Multiscale lung tissue mechanics in a mouse model of marfan syndrome
- Autores: Juan Jose Uriarte Diaz
- Directores de la Tesis: Ramón Farré Ventura (dir. tes.), Daniel Navajas Navarro (codir. tes.)
- Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2016
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Josep Maria Montserrat (presid.), Beatriz Fabiola Giraldo Giraldo (secret.), Rafaelle Dellaca (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biomedicina por la Universidad de Barcelona
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: TESEO
- Resumen
El síndrome de Marfan (MFS) es una enfermedad hereditaria genéticamente dominante que afecta el tejido conectivo. Este desorden es causado principalmente por mutaciones en el gen de la fibrilina-1 (FBN1). Se estima que el MFS tiene una prevalencia estimada de 2-3 por cada 10.000 habitantes y que afecta por igual a hombres y mujeres, pero existe la probabilidad de una alteración de novo, ya que el 25% de los casos reportados son mutaciones esporádicos del gen FBN1. Esta rara enfermedad ha sido caracteriza habitualmente por sus manifestaciones fenotípicas, que consisten en: deformaciones del esqueleto, alteraciones en el sistema cardiovascular y complicaciones oculares, pero la morbilidad temprana y mortalidad en pacientes con este síndrome son causadas principalmente por el aneurisma aórtico y su disección, condicionando el pronóstico y el diagnóstico de la enfermedad. Por tanto la afección de varios sistemas obliga a que el manejo deba de ser clínicamente multidisciplinario. Actualmente, la esperanza de vida de los pacientes con MFS ha aumentado en 30 años debido a la cirugía correctiva del aneurisma, el seguimiento regular y un manejo adecuado. Sin embargo, las correcciones en el sistema vascular promueven las manifestaciones clínicas en otros órganos. ¿Podrían estar los pulmones afectados? Aunque algunos estudios han reportado alteraciones respiratorias en MFS, la descripción de cómo esta enfermedad del tejido conectivo modifica la mecánica pulmonar es escasa. Así también, es importante hacer notar que el sistema respiratorio no alcanza ningún criterio primario para ser juzgado como implicado, y un criterio secundario incluye una lesión clínico-sintomática del pulmón. ¿Por qué el MFS aparentemente no afecta al sistema respiratorio de la misma manera como al sistema cardiovascular? Siendo más específicos, ¿por qué el pulmón, que se somete a estiramiento cíclico continuo, no se ve modificado de manera similar a la aorta? ¿Por qué los datos publicados en la literatura de la evaluación respiratoria son clínicamente normales? Esta tesis se centra en estas cuestiones.
Para ello, se desarrolló un sistema capaz de evaluar la mecánica respiratoria de roedores in vivo y ex vivo. Este equipo representa una alternativa a los sistemas comerciales, proporcionando una interfaz fácil de usar y un programa de cálculo fácil de entender. Diferentes artículos científicos publicados utilizando este equipamiento han demostrado la versatilidad del sistema desarrollado y su aplicación en la evaluación mecánica de los pulmones. Además, se diseñó e implementó en el laboratorio un sistema automatizado para la descelularización de pulmones murinos que permite cumplir con los criterios básicos de descelularización, reduce la manipulación del órgano y optimiza el flujo de trabajo de 4 días a 4 horas. Por otra parte, este trabajo de tesis contribuye a la estandarización y evaluación de la nano-mecánica de muestras de tejidos blandos por microscopía de fuerzas atómicas (AFM), particularmente en términos de calibración del dispositivo, promoviendo así la evaluación de la nano-mecánica de la matriz extracelular (ECM) como estructuras 3-D viables para bio-fabricación de futuros órganos mediante bioingeniería, en particular en corazón y pulmón.
