Resumen de Regulación de la longitud del cilio primario por la proteína Caveolina 1
El cilio primario es una proyección inmóvil que está presente en una única copia en la membrana plasmática de la mayoría de las células de mamífero. Este orgánulo se ensambla a partir del centrosoma y cumple una función crucial en distintos procesos de señalización celular implicados en desarrollo, diferenciación y proliferación. La alteración de su función tiene numerosas consecuencias patológicas que, en conjunto, se denominan ciliopatías. La proteína Caveolina 1 (Cav1), ensambla estructuras especializadas de la membrana plasmática en forma de invaginaciones denominadas caveolas, implicadas en señalización celular, y en dominios planos de naturaleza no caveolar cuya función ha comenzado a caracterizarse recientemente. A pesar de que tanto el cilio como las estructuras enriquecidas en Cav1 están implicadas en procesos de señalización celular, la comunicación entre ellas no ha sido investigada en profundidad. El objetivo principal de esta tesis es investigar la posible relación de Cav1 con el cilio primario.
El gen de Cav1 codifica por dos isoformas, Cav1α y Cav1β, que resultan del uso de dos sitios de iniciación de la traducción diferentes en su mRNA. Mediante experimentos de silenciamiento génico con siRNAs específicos para Cav1, hemos demostrado que el doble silenciamiento de la expresión de las isoformas α y β produce un aumento considerable de la longitud ciliar en distintas líneas celulares independientemente de la ruta de biogénesis del cilio utilizada. Con el objetivo de estudiar este efecto con más detalle, se utilizó la técnica de edición génica basada en el sistema CRISPR/Cas9 para la generación de clones KO para Cav1α y Cav1αβ en la línea epitelial renal MDCK, que ensambla el cilio primario en su superficie apical. La isoforma Cav1α se distribuye de forma preferente en la membrana apical y ha sido identificada como la isoforma responsable de la regulación de la longitud del cilio primario. No se encontraron diferencias ultraestructurales entre los cilios de las células control y los de las células Cav1α KO, si bien se observó que los cilios de las células MDCK presentan una disposición de microtúbulos (8+1) distinta a la canónica (9+0). La falta de Cav1α provoca una alteración en la organización del citoesqueleto apical de actina, similar al que produce la inhibición farmacológica de la polimerización de actina y, como consecuencia, un acortamiento de las microvellosidades. La alteración producida en el citoesqueleto apical, reduce el entramado de actina en la zona pericentrosomal y permite una mayor concentración de material vesicular en esta zona. Los resultados obtenidos indican que el cambio en el citoesqueleto de actina producido por la falta de Cav1α, se explica por un descenso de los niveles de la forma activa de RhoA en el domino apical e implica a sus dos efectores principales, las proteínas ROCK y DIA1.
En conclusión, la longitud ciliar es regulada por Cav1α mediante la modulación de la actividad de RhoA que, a través de sus efectores ROCK y DIA1, controla el esqueleto apical de actina y permite la llegada de mayor o menor cantidad de material ciliar a la región pericentrosomal para su incorporación en la estructura ciliar
