Hacia una biología de la hernia incisional. Alteraciones celulares molecualres en el músculo y fascia humanos

• Autores: Ramon Díaz Peña
• Directores de la Tesis: M. Antonia Arbós Via (dir. tes.), M. Teresa Quiles Pérez (codir. tes.), Manuel Armengol Carrasco (codir. tes.), Mireia Duñach i Masjuan (tut. tes.)
• Lectura: En la Universitat Autònoma de Barcelona ( España ) en 2016
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Anna Maria Bassols Teixidó (presid.), Josep Clotet (secret.), José María Manero Planella (voc.)
• Materias:
  • Ciencias de la vida
    • Biología celular
    • Biología molecular
  • Ciencias médicas
    • Ciencias clínicas
      • Patología clínica
    • Cirugía
      • Cirugía abdominal
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  TDX  DDD 
• Resumen

  • La hernia incisional (HI) es una complicación potencialmente grave y de elevada incidencia de las laparotomías. Se caracteriza por la pérdida de estructura y de función miofasciales y la eventual ruptura del tejido. De progresión lenta, conlleva una morbilidad importante y su reparación quirúrgica usando biomateriales es un desafío. Aunque se han identificado diversos factores de riesgo (dependientes de la técnica o del paciente), la etiología fundamental de la HI es desconocida. Por el momento, no hay modelos experimentales apropiados para el estudio los mecanismos iniciales de la enfermedad y así extrapolar hallazgos preclínicos. Debido a su coste socio-sanitario, y la posible mejora en su prevención, diagnóstico y tratamiento, tiene sentido desarrollar estudios descriptivos con los que poder generar nuevas hipótesis y habilitar una nueva medicina de precisión más basada en la evidencia. En esta tesis nos hemos centrado en el estudio del nicho conectivo local, comparando muestras humanas peroperatorias derivadas de tejidos de la pared abdominal (fascia y músculo esquelético) de pacientes con historia de HI y pacientes control. El objetivo primordial del trabajo es avanzar en la comprensión de los mecanismos efectores (celulares y moleculares) implicados, y así poder contribuir a reducir el rango de variables candidatas asociadas al desarrollo y/o la predicción de la HI. Planteamos una investigación de tipo clínico orientada al paciente. De manera específica nos hemos centrado en tres ejes principales: 1.- Caracterización tisular, 2.- Caracterización de fibroblastos primarios in vitro; y, 3.- Evaluación de la respuesta fenotípica y funcional de dichos fibroblastos en sustratos de cultivo con propiedades mecánicas (rigidez) reguladas, con la intención de modelar in vitro las condiciones mecánicas del tejido humano afectado. En el análisis de la caracterización tisular, demostramos alteraciones al nivel de la matriz extracelular (MEC) local (específicas de tejido), que en última instancia podrían ser las responsables de la pérdida tisular y de la eventual ruptura. Destaca la presencia de señales diversas de muerte celular en los tejidos de pacientes con HI, que probablemente podrían provocar la destrucción progresiva de los fibroblastos locales. Bajo un segundo objetivo hemos caracterizado fibroblastos primarios in vitro, identificando un funcionamiento alterado en los derivados de HI (HIFs). Demostramos que los HIFs adquieren in vivo un fenotipo diferencial que se mantiene en cultivo a lo largo de diferentes pases, y que afecta a procesos celulares fundamentales. Finalmente, sobre la base de este progreso y para obtener una imagen más completa de estos eventos, sabiendo que la patología local puede generar también cambios en las tensiones mecánicas de los tejidos, bajo un tercer objetivo y utilizando sustratos de propiedades mecánicas reguladas, hemos podido demostrar que cambios en la rigidez del sustrato son suficientes para provocar alteraciones fenotípicas y funcionales en los fibroblastos primarios estudiados. La respuesta difiere entre fibroblastos primarios derivados de pacientes con HI y fibroblastos derivados de pacientes control. Estos resultados confirman que la modulación de la rigidez del sustrato permite una aproximación in vitro al estudio de determinados aspectos de la fisiología de fibroblasto en respuesta a cambios de rigidez del tejido conectivo (i.e., presentes en la HI). En conclusión, nuestros datos aportan evidencias indirectas pero convincentes de que el microentorno de la MEC local puede influenciar el desarrollo de la HI, actuando de una manera específica para cada tejido. Estos hallazgos pueden ser relevantes ayudando a identificar nuevos actores en el proceso HI, tal y como sucederían in vivo, y aportan información para poder definir nuevas dianas que podrían ayudar a diferentes niveles: a) mejor identificación y estratificación de paciente, b) mejora de resultados clínicos, c) contribuir a adaptar el diseño de biomateriales para mejorar el rendimiento clínico.