Tesis doctoral de Carlos Sebastian Muñoz
Todas las células eucariotas están expuestas a agentes exógenos causantes de daño genético de estrés celular. Algunos procesos biológicos también pueden conducir a la aparición de un daño celular. Es el caso, por ejemplo, del metabolismo celular y los procesos inflamatorios. El mantenimiento de la integridad genómica es esencial para la homeostasis y la supervivencia de un organismo. Así, el daño genético está asociado a numerosas patologías, como el cáncer, la inflamación y el envejecimiento. Por otro lado, algunos procesos biológicos requieren de roturas en el dna para su correcta ejecución, tales como la transcripción génica, la recombinación v(d) j y el cambio de isotipo de las inmunoglobulinas. Los macrófagos son células fagocíticas que juegan un papel crítico en el establecimiento de la respuesta inmunitaria ya que su función es esencial tanto para la inmunidad innata como la adquirida. Dada la importancia de estas células, en este trabajo hemos estudiado cómo afecta el daño genético a la biología de los macrófagos. (I) inmunotesenescencia de los macrófagos, estrés oxidativo y stat5. La función del sistema inmunitario está afectada por el proceso de envejecimiento. En el caso de los macrófagos, su activación en respuesta a varios estímulos está reducida durante el envejecimiento. En este trabajo hemos estudiado el efecto del envejecimiento sobre la proliferación de estas células. Hemos observado que los macrófagos provenientes de ratones viejos proliferan menos en respuesta al gm-csf, pero no en respuesta la m-csf. Esto es debido a una menor fosforilación de la proteína stat5a. Hemos demostrado que esta menor fosforilación se correlaciona con una menor oxidación de la proteína y que los macrófagos de los ratones viejos están sometidos a un mayor estrés oxidativo. Además, los macrófagos de los ratones deficientes para la telomerasa presentan los mismos defectos que los observados en los ratones viejos. Esto sugiere que el acortamiento de los telómeros a la pérdida de la actividad telonerasa pueden ser la causa del mayor estrés oxidativo en los macrófagos de los ratones viejos y de la reducida y fosforilación de stat5a. Dada la importancia de esta proteína en la biología del macrófago y su relación con el envejecimiento, nos ha parecido de gran interés y relevancia profundizar en los mecanismos de la regulación transcripcional por stat5. La transcripción génica es un proceso complejo que requiere de la organización y coordinación de varios elementos que incluyen la producción de los factores de transcripción y la modulación de su actividad por modificaciones post-traduccionales. Además, el estado de la cromatina es determinante para la activación o represión de la transcripción génica y, por tanto, los procesos de remodelación de la cromatina constituyen un punto clave en la regulación de la transcripción. En estos procesos juegan un papel clave las proteínas con actividad acetil-transferasa (hat) e histona desacetilasa (hdac). Se ha descrito que algunos stats puede interaccionar con algunas de estas proteínas. En este trabajo hemos demostrado que se requiere de una actividad desacetilasa para la correcta ejecución de las funciones dependientes de la vía gm-csf-stat5 en los macrófagos. Así, la proliferación y la expresión de los genes del mhc de clase ii en respuesta a este factor de crecimiento se encuentran reducidas cuando tratamos a los macrófagos con tsa, un inhibidor de la actividad hdac. Además, la diferenciación a células dendríticas, también dependiente del gm-csf, es menor en presencia de este inhibidor. El mecanismo de acción del tsa implica la inhibición de reclutamiento de la rna polimerasa ii en los promotores de los genes diana de stat5. (Ii) daño genético e inflamación: papel de la dna polimerasa m. En el tercer trabajo mostrado en esta tesis hemos caracterizado la función de la dna polimerasa (polm) en los macrófagos. Para la reparación de las roturas de doble cadena en el dna (dsbs) se requiere del procesamientote los extremos de dna para su correcta ligación. En base a sus propiedades bioquímicas, la dna polimerasa m (polm) podría ser la encargada de realizar este procesamiento. Sin embargo, no existe ninguna evidencia experimental in vivo que confirme esta hipótesis. La polm se expresa de forma mayoritaria en células del sistema inmunitario donde juega un papel importante en los procesos de hipermutación somática (shm) y recombinación v(d)j. En este trabajo hemos observado que los macrófagos presentan una expresión muy elevada de la polm. Además, el análisis de los macrófagos de ratones deficientes en pol m (polm-/-) ha demostrado su implicación in vivo en la reparación de dsbs. Los macrófagos de estos ratones son más susceptibles al etopósido, un agente que causa dsbs. Este fenómeno está relacionado con una mayor capacidad proliferativa causada por una activación sostenida del punto de control del daño genético en g2/m. Por otro lado, hemos observado que el ifng y el lps inducen la expresión de la polm. Este tratamiento induce dsbs en los macrófagos y, además, los macrófagos de los ratones polm-/- presentan una mayor susceptibilidad al mismo. Estos resultados sugieren que la polm podría estar implicada en la reparación de los dsbs en los macrófagos presentes en el foco inflamatorio.
Datos académicos de la tesis doctoral «El daño genetico y los macrofagos. implicaciones en el envejecimiento y en la inflamacion«
- Título de la tesis: El daño genetico y los macrofagos. implicaciones en el envejecimiento y en la inflamacion
- Autor: Carlos Sebastian Muñoz
- Universidad: Barcelona
- Fecha de lectura de la tesis: 12/02/2008
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Antonio Celada Cotarelo
- Tribunal
- Presidente del tribunal: Antonio Bernad
- eduardo Batlle gomez (vocal)
- Jorge Mallol miron (vocal)
- Rafael Solana lara (vocal)