Mecanismos celulares y moleculares implicados en el desarrollo de la fibrosis peritoneal

Abstract

Cuando tiene lugar una lesión tisular se desencadena un proceso reparador, donde la inflamación juega un importante papel. Si persiste el ambiente inflamatorio, se produce una reparación anómala del tejido, con aumento de depósito de matriz extracelular y colágeno, además de la formación de nuevos vasos sanguíneos; todo ello conlleva al desarrollo de fibrosis, que altera la arquitectura y la funcionalidad del tejido afectado. La fibrosis se define como un exceso de tejido conectivo en un órgano como consecuencia de una reparación anómala de una lesión. Se produce en respuesta a un porceso inflamatorio crónico. La fibrosis es un importante proceso causante de morbilidad y co-morbilidad en humanos. La deposición de un exceso de matriz extracelular origina una alteración en la arquitectura del órgano afectado, lo que lleva a un mal funcionamiento del mismo. La fibrosis está relacionada con cerca del 45% de las muertes que tienen lugar en los países desarrollados y puede afectar a distintos órganos (pulmón, hígado, riñón, etc…). Un ejemplo de ello es lo que ocurre en los pacientes sometidos a diálisis peritoneal (DP), una terapia sustitutiva del riñón que consiste en administrar un líquido hiper-osmótico en la cavidad peritoneal a través de un catéter. La naturaleza bioincompatible de las soluciones que se emplean para la diálisis, provoca un daño en la capa de células mesoteliales de la membrana peritoneal y ambiente inflamatorio “crónico” de bajo grado que desencadena el desarrollo de fibrosis en la membrana peritoneal de los pacientes sometidos a esta terapia. En esta tesis se han utilizado ratones como modelo animal de exposición crónica a las soluciones de diálisis, para estudiar los mecanismos implicados en el desarrollo de fibrosis peritoneal. Se realizaron distintos ensayos que se presentan en los siguientes capítulos: Capítulo I Con el fin de relacionar factores genéticos con la predisposición a desarrollar fibrosis, se llevó a cabo un estudio comparativo de la respuesta de la membrana peritoneal de ratones de distintas cepas (C57BL/6, C3H, DBA/2 Y SJL), tras ser expuestos crónicamente a líquido de diálisis. Los resultados demuestran que el fondo genético tiene una importante implicación en el proceso inflamatorio en respuesta a la exposición a la solución de diálisis y que este correlaciona con el desarrollo de la fibrosis de la membrana peritoneal. En función de la cepa utilizada se observó una mayor (C57/BL6 y SJL) o menor (DBA/2 y C3H) predisposición a desarrollar fibrosis. Estos hallazgos pueden ser útiles para su aplicación en humanos, entender diferencias de susceptibilidades entre pacientes, entender por qué hay etnias más susceptibles a padecer fibrosis peritoneal, lo que conlleva en muchos casos a tener que dejar el tratamiento y disminuir de forma importante su calidad de vida. Estos descubrimientos pueden ayudar en la identificacion de biomarcadores que permitan identificar una mayor o menor susceptibilidad a desarrollar fibrosis en respuesta a la diálisis peritoneal. Capítulo II La edad es un problema añadido en la terapia de diálisis peritoneal; está relacionada con una menor capacidad regenerativa y un aumento de la susceptibilidad a desarrollar fibrosis. Los pacientes de mayor edad, además de tener alteradas sus capacidades cognitivas, presentan complicaciones tales como peritonitis, desarrollo temprano de fibrosis y adherencias. Todo esto condiciona un incremento en su morbilidad y mortalidad. En el capítulo II se estudia, por tanto, la influencia de la edad (empleando ratones jóvenes y mayores) en el desarrollo y evolución de la fibrosis en la membrana peritoneal, en respuesta a la exposición a soluciones de diálisis. Los resultados obtenidos demuestran que el envejecimiento predispone al desarrollo de fibrosis peritoneal y que esta predisposición está asociada con una mayor inflamación peritoneal, probablemente como resultado de un proceso inflamatorio de bajo grado asociado a la edad. Capítulo III Dado que en los capítulos anteriores se demostró una importante relación entre inflamación y la fibrosis, se estudió el papel de los macrófagos, las células más abundantes en la cavidad peritoneal de ratones expuestos a la solución de diálisis. Los resultados obtenidos demuestran que los macrófagos juegan un importante papel en el desarrollo de la fibrosis peritoneal. Estos se adhieren a la membrana peritoneal y adquieren la capacidad de secretar colágeno y expresan actina de músculo liso. Esto demuestra que los macrófagos pueden diferenciarse a miofibroblastos contribuyendo al desarrollo de fibrosis. Su fenotipo inflamatorio, así como su mayor adhesión a moléculas de adhesión, sugieren que tendrían un papel prioritario en el proceso fibrótico. Capítulo IV Como las células T juegan un importante papel en el control de la inflamación y hay estudios recientes que correlacionan las células T (Th17) con el desarrollo de la fibrosis, el capítulo IV se centra en la activación de los linfocitos T en la cavidad peritoneal. Los resultados obtenidos demuestran que la exposición crónica a la solución de diálisis en ratones C57BL/6 lleva a un aumento de la frecuencia de determinados clonotipos de células T en la cavidad peritoneal, sugiriendo su participación en la fibrosis de la membrana peritoneal. Los resultados sugieren que la activación de las células T es dependiente del reconocimiento antigénico y que las células T específicas expresan preferentemente dos clonotipos. Capítulo V El proceso fibrótico afecta a la permeabilidad de la membrana peritoneal, y no existen métodos sencillos para valorarla, sobre todo en pequeños animales. En este capítulo se describe un método no invasivo que permite cuantificar in vivo la permeabilidad peritoneal de los ratones a lo largo del tiempo, y analizar el efecto de cualquier intervención terapéutica (v.g., uso de fármacos anti-inflamatorios). El método emplea un trazador fluorescente que es medido de forma cuantitativa con un equipo de imagen, proporcionado información sobre el grado de permeabilidad de la membrana peritoneal de los ratones in vivo. “Conclusión” Los resultados presentados a lo largo de todos los capítulos permiten concluir que el proceso inflamatorio es el principal desencadenante de la fibrosis peritoneal inducida por la exposición crónica a la solución de diálisis. En este proceso, las células T juegan un importante papel, promoviendo la diferenciación de los macrófagos hacia células secretoras de matriz extracelular.