Papel de C3G en la diferenciación megacariocítica: Regulación de los procesos de daño hepático por la proteína C3G plaquetaria

• Autores: Cristina Baquero Mayo
• Directores de la Tesis: Almudena Porras Gallo (dir. tes.), Paloma Bragado Domingo (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Complutense de Madrid ( España ) en 2023
• Idioma: español
• Número de páginas: 226
• Tribunal Calificador de la Tesis: Blanca María Herrera González (presid.), Angela María Martínez Valverde (secret.), Marta Casado Pinna (voc.), J. R. González Porras (voc.), Agueda González Rodríguez (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Bioquímica, Biología Molecular y Biomedicina por la Universidad Complutense de Madrid
• Materias:
  • Química
    • Bioquímica
  • Ciencias de la vida
    • Biología celular
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Docta Complutense
• Resumen
  • español

    Las plaquetas son fragmentos citoplasmáticos anucleados producidas por los megacariocitos maduros mediante la megacariopoyesis. Este proceso está regulado por factores de transcripción, como GATA-1. Cuando se produce un daño, las plaquetas se activan liberando diferentes factores y regulando procesos fisiopatológicos como el desarrollo de la enfermedad hepática crónica y del hepatocarcinoma (HCC). Inicialmente, en la enfermedad hepática crónica se desarrolla fibrosis que puede evolucionar hacia cirrosis, y finalmente, a HCC. En el contexto de la fibrosis, las plaquetas pueden tener efectos pro- o anti-fibróticos. En el HCC, las plaquetas favorecen el desarrollo y progresión tumoral, y regulan la respuesta inflamatoria. C3G es un factor activador del intercambio de nucleótidos de guanina (GEF) de proteínas G monoméricas, principalmente Rap1. C3G regula diferentes funciones celulares y puede actuar como supresor o promotor tumoral. También está implicada en la diferenciación, agregación y activación plaquetaria. Además, promueve el crecimiento tumoral, la angiogénesis y metástasis. Utilizando la línea celular de megacarioblastos Dami se ha demostrado que la sobreexpresión de GATA-1 induce un incremento de C3G asociado a la diferenciación megacariocítica inducida por PMA. En cambio, el silenciamiento estable de GATA-1 bloquea dicha diferenciación y el aumento de C3G. Por lo tanto, GATA-1 induce la expresión de C3G promoviendo así el proceso de diferenciación megacariocítica. También, se ha determinado el papel de la proteína C3G plaquetaria en el desarrollo de la fibrosis hepática inducida con CCl4, y del HCC asociado a fibrosis inducido con DEN+CCl4. Para ello, se han utilizado modelos de ratón transgénicos que sobreexpresan la proteína C3G humana completa, una variante sin el dominio catalítico o con deficiencia de C3G en megacariocitos y plaquetas. La proteína C3G plaquetaria promueve el reclutamiento de las plaquetas al hígado durante el desarrollo de fibrosis y del HCC asociado a fibrosis, produciéndose un mayor grado de fibrosis en los hígados de los ratones con deleción de C3G en las plaquetas. La proteína C3G plaquetaria podría proteger de la fibrosis aumentando la expresión basal de HGF e IL-6 en el hígado, y de IL-6 tras la inducción del daño. En un daño agudo con CCl4, la proteína C3G plaquetaria induce un aumento del número de macrófagos activos en el hígado, disminuyendo el número de neutrófilos. Tras un daño crónico con CCl4, la proteína C3G plaquetaria induce un aumento de macrófagos y de células Ly6G y CD11b positivas, en el hígado. Además, en el un modelo de HCC asociado a fibrosis, la proteína C3G plaquetaria aumenta el área tumoral y reduce la fibrosis en los hígados, sugiriendo que la fibrosis podría contribuir a la restricción del crecimiento tumoral. La proteína C3G plaquetaria también regula la respuesta inflamatoria en el modelo de HCC asociado a fibrosis, reduciendo la infiltración en el hígado de células Ly6G y CD11b positivas, y disminuyendo el número de macrófagos, lo que se correlaciona con una menor expresión de CCL2 y CXCL7. Además, la proteína C3G plaquetaria favorecería la polarización M2 (pro-tumoral) de los macrófagos. En definitiva, en este trabajo se ha descrito que la proteína C3G plaquetaria presenta un papel protector frente al desarrollo de fibrosis hepática en un modelo de fibrosis inducido por CCl4 y de HCC asociado a fibrosis inducido con DEN+CCl4. Además, la proteína C3G plaquetaria promueve el crecimiento tumoral en el modelo de HCC asociado a fibrosis lo que se correlaciona con un menor grado de fibrosis. La proteína C3G plaquetaria favorece la respuesta inflamatoria tanto en un modelo de daño agudo como crónico inducido por CCl4 favoreciendo el reclutamiento de diferentes células del sistema inmune para la resolución del daño. En base a esto, podemos proponer a la proteína C3G plaquetaria como un posible biomarcador pronóstico/diagnostico en el desarrollo de fibrosis y HCC.

  • English

    Platelets are anucleated cytoplasmic fragments produced from mature megakaryocytes (MKs), which are derived from hematopoietic stem cells through megakaryopoiesis. This process is regulated by different transcription factors, highlighting GATA-1. The main role of platelets is the maintenance of primary hemostasis. In response to a damage, platelets are activated and the factors from their granules are released. Therefore, platelets regulate different pathophysiological processes such as the development of chronic liver disease and hepatocarcinoma (HCC).Initially, in the chronic liver disease, hepatic fibrosis is developed, which can progress to cirrhosis, and may eventually lead to HCC. Hepatic fibrosis is characterized by the accumulation of extracellular matrix, produced upon the activation of hepatic stellate cells and their transdifferentiation into myofibroblasts. In this regard, platelets can have pro- or anti-fibrotic effects. In the HCC context, platelets may favor tumor development and progression, promoting tumor cell proliferation and invasion and regulating the inflammatory response and angiogenesis.C3G is a guanine nucleotide exchange factor for several members of the superfamily of monomeric G proteins, such as Rap1. C3G regulates different cellular functions through mechanisms dependent or independent of its GEF activity. It can act as a tumor suppressor or promoter. C3G, through the activation of Rap1, is involved in platelet differentiation, aggregation and activation. Furthermore, platelet C3G promotes tumor growth, angiogenesis and metastasis. Therefore, platelet C3G could also have a relevant role in the regulation of liver damage processes, both during the development of fibrosis and HCC...