Mecanismos de desregulación de la metilación del DNA y de micrornas en células implicadas en la patogénesis de la artritis reumatoide

• Autores: Lorenzo José de La Rica Lázaro
• Directores de la Tesis: Albert Tauler Girona (dir. tes.), Esteban Ballestar (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2014
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Manel Esteller Badosa (presid.), Miguel Angel Peinado Morales (secret.), José Yélamos López (voc.)
• Materias:
  • Ciencias de la vida
    • Biología celular
      • Cultivo celular
    • Inmunología
    • Biología molecular
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Dipòsit Digital de la UB
• Resumen

  • En la presente tesis doctoral se ha analizado la desregulación en la metilación del DNA y en los niveles de microRNAs en dos tipos celulares implicados en la patogenia de la artritis reumatoide, y cuya función es hiperactiva en el sinovio de las personas afectadas: fibroblastos sinoviales y osteoclastos. En primer lugar, se han analizado los fibroblastos sinoviales obtenidos de articulaciones procedentes de pacientes con artritis reumatoide, desde un punto de vista poblacional, comparando los niveles de metilación del DNA y de expresión de microRNAs entre dos series obtenidas de pacientes y controles. En segundo lugar se ha estudiado el proceso de osteoclastogénesis, por el cual los monocitos, se fusionan y convierten en osteoclastos multinucleados, capaces de degradar el hueso. Los fibroblastos sinoviales y los osteoclastos son dos tipos celulares que en AR tienen una función aberrante, dado que se encuentran hiperactivos. En la articulación afectada, los fibroblastos sinoviales hiperactivos degradan el cartílago, mientras que los osteoclastos, de encargan de degradar el hueso. Tras un proceso continuado de degradación, la articulación puede perder su función y la persona que padece la AR quedar seriamente afectada. En relación a los fibroblastos sinoviales, se han extraído de rodillas de personas con artritis reumatoide, y los hemos comparado con controles analizando la desregulación de sus niveles de metilación y miRNAs, para investigar las diferencias entre los fibroblastos de pacientes y controles. Las variaciones entre los dos grupos encontradas indican potenciales vías de señalización y genes desregulados en esta enfermedad. Ente los ejemplos más reseñables cabe destacar la hipometilación del gen IL6R, TNFAIP8, HOXA11y CD74. Además, los datos de metilación, expresión de microRNAs así como expresión de mRNA, se integraron para conocer en profundidad las interconexiones entre las diferentes capas de regulación que están detrás del comportamiento aberrante de este tipo celular. Por otro lado, hemos analizado in vitro qué cambios epigenéticos suceden durante la diferenciación de monocitos a osteoclastos. Para ello, hemos realizado un análisis de metilación de muestras de monocitos y osteoclastos derivados de los mismos, así como de varias series temporales para conocer las dinámicas de metilación. Como resultado hemos descubierto que en este proceso de diferenciación, el perfil epigenómico cambia drásticamente. Genes clave en la función del osteoclasto, como la CTSK, ACP5 o TM4SF7, se hipometilan de forma activa, rápidamente, y se sobreexpresan. También genes específicos de monocito, como el CX3CR1 se hipermetilan y silencian específicamente. Además, hemos determinado que el factor de transcripción PU.1, tiene un papel clave en este cambio epigenético, dado que actúa como conector dual en el reclutamiento de la maquinaria epigenética (TET2 y DNMT3b) que va a modificar, en un sentido o en otro (hipometilación e hipermetilación) el epigenoma. Conocer y caracterizar a nivel molecular qué sucede en este proceso de diferenciación es clave para posteriormente encontrar vías de señalización que potencialmente puedan ser inhibidas farmacológicamente. Por último, se ha analizado el perfil de expresión de microRNAs en este proceso de diferenciación mieloide. Se ha realizado inicialmente un screening de expresión de 380 miRNAs a varios tiempos (0d, 2d y 21d), centrándonos posteriormente en dos clusters de miRNAs, el miR-212/132 y el miR- 99b/let-7e/125a. Se ha demostrado el papel clave que estos microRNAs desempeñan en el proceso de diferenciación, dado que su inhibición funcional, retrasó la formación de los osteoclastos, así como la expresión de marcadores de osteoclasto, y la represión de genes de linaje alternativo.