Organización del citoesqueleto de actina en las barreras celulares de la córnea y su respuesta al estrés: Búsqueda de biomarcadores de queratocono

• Autores: Gema Cerro Tello
• Directores de la Tesis: Jaime Millán Martínez (dir. tes.), Jade Louber (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2024
• Idioma: español
• Número de páginas: 183
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  • Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
• Resumen

  • La córnea, como la primera lente del sistema ocular, desempeña un papel crucial en la salud visual. La queratoplastia, el trasplante más común, destaca la necesidad de comprender mejor el impacto del cultivo y almacenamiento en biobancos en las córneas humanas. Compuesta por un epitelio externo, un estroma y una monocapa endotelial interna, la córnea requiere la función de barrera de su endotelio para mantener la transparencia del tejido, especialmente bajo condiciones subóptimas como patologías corneales, envejecimiento y trasplantes. La primera parte de la investigación se centra en la caracterización de la organización celular del endotelio corneal y las adaptaciones estructurales durante el almacenamiento para trasplante. Utilizando microscopía confocal de alta resolución y ratones como modelo, se observó que las células endoteliales corneales murinas, sometidas a la curvatura del tejido y la presión del humor acuoso, presentan una organización distintiva. El dominio apical es poligonal, con uniones intercelulares estrechas y adherentes conectadas a un anillo de actina filamentosa prominente. En contraste, el dominio basolateral forma contactos intercelulares sin uniones estrechas, con bajo contenido de F-actina y morfología ondulada con protrusiones que se imbrican con las células vecinas. Desde las uniones apicales poligonales, emergen haces de F-actina radial que convergen debajo del núcleo, denominadas puntos SFC (Subnuclear F-actin convergence), ricos en actomiosina, sugiriendo una zona de contracción mediada por actina. El análisis detallado de la F-actina y las proteínas conectoras de las uniones intercelulares, ZO-1 y α-catenin, reveló que el cultivo de córneas en el medio de trasplante TissueC, induce una reorganización transitoria de las regiones SFC, aumento significativo de actomiosina y, por ende, de la contractilidad celular. La inyección de vectores lentivirales en el humor acuoso de ratones permitió expresar proteínas fluorescentes in vivo y analizar la dinámica de actomiosina y uniones intercelulares ex vivo. Estos resultados sugieren una conexión entre las uniones intercelulares, el citoesqueleto de actomiosina y el núcleo. El análisis de componentes del complejo LINC, que conecta la pared nuclear con el citoesqueleto de actina citoplásmico, mediante la expresión de un vector lentiviral inducible del dominante negativo de nesprina-2, DN-KASH, alteró las uniones intercelulares corneales. Además, en córneas de un modelo murino de progeria, la expresión de progerina, una proteína mutante de la pared nuclear que causa envejecimiento acelerado, afectó el citoesqueleto de actina endotelial y las uniones intercelulares. En conjunto, estos resultados sugieren que alteraciones patológicas en la pared nuclear alteran la función de barrera del endotelio de córnea. A diferencia del endotelio, el epitelio de córnea regenera fácilmente y es accesible para análisis moleculares. En colaboración con Cornea Project S.L en este doctorado industrial, en la segunda parte de esta investigación se identificaron biomarcadores específicos en el epitelio de córnea humana para el diagnóstico temprano y pronóstico del queratocono. Cambios de expresión en seis genes humanos permitieron generar un clasificador para la enfermedad en sus fases iniciales basado en el análisis de tres genes, indicando un nuevo método potencial para el diagnóstico temprano o pronóstico de esta patología