dianas 9(1) > Escobar etal

dianas | Vol 9 Num 1 | marzo 2020 | e202003fa05

Indoxil sulfato induce senescencia y liberación de microvesículas en células endoteliales que promueven la calcificación vascular.

Beatriz Escobar^1, a, Guillermo Bodega², Julia Carracedo^3, 4, Rafael Ramírez¹, Matilde Alique¹

1. Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, Universidad de Alcalá. Alcalá de Henares, Madrid, Spain.  2. Departamento de Biomedicina y Biotecnología, Facultad de Ciencias, Universidad de Alcalá. Alcalá de Henares, Madrid, Spain.  3. Departamento de Fisiología Animal (II), Facultad de Biología, Universidad Complutense de Madrid, Madrid, Spain.  4. Institute of Investigation, Hospital 12 de Octubre, Madrid, Spain.

a. beatriz.ed98@gmail.com

V Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2020.
16-18 de marzo, 2020. Universidad de Alcalá. Alcalá de Henares, Madrid. España.

Palabras clave: senescencia; microvesículas; calcificación vascular; células endoteliales; toxinas urémicas

Resumen

Antecedentes: Tanto los ancianos como los pacientes con enfermedad renal crónica (ERC) tienen una mayor probabilidad de sufrir enfermedades inflamatorias cardiovasculares (EICVs), las cuales pueden asociarse a la calcificación vascular como inicio de las mismas. Las células endoteliales tienen una senescencia prematura como mecanismo fisiopatológico en la ECV asociada a ERC. Hemos demostrado que las microvesículas (MVs) producidas por estas células senescentes, debido a su capacidad de comunicación intercelular, pueden iniciar dicha calcificación. Además, las toxinas urémicas, como el indoxil sulfato (IS), que se relacionan con la ERC, también pueden generar una senescencia endotelial precoz, lo que puede secretar MVs que inicien la calcificación vascular. Todo esto permite que las MVs puedan ser útiles para su caracterización como biomarcadores tempranos y/o diana terapéutica en estas patologías.

Materiales y métodos: Se trataron células endoteliales (HUVEC) con IS. La senescencia se cuantificó por el método de β-galactosidasa. Por citometría de flujo se aislaron y se caracterizaron las MVs producidas por las HUVEC senescentes, y se utilizaron para el tratamiento de células musculares lisas (HASMC) durante 9, 20 y 30 días. En HASMC se valoraron los depósitos de calcio por el colorante rojo alizarina. A los 30 días, mediante el kit de fenolsufoneftaleina, se cuantificó el contenido de calcio. Mediante PCR cuantitativa se determinó en HASMC la expresión de genes pro-calcificantes y por western blot la expresión de un marcador específico de HASMC (SM22α).

Resultados: El tratamiento con IS indujo senescencia precoz en HUVEC (control: 7,07±2,87% vs. IS: 72,90±13,09%, p<0.0001) y se observó un incremento en la producción de MVs (control: 1,68±1.00 vs. IS: 9.92±4,29 MVs/célula, p<0.005). Las MVs procedentes de células con senescencia precoz por el efecto del IS indujeron calcificación en HASMC, en un proceso asociado a desregulación en la expresión de genes procalcificantes (Runx2, BMP2). Además, las MVs generadas en HUVEC tratadas con IS producen un proceso de desdiferenciación de las HASMC (expresión de SM22α).

Conclusión: Las células endoteliales que tienen una senescencia precoz como consecuencia del estrés oxidativo generado por las toxinas urémicas son capaces de producir MVs que promuevan la calcificación vascular. Su cuantificación en plasma permite que se pueda utilizar como biomarcador para valorar la progresión de la enfermedad en sujetos susceptibles y para diseñar dianas terapéuticas que eviten la generación o la presencia en el espacio extracelular de MVs procalcificantes.

dianas 9(1) > Guerrero-Amelín etal

dianas | Vol 9 Num 1 | marzo 2020 | e202003fa03

Estudio teórico para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer con terapia combinada: desarrollo e innovación.

Carolina Guerrero-Amelín, Samuel Takvor, Jesús Frutos, Víctor Lombardo, Carolina Guerrero-Amelín, Samuel Takvor, Jesús Frutos, Víctor Lombardo

Departamento de Biología de Sistemas, Universidad de Alcalá. 28871, Alcalá de Henares, Madrid. España.

a. carolina.guerreroa@edu.uah.es  b. stm.97@hotmail.com  c. jefrudi@hotmail.es  d. victorlombardo20@gmail.com  a. carolina.guerreroa@edu.uah.es  b. stm.97@hotmail.com  c. jefrudi@hotmail.es  d. victorlombardo20@gmail.com

V Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2020
Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina, Universidad de Alcalá (UAH). Alcalá de Henares, Madrid (Spain)

Palabras clave: High Throughput Screening (HTS); Enfermedad Neurodegenerativa de Alzheimer; Desarrollo farmacológico; Terapia combinada; RTN-3

Resumen

Las enfermedades neurodegenerativas suponen un gran problema de manera global, no existiendo tratamientos efectivos para su tratamiento. Estas enfermedades generalmente se encuentran ligadas a la edad, siendo uno de los principales factores de riesgo de estas. Cada vez nos encontramos con una población más envejecida globalmente gracias a los avances en Medicina, y la prevalencia de estas patologías aumenta a un ritmo desorbitado. Una de las principales enfermedades dentro de este grupo es el Alzheimer. Esta patología supone un gran costo social (por la incapacidad que produce) y sanitario (por el cuidado y tratamiento de estos pacientes) y algunos autores la consideran la gran pandemia del siglo XXI (con 5-7 millones de nuevos casos al año y 44 millones de personas afectadas). El Alzheimer afecta al SNC, caracterizada por la pérdida de sinapsis y de memoria de forma progresiva. Sin embargo, el mayor problema actual es que no existen técnicas que nos ayuden al diagnóstico precoz ni se conoce su etiología. Pese a que se han planteado numerosas hipótesis para explicar su origen (destacando la hipótesis Tau, amiloide y colinérgica), ninguna de ellas ha podido explicar la etiopatogenia real de la enfermedad. Tras un estudio exhaustivo de las vías y rutas de señalización implicadas en el Alzheimer, nuestro grupo ha decidido, de manera totalmente novedosa, abordar el tratamiento de esta enfermedad desde dos puntos distintos, realizando un estudio teórico del resultado de la terapia combinada y presentando el diseño experimental a seguir para el desarrollo de un nuevo fármaco que ayude a estos pacientes. Nuestra estrategia es el diseño de péptidos análogos al reticulón 3 (RTN-3), el cual es una proteína poco estudiada cuya función es la unión a la β-secretasa (BACE-1, responsable de la formación de las placas amiloides que dañan el tejido neuronal y que se encuentra sobreexpresada en esta patología) e inhibirla. La otra protagonista de la terapia combinada es una molécula inhibidora de GSK-3β de forma ATP no competitiva (enzima causante de la fosforilación de Tau y su agregación, formando los ovillos neurofibrilares característicos del Alzheimer). En nuestro trabajo se muestra detalladamente el proceso de cribado (High Throughput Screening) a seguir, con todas las técnicas a emplear, para el desarrollo del péptido análogo al RTN-3, de manera totalmente científica, documentada y analizada tras revisar la literatura, aplicando técnicas de Biología celular, molecular y ensayos en animales, presentando los resultados esperados de manera teórica, y mostrando el proceso de selección de líneas celulares, modelos animales, técnicas, instrumentos y moléculas de forma veraz y totalmente análoga a la realidad.