ESCUELA DE DOCTORADO

 
Tesis Doctorales de la Universidad de Alcalá
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IMPLICACIÓN DE LA ILK EN LA REGULACIÓN DE LOS TRANSPORTADORES DE MEMBRANA SENSIBLES A HORMONAS Y SU PAPEL EN LA PROGRESIÓN DE ENFERMEDADES CRÓNICAS
Autor/aHatem Vaquero, Marco Antonio
DepartamentoBiología de Sistemas
Director/aRodríguez Puyol, Manuel Antonio
Codirector/aFrutos García, Sergio de
Fecha de defensa29/11/2018
CalificaciónSobresaliente Cum Laude
ProgramaCiencias de la Salud (RD 99/2011)
Mención internacionalNo
ResumenLa quinasa ligada a integrinas (ILK) es una proteína intracelular que desempeña un importante papel en la transducción de señales procedentes del entorno extracelular regulando numerosas vías de señalización a través de algunos de sus principales efectores, entre los que destacan las proteínas AKT y GSK3ß. Diferentes estudios han evidenciado los potenciales efectos oncogénicos de ILK, capaz de promover cambios en la expresión de proteínas involucradas en el desarrollo y en la proliferación de células tumorales, por el contrario, el papel que desempeña ILK en la regulación de proteínas durante el desarrollo de otros procesos fisiopatológicos está menos descrito.Un trabajo previamente publicado por nuestro grupo de investigación demostró que la deleción de ILK en diferentes modelos estaba relacionada con una disminución de los niveles totales de acuaporina-2 (AQP2), un canal de agua regulado por la hormona vasopresina que se expresa mayoritariamente en los túbulos colectores renales y que juega un papel clave en la concentración de la orina y en el mantenimiento de la homeostasis hídrica corporal. Con el fin de determinar la participación del factor de transcripción NFATc3 en el mecanismo de regulación de ILK sobre la expresión de AQP2 se realizaron ensayos en modelos in-vitro e in-vivo. Como modelo in-vitro, se emplearon células del túbulo colector (mIMCD3) con la ILK parcialmente silenciada (si-ILK) que fueron transfectadas con reporteros luciferasa de la actividad de NFAT o del promotor de AQP2 y tratadas con diferentes activadores o inhibidores farmacológicos de NFAT. Las células si-ILK mostraron una disminución de la actividad de NFAT junto con un descenso de la transcripción de AQP2. La disminución de ILK tras el tratamiento con colágeno I, una de las principales proteínas presentes en estados de fibrosis renal, redujo igualmente la actividad de ambos promotores. Los ratones con una deleción parcial de ILK (cKD-ILK) exhibieron una disminución de la presencia de NFATc3 en el núcleo de las células tubulares de médula renal provocando una reducción de su capacidad como regulador transcripcional, que condujo finalmente a una disminución de los niveles totales de AQP2. Los ratones nulos para NFATc3 (NFATc3KO) mostraron una disminución del contenido total y de la presencia en membrana plasmática del canal AQP2 en médula renal que provocó un descenso de la reabsorción tubular renal y, en consecuencia, una desregulación general de la homeostasis hídrica. De igual manera, se determinó el papel que desempeña ILK sobre la regulación de otra proteína transportadora regulada por hormonas, concretamente el principal transportador de glucosa sensible a insulina GLUT4, presente mayoritariamente en el músculo estriado y en el tejido adiposo. Para ello se emplearon ratones cKD-ILK y WT alimentados con dieta estándar, los cuales se mantuvieron en condiciones de ayuno o con acceso libre a comida en función del ensayo. Además, se empleó un modelo in-vitro de músculo esquelético (miotubos) en el cual se inactivó la proteína ILK mediante el uso de un inhibidor específico de su actividad o de ARNs interferentes. Los resultados obtenidos mostraron una diminución de la expresión de GLUT4 en los tejidos periféricos sensibles a la insulina tras la inhibición parcial de ILK, causando un deterioro en su capacidad de captación de glucosa que contribuyó al desarrollo de resistencia a la insulina y a una desregulación general de la homeostasis glucídica. Además, se examinó el papel que desempeña ILK en el desarrollo de obesidad y resistencia a la insulina en sus etapas iniciales, empleando para ello ratones cKD-ILK y WT alimentados con dieta alta en grasa durante 2 y 6 semanas