Aplicación de técnicas proteómicas de alta resolución al estudio de la obesidad y la diabetes tipo 2: análisis de la disfunción mitocondrial en el tejido adiposo humano

• Autores: María Gómez Serrano
• Directores de la Tesis: Belén Peral Fuentes (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2017
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Luis del Peso Ovalle (presid.), María Monsalve Pérez (secret.), Francisco José Ortega Delgado (voc.), Inmaculada Jorge (voc.), Rafael Carlos de Cabo Moreno (voc.)
• Programa de doctorado: Programa Oficial de Doctorado en Bioquímica, Biología Molecular, Biomedicina y Biotecnología (Biociencias Moleculares)
• Materias:
  • Química
    • Bioquímica
  • Ciencias de la vida
    • Biología humana
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
• Resumen

  • La obesidad se considera la nueva pandemia del siglo XXI. La población mundial envejece cada día más y paralelamente las cifras de personas que padecen sobrepeso y obesidad aumentan de forma abrumadora, lo que se traduce en un aumento de la incidencia de patologías como la diabetes tipo 2 (DM2), enfermedad cardiovascular (ECV) o cáncer. La acumulación excesiva de grasa en obesidad conlleva la disfunción del tejido adiposo, lo cual provoca la disrupción de la homeostasis metabólica y el desarrollo de comorbilidades. En los últimos años, la mayoría de abordajes proteómicos que han intentado estudiar la obesidad y sus patologías asociadas han recurrido a modelos animales, limitando las conclusiones de sus estudios. Además, apenas existen referencias en la literatura que hayan utilizado estrategias proteómicas de alta resolución para analizar el tejido adiposo humano.

    En esta Tesis Doctoral se describen los cambios sufridos por el proteoma del tejido adiposo visceral de individuos obesos con el envejecimiento y la DM2, así como por el dimorfismo sexual en pacientes diabéticos. Además del análisis de proteínas individuales, en este trabajo se aplican herramientas de Biología de Sistemas para evaluar los cambios del proteoma desde una perspectiva global y dinámica. En el estudio del dimorfismo sexual se encontraron diferencias en el grado de inflamación, la respuesta inmune y la maquinaria antioxidante, así como en la morfología del tejido adiposo. Los estudios de proteómica diferencial de envejecimiento y DM2 mostraron alteraciones en procesos biológicos comunes, como la remodelación de la matriz extracelular o la función mitocondrial, aunque los perfiles proteicos afectados en cada caso fueron distintos.

    Debido a la importancia de la disfunción mitocondrial y el estrés oxidativo en el binomio envejecimiento-DM2, también se llevaron a cabo estudios proteómicos para analizar el proteoma mitocondrial de adipocitos aislados del tejido adiposo, así como sus modificaciones oxidativas (proteómica redox). Los cambios en el proteoma mitocondrial confirmaron los resultados encontrados a nivel de tejido adiposo total destacando la alteración de la cadena de transporte electrónico. Mientras que con el envejecimiento se observó una disminución global de los complejos mitocondriales, con la DM2 se encontraron diferencias entre los módulos de los complejos que estaban codificados por el genoma mitocondrial y el nuclear, lo que indicaría posibles defectos en el ensamblaje de los complejos y en el transporte de proteínas a la mitocondria. Además, se demostró por primera vez una relación inversa entre la abundancia de las proteínas y su nivel de oxidación, siendo esta relación más drástica en DM2 que en envejecimiento.

    Finalmente, en esta Tesis Doctoral se muestran una serie de estudios funcionales que señalan al complejo IV como nexo de unión entre el envejecimiento y el desarrollo de DM2, dos procesos ligados al estrés oxidativo y a la disfunción mitocondrial.