Biomedical Applications of Bacterial Inclusion Bodies
- Autores: Joaquin Seras Franzoso
- Directores de la Tesis: Antonio Villaverde Corrales (dir. tes.), Elena García i Fruitós (dir. tes.), Esther Vázquez Gómez (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Autònoma de Barcelona ( España ) en 2012
- Idioma: inglés
- Tribunal Calificador de la Tesis: Jordi Mas i Gordi (presid.), Anna Aris Giralt (secret.), Spela Peternel (voc.)
- Materias:
- Enlaces
- Resumen
Els cossos d’inclusió bacterians (CIs) són dipòsits proteics que apareixen normalment durant el procés de producció de proteïna recombinant. Històricament, aquests agregats han estat classificats com a sub-productes de rebuig i, per tant, descartats. No obstant, aquesta percepció ha canviat al llarg de les dues darreres dècades. Nombrosos estudis han proporcionat evidències que demostren que aquestes partícules són, de fet, estructures supramoleculars formades per contactes estereoespecífics proteïna-proteïna, morfològicament i fisicoquímicament estables, fàcils de purificar i que mostren un alt nivell de plasticitat pel que fa a activitat biològica, mida i propietats fisicoquímiques. En el present treball s’ha explorat la possibilitat d’aprofitar les propietats úniques dels CIs per desenvolupar noves aplicacions biomèdiques. En aquest sentit, ens hem centrat en l’estudi de la idoneïtat dels CIs com a nanomaterial particulat per tal de generar nanotopografies capaces de controlar la resposta de cèl·lules animals. La modificació a nivell nanomètric de superfícies per tal d’estimular una resposta cel·lular específica resulta molt prometedora pels camps de l’enginyeria tissular i la medicina regenerativa en general. En aquest treball es presenten evidències de que els CIs es poden dipositar sobre superfícies de cultiu, obtenint nanotopografies modificades amb efecte biològic. Al cultivar cèl·lules de mamífer sobre aquestes, s’aprecia un elevada capacitat d’adhesió cel·lular. A més a més, s’ha observat que el CIs són capaços d’estimular la proliferació cel·lular mitjançant una cascada de senyalització basada en la mecanotransducció. Tant l’adhesió com la proliferació cel·lulars són factors crucials per la colonització de la superfície d’implants. S’ha demostrat també que les topografies formades per CIs són capaces de dirigir cèl·lules mare mesenquimals (MSCs) indiferenciades cap a osteoblasts. És important esmentar que l’adhesió, la proliferació i la diferenciació cel·lular mediades per CIs poden ser modulades per la correcta elecció del fons genètic de la soca utilitzada per a produir els CIs, obtenint d’aquesta manera agregats fisicoquímica i morfològicament diferents. Finalment els CIs han demostrat ser capaços d’alliberar quantitats significatives de la proteïna que els forma, en una versió activa. Aquest fet ha propiciat el seu estudi com plataforma d’entrega de fàrmacs proteics, des de nanoestructures de la superfície del substrat, cap als cultius diana. Aquesta darrera aplicació seria particularment interessant en tractaments a llarg termini, ja que el CIs proporcionarien un alliberament de la proteïna sostingut. A més, aquesta capacitat d’entrega afegiria un nivell extra de complexitat i control a les aplicacions prèviament esmentades ja que combinaria l’efecte mecànic de les topografies basades en CIs amb l’activitat biològica de la proteïna formadora de l’agregat.
