Búsqueda de nuevas tecnologías para el conocimiento de la cistogénesis

Resumo

La poliquistosis renal autosómica dominante (ADPKD) es una enfermedad genética que presenta una incidencia de 1/400-1/1000 individuos. Se caracteriza por la formación de quistes a lo largo del túbulo de la nefrona que se expanden y acaban provocando la pérdida de la función renal. Está causada por mutaciones en los genes PKD1, PKD2, y los recientemente descubiertos GANAβ y DNAJB11. Algunos pacientes presentan otras manifestaciones extrarrenales como pueden ser quistes hepáticos o pancreáticos, aneurismas, dilatación de la raíz aórtica, prolapso de la válvula mitral, hernias abdominales, vesículas seminales y membrana aracnoides. Se han identificado varios mecanismos moleculares alterados en ADPKD: incremento en la proliferación, apoptosis, fibrosis, inflamación, secreción de fluidos, alteraciones en el metabolismo, en la vía Wnt, pérdida de la función mecanosensora del cilio primario, de la división celular orientada (OCD) y de la polaridad celular plana (PCP), disminución de Ca2+, incremento de AMPc, etc. Sin embargo, aún se desconoce el mecanismo implicado en el inicio de la cistogénesis. A causa de esto, los fármacos actuales solo consiguen retrasar la progresión de la enfermedad o paliar los síntomas, pero no existe ningún tratamiento efectivo para la ADPKD. Por lo tanto, los objetivos fundamentales de esta tesis se basaron en la búsqueda de posibles vías alteradas en la cistogénesis mediante el análisis del proteoma diferencial entre embriones de ratones mutantes Pkd1 y Pkd2 y wild type en el inicio de la formación quística mediante espectrometría de masas; y en el desarrollo de un modelo in vitro mediante bioimpresión 3D que mimetice el ambiente de una nefrona, que permita someter a las células a un flujo similar al causado por la orina y crecer a las células formando quistes. En los embriones se han encontrado alteradas las vías de la tradución, splicing, transporte de oxígeno, ubiquitinación y degradación en el proteasoma, metabolismo de la glucosa, reparación de heridas mediante formación y agregación de plaquetas, el citoesqueleto de actina y proteínas de exosomas. Se ha desarrollado un modelo in vitro basado en la bioimpresión 3D de canales en los que perfundir flujo. Se han testado como matrices de soporte de los canales, hidrogeles formados por colágeno y gelatina. Como biotintas sacrificables, es decir, que se pueden eliminar posteriormente para obtener un canal hueco en el interior de la matriz, se ha utilizado gelatina y alginato. Además, se ha analizado distintos parámetros reológicos de estos materiales y se ha observado que afectan a la viabilidad celular. En resumen, se han identificado nuevas vías implicadas en la cistogénesis y se ha desarrollado un nuevo modelo in vitro que va a permitir estudiar los mecanismos moleculares implicados en la ADPKD. El conocimiento de nuevas vías será útil para el diseño de nuevos fármacos y más efectivos que los actuales.