New approaches for the study of copd pathobiology: from abnormal repair to systemic manifestations
- Autores: Alejandra López Giraldo
- Directores de la Tesis: Àlvar Agustí García-Navarro (dir. tes.), Maria Rosa Faner Canet (codir. tes.)
- Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2019
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Joaquin Gea Guiral (presid.), J. Sellarés Torres (secret.), Joan Albert Barberà Mir (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Medicina e Investigación Traslacional por la Universidad de Barcelona
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: TESEO
- Resumen
La Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica es una patología altamente preva lente, con un elevado indico de morbilidad, caracterizada por la obstrucción crónica al flujo aéreo debido a anormalidades en las vías aéreas y tejido alveolar, principalmente causada por la exposición da gases o partículas nocivas como es el tabaco. La EPOC se considera una enfermedad compleja y heterogénea, dado que no todos los pacientes desarrollan el mismo grado de síntomas y afectación. Asimismo, por motivos aun no conocidos, no todos los fumadores desarrollan la enfermedad. Los mecanismos biopatologénicos de la enfermedad no están del todo conocidos, se cree que intervienen mecanismos de inflamación crónica, sistémica, estrés oxidativo, envejecimiento acelerado, así como mecanismo de reparación anormal tras el daño producido por la exposición crónica al tabaco.
La hipótesis general de esta tesis doctoral es que los mecanismo patobiológicos de los pacientes con EPOC son heterogéneos y resultan de la interacción entre diversos procesos biológicos que pueden comprender reparación pulmonar anormal, o respuesta anormal al daño pulmonar, esto puede estar reflejado en los tejidos periféricos. La aproximación mediante la metodología de medicina de sistemas puede ayudar a explorar esta hipótesis. La hipótesis general se divide en dos hipótesis específicas. 1) La alteración en la reparación pulmonar es debido a la deficiencia de las células madre e-kit+ residentes de pulmón en los fumadores que desarrollan la EPOC. 2) Los métodos de medicina de sistemas "unbias" que utilizan plataformas de transcriptómica pulmonar puede ser utilizados para explorar la biopatología del tejido pulmonar y valorar su representación en los compartimentos periféricos como esputo y sangre.
El objetivo general de esta tesis doctorar es explorar la asociación de la biopatología de la EPOC de los siguientes mecanismos. 1) mecanismos de reparación dependientes de las células madre e-kit residentes de pulmón 2) los mecanismos moleculares del tejido pulmonar y su expresión en esputo y sangres mediante la aproximación de medicina de sistemas (WGCNA).
Los resultados de este trabajo de tesis están reflejados en dos publicaciones, publicadas en revistas internacionales de alto impacto.
1) Caracterización, localización y comparación de las células e-kit en tejido pulmonar de nunca fumadores, fumadores con o sin EPOC. (BMC Pulmonary Medicine. 2018). 2) Las muestras de esputo y sangre periférica reflejan las diferencias trascriptómicas del tejido pulmonar de pacientes con EPOC? Un meta-análisis multi-tejido de la red de transcriptómica. (Respiratory Research 2019) Los resultados principales de este trabajo son: 1) El pulmón humano adulto contiene una mezcla heterogénea de células e-kit+, la mayoría corresponden a mastocitos, en menor medida células linfoides innatas y progenitores endoteliales. Una muy pequeña proporción, <01 % de las células estudiadas por citometría de flujo presentan una caracterización por marcadores de membrana similar a las de las células madre e-kit+ descritas; sin embargo estas células no conformaron una población definida, tampoco la expresión de marcadores de células indiferenciadas, ni fue posible su identificación mediante inmunohistoquímica, ni su aislamiento para cultivo celular y ensayos de funcionalidad; por lo que se plantean serias dudas sobre la real existencia de estas células madre e-kit+ en el tejido pulmonar humano adulto. 2) Mediante metodología del WGCNA (Weighted Gene Co-expression Network Analayis) se encontraron cuatro módulos de genes ca-expresados relacionados con la gravedad de la limitación al flujo aéreo (FEVl) que estaban preservados en una segunda cohorte de tejido pulmonar; encontrando muy poca preservación en esputo y ninguna preservación en sangre periférica. Los módulos estaban enriquecidos en la ontología de genes con procesos relacionados con la función mitocondrial, homeostasis de iones, respuesta células T y procesamiento de RNA.
En conclusión este trabajo de tesis doctoral, ha explorado la contribución de diferentes mecanismos patobiológicos de la EPOC, concluyendo que: 1) el tejido pulmonar humano contiene una mezcla heterogénea de poblaciones e-kit+, las cuales son muy poco probables que correspondan a células madre residentes en pulmón, cuestionando seriamente su existencia en la □oblación de estudio. Las □oblaciones encontrados ueron independiente de la presencia de tabaquismo y/o EPOC. 2) la mayoría de los cambios encontrados en la transcriptómica del tejido pulmonar en pacientes con EPOC, están poco expresados en el esputo y no expresados en sangre periférica, lo que sugiere que el compartimento sistémico en la EPOC esta independientemente regulado. La metodología de WGCNA es útil para el estudio de mecanismos molecular asociados a la gravedad de la limitación del flujo aéreo en el tejido pulmonar
