodo de exposición pública | 1 a 15 de julio de 2025 | | Fecha de defensa | Sin especificar | | Programa | Ciencias de la Salud (RD 99/2011) | | Mención internacional | Solicitada | | Resumen | La enfermedad renal crónica (ERC) se caracteriza por la acumulación de sustancias de desecho en sangre como consecuencia del fallo renal. Esta acumulación produce el síndrome urémico o uremia. Los productos acumulados más destacados son las toxinas urémicas, capaces de generar daños en el organismo, especialmente en las células endoteliales que se encuentran en contacto directo con la sangre, donde se acumulan estas sustancias de desecho. El daño endotelial mantenido en el tiempo causa disfunción endotelial, que es el primer paso en el desarrollo de múltiples enfermedades cardiovasculares (ECV). Esto explica porque las ECV son la principal causa de mortalidad en la ERC. De esta alta mortalidad surge la necesidad de identificar potenciales biomarcadores y dianas terapéuticas de la disfunción endotelial causada por toxinas urémicas. Para ello, el estudio de los mecanismos moleculares por los cuales se produce el daño endotelial es fundamental. Algunos de los mecanismos están ampliamente descritos, como son el estrés oxidativo y la inflamación, pero hay otros más desconocidos, como la degradación del glicocálix endotelial y el papel de las vesículas extracelulares (VE) como potencial biomarcador o mecanismo propagador del daño. Ante esta falta de conocimiento, nos propusimos estudiar con una aproximación multi-ómica las alteraciones que se producen en el endotelio en dos modelos in vitro de ERC.
El primer modelo consistió en el tratamiento de las células endoteliales con indoxil sulfato (IS), una de las toxinas urémicas más abundantes que se acumulan en sangre en los pacientes con ERC. Se analizaron las alteraciones proteómicas en las células endoteliales y las VE liberadas por estas células. Se comprobó cómo las células endoteliales sobreexpresaban proteínas implicadas en la inflamación, la adipogénesis y el metabolismo de xenobióticos, y cómo se reducía la proliferación por un mecanismo dependiente de la PI3K/AKT/mTOR. Las VE liberadas por el endotelio tras el tratamiento con IS modificaron su contenido, reduciendo la cantidad de proteínas relacionadas con la matriz extracelular, la miogénesis, la proliferación y la inflamación, con un posible aumento de proteínas implicadas en el metabolismo de los ácidos grasos.
En el segundo modelo, se estudió la disfunción endotelial provocada por los sueros urémicos (SU) procedentes de pacientes con ERC, y se evaluó la efectividad del pretratamiento con sulodexida (SDX), un fármaco que repara el glicocálix endotelial. Se analizaron los cambios producidos a nivel de ARNm, miARN y en la metilación del ADN. Los análisis de ARNm y miARN revelaron que los SU producían estrés del retículo endoplásmico, descenso de la proliferación, la supervivencia celular y las defensas antioxidantes, menor síntesis de óxido nítrico, y desregulación de la angiogénesis, la migración endotelial y procesos de regulación de la inflamación. Incluso, hay una pérdida de la matriz extracelular y el glicocálix. Cuando se pretratataron las células endoteliales con SDX, ésta indujo un efecto antiinflamatorio y antioxidante, y redujo la pérdida de la capacidad de proliferación y de síntesis de óxido nítrico producido por los SU. En las distintas comparativas, los cambios en el patrón de metilación del ADN fueron de escasa relevancia debido a que los cambios observados correspondían principalmente a pseudogenes.
Por tanto, en esta tesis doctoral se describen novedosos mecanismos que median la disfunción endotelial producida por la uremia, y se proponen potenciales biomarcadores diagnósticos o de seguimiento de los pacientes con ERC. Asimismo, se propone la SDX como un potencial agente terapéutico para evitar o demorar el daño endotelial asociado a la uremia, que evite o retrase el desarrollo de ECV asociado a la ERC. |
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