Papel de la metilación de H3K9 en la mecánica nuclear y la migración de la leucemia linfoblástica aguda

• Autores: Elena Madrazo Béjar
• Directores de la Tesis: Javier Redondo Muñoz (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Complutense de Madrid ( España ) en 2023
• Idioma: español
• Número de páginas: 159
• Tribunal Calificador de la Tesis: José Manuel Martín Villa (presid.), María Paloma Sánchez Mateos Rubio (secret.), Isabel Mérida San Román (voc.), Joaquín Teixidó Calvo (voc.), Miguel Manzanares Fourcade (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Investigación Biomédica por la Universidad Complutense de Madrid
• Materias:
  • Ciencias de la vida
    • Biología celular
    • Inmunología
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Docta Complutense
• Resumen
  • español

    La leucemia linfoblástica aguda (LLA) es el cáncer más común en la edad pediátrica. Se caracteriza por la acumulación de células leucémicas en sangre y su posterior infiltración en otros tejidos. La migración celular es un proceso celular que es esencial para el desarrollo de los tejidos y la homeostasis celular, pero también desempeña un papel crucial durante otros procesos como la inflamación, respuesta inmunológica y la metástasis en el cáncer. En el proceso de migración celular intervienen numerosos receptores celulares, como las integrinas y receptores que quimioquinas, que juegan un importante en el microambiente tumoral, así como en la progresión e invasión de las células tumorales. Recientemente se ha descrito al núcleo como un componente clave en el proceso de migración, pudiendo tener un papel importante en la infiltración de la LLA. La cromatina es el componente principal del núcleo y sus cambios de conformación, debido a modificaciones epigenéticas, regulan la homeostasis del ADN y podrían afectar a las propiedades biomecánicas del núcleo y a la migración celular. El estudio de la epigenética y cómo se modula la respuesta transcripcional celular en el transcurso de múltiples enfermedades ha aumentado considerablemente en los últimos años. Estudios recientes sugieren que las alteraciones epigenéticas podrían marcar el origen de algunos tumores, así como su desarrollo y progresión. En el caso de la LLA se ha visto que algunas de las enzimas que se encuentran sobreexpresadas son las metiltransferasas de H3K9 y podrían tener un papel importante en la infiltración de las células leucémicas en los tejidos. El objetivo principal de esta tesis es estudiar las acciones que las modificaciones epigenéticas pueden desempenñar en la migración y diseminación de las células de LLA, en particular por su conexión con la biomecánica del núcleo celular. Las quimioquinas tienen un papel muy importante en la infiltración y la progresioón de la LLA. En esta tesis hemos comprobado cómo la estimulación con CXCL12 produce un aumento de H3K9me3 en células de LLA-T pero no en las B. Estos cambios en la cromatina inducidos por CXCL12 tienen un impacto directo en las propiedades mecánicas y en la deformabilidad nuclear en las células de LLA-T, lo que regula la capacidad invasiva de estas células in vitro y usando un modelo in vivo. Con todos estos LLA-T. Además de las quimioquinas, las integrinas y otras moléculas de adhesión tienen un papel fundamental en la infiltración de la LLA. Comprobamos que existe una correlación negativa entre VLA-4 y G9a, por lo que podría ser más importante la conexión funcional que se da entre ambas moléculas que sus niveles de expresión. Además, hemos demostrado que el silenciamiento o inhibición de G9a bloquea la migración transendotelial de células LLA. Nuestros resultados demuestran que tiene una función clave en este proceso, ya que interviene en la deformabilidad nuclear necesaria para la migración a través de los poros. Para determinar las propiedades biofísicas del núcleo celular hemos desarrollado un algoritmo MTP-SURF que permite detectar las trayectorias de puntos de cromatina y determinar las propiedades viscoelásticas asociadas a esta. Para estos ensayos hemos utilizado tanto núcleos celulares aislados de linfocitos normales y diferentes tipos de muestras leucémicas, como células intactas. Comprobamos que en las células de LLA de alto riesgo presentan valores más altos de viscosidad y menor densidad que PBL sanos, y, sin embargo, las LLA en recaída presentan mayor densidad nuclear. Por tanto, nuestros resultados demuestran que el método de análisis desarrollado podría facilitar la posibilidad de generar nuevas herramientas para determinar el pronóstico de células leucémicas.

  • English

    Acute lymphoblastic leukemia (ALL) is the most common cancer in the pediatric age group. It is characterized by the accumulation of leukemic cells in the blood and their subsequentin filtration of other tissues. Survival is currently over 80% with current treatments, however, a percentage of patients still relapse and do not have a good prognosis; therefore, new approaches and therapies are needed to improve survival and side effects of current treatments. Cell migration is a cellular process essential for tissue development, inflammation, immune response and cell homeostasis. It also plays a crucial role during other pathological processes, such as cancer metastasis. Many cell receptors are involved in cell migration, including integrins and chemokine receptors that play an important role in the tumor microenvironment and the invasion of tumor cells. The nucleus has recently been described as a key component in the migration process and may play an important role in the infiltration of ALL. Chromatin is the main component of the nucleus and its conformational changes, due to epigenetic modifications, regulate DNA homeostasis and could affect the biomechanical properties of the nucleus and cell migration...