Estudio de la implicación en la inmunomodulación y de la capacidad de transdiferenciación a neuronas de las células madre mesenquimales del tejido adiposo: efecto del estrés oxidativo y el envejecimiento. Posible efecto neuroprotector en modelo de Parkinson

Abstract

Las células madre se definen como las unidades de organización de sistemas biológicos encargadas del desarrollo y la regeneración de los tejidos y los órganos. Estas células forman poblaciones clonales con la capacidad de autorenovarse y diferenciarse a múltiples líneas celulares. Estas características hacen que las células madre sean estudiadas y empleadas cada vez con más frecuencia en el campo de la ingeniería tisular. Las células madre derivadas del tejido adiposo (ADSC) constituyen una población de células madre mesenquimales (MSC) multipotentes aisladas del tejido adiposo adulto de fácil obtención que resultan de gran interés para la terapia celular, y por lo tanto es necesario el estudio de condiciones adversas, como el estrés oxidativo y el envejecimiento, ya que podrían verse afectadas las características terapéuticas de estas células. Las ADSC tienen la capacidad de diferenciarse a células del linaje mesodermal según los criterios establecidos por la Sociedad Internacional para la Terapia Celular (ISCT), pero también se ha demostrado la habilidad para generar células madre neurales (NSC), que pertenecen al linaje ectodérmico, en un proceso conocido como transdiferenciación. Otro aspecto de interés terapéutico de las ADSC es su capacidad inmunomoduladora ante un daño, adoptando un fenotipo proinflamatorio o antiinflamatorio dependiendo del ambiente inflamatorio en el que se encuentren. El objetivo general de esta tesis es estudiar la función inmunomoduladora y la capacidad de transdiferenciación a neuronas de las células madre mesenquimales del tejido adiposo. Además, se pretende analizar como condiciones adversas como altos niveles de estrés oxidativo y el envejecimiento pueden alterar la funcionalidad de las ADSC. En esta tesis, después de caracterizar a las ADSC según los criterios de la ISCT, se muestra como el LPS modula de la expresión de receptores Toll-like-4 (TLR4, receptor asociado con la capacidad inmunomoduladora de las ADSC que participa en la respuesta proinflamatoria). Además, se muestra como las NSC son capaces de generar células similares a neuronas que presentan características propias de neuronas como su fenotipo, marcadores de neuronas inmaduras y maduras, y propiedades electrofisiológicas. Otro aspecto importante abordado en esta tesis es el posible efecto del estrés oxidativo y la edad en las ADSC y en el proceso de transdiferenciación a NSC, en base a la expresión de SOX2, como factor de transcripción involucrado en la autorrenovación y mantenimiento del estado multipotente de las células, al factor de elongación 2 (eEF2), que es un factor que interviene en la síntesis proteica, que es el proceso metabólico que mayor energía consume en las células, Sirt1, que es una proteína implicada en la regulación de la expresión de proteínas antioxidantes y en la supervivencia de las células y en TLR4. Por último, en un modelo de Parkinson inducido por estrés oxidativo a corto y largo plazo tratadas con ADSC mediante trasplantes homólogos, como no se ha reportado anteriormente, y se muestra el interesante potencial neuroprotector de las ADSC y las mejoras motoras a largo plazo y el efecto inmunosupresor de la microglía a corto plazo, arrojando un papel relevante de las ADSC en la terapia celular.