Technological insights into a histopathological and protein composition analysis of aortic aneurysmsin marfan syndrome
- Autores: Julia López Guimet
- Directores de la Tesis: Gustavo Egea López (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2018
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: María Galán Arroyo (presid.), Manel Bosch Marimon (secret.), Jordi Martorell López (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Medicina e Investigación Traslacional por la Universidad de Barcelona
- Materias:
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- Resumen
La aorta es la principal arteria del cuerpo, la función de la cual es recoger la sangre expulsada por el corazón y distribuirla hacia todos los tejidos. El grado elástico de la pared aórtica necesario para soportar la presión sanguínea viene dado principalmente por la distribución de fibras de colágeno y lamelas elásticas. La fibrilina-1 es una proteína esencial de las lamelas elásticas, y se encuentra mutada en el síndrome de Marfan (SMF), un trastorno del tejido conectivo caracterizado por la formación de aneurismas de aorta con alto riesgo de mortalidad. Para evaluar las características estructurales del tejido aórtico se han utilizado, entre otros, la microscopía multifotón y el microCT, pero hoy en día todavía hay poca información sobre la estructura histopatológica tridimensional de la aorta MFS. Por otra parte, se han analizado las diferencias en el contenido proteico respecto la aorta sana mediante estudios que empleaban cultivo celular convencional, descuidando el efecto de las fuerzas mecánicas que las células musculares lisas vasculares (VSMC) perciben constantemente in vivo a causa de la presión arterial.
En este contexto, hemos desarrollado cuatro tecnologías innovadoras que han permitido generar nuevos datos sobre la estructura histopatológica y el contenido proteico de la aorta SMF en comparación con muestras sanas:
- Una metodología de microscopía multifotón y de procesamiento de imágenes se aplicó a aortas de ratones SMF para visualizar y analizar la morfología microescala de las lamelas elásticas. Se observaron fenestraciones más grandes y abundantes en la aorta de SMF en comparación con las del tipo WT; convirtiéndose las fenestraciones en potenciales marcadores del daño lamelar en la SMF.
- Un protocolo de microCT y procesamiento de imágenes para evaluar la integridad histológica de la pared aórtica. Esta tecnología se aplicó a aortas de ratones SMF y WT, y se observó un incremento del área y el grosor de la túnica media y otros parámetros histológicos en relación con la progresión en edad (3, 6 y 9 meses (mo)). Este incremento fue paralelo entre WT y SMF, pero el SMF 9mo mostró valores significativamente más altos que los WT 9mo. Por lo tanto, planteamos la hipótesis de que la aorta SMF debe sufrir un proceso acelerado de envejecimiento a edad adulta media.
- Un biorreactor de estiramiento mecánico para examinar el contenido proteico de VSMCs de aorta humana sana y SMF cultivadas bajo un ambiente mecánico similar al real. Las células SMF mostraron una reacción alterada a la administración del estiramiento, no relacionada con el contenido ni distribución de marcadores fenotípicos. Por lo tanto, las VSMCs de SMF muestran una comunicación célula-matriz alterada no asociada al fenotipo.
- Finalmente, mediante la revisión sistemática de la literatura científica se generó el proteoma de tejido aórtico humano más completo de la actualidad, dividido entre las bases de datos sana y aneurismática, que contienen 919 y 724 proteínas diferentes, respectivamente.
La aplicación de estas tecnologías ha proporcionado nuevos conocimientos en el campo de la biología vascular, especialmente en cuanto al síndrome de Marfan.
