Sanz Rubio, David
Martín Burriel, Imaculada (dir.) ; Marín Trigo, José María (dir.)
Universidad de Zaragoza,
2019
Resumen: La apnea obstructiva del sueño (AOS) es una patología caracterizada por el colapso de la vía aérea superior durante el sueño, lo que provoca trastornos que ocasionan somnolencia diurna y la continua activación del sistema nervioso simpático durante la noche. Aunque la AOS no tiene habitualmente consecuencias fatales, sí que se ha asociado, además de con la pérdida de calidad de vida de los pacientes, con una senescencia acelerada y con la aparición de diversas comorbilidades, especialmente cardiovasculares como la aterosclerosis.
Los exosomas, pequeñas vesículas extracelulares de entre 30 y 150 nm, son claves en la comunicación célula-célula. Formando parte de su contenido, se ha descrito la presencia de microRNAs (miRNAs), pequeñas moléculas de 18 a 25 nucleótidos que participan en la regulación post-transcripcional de los genes. El papel de los miRNAs libres en fluidos biológicos como biomarcadores ha sido ampliamente estudiado durante las últimas décadas debido a su participación en un gran número de procesos biológicos. Sin embargo, en los últimos años, los miRNAs exosomales han ido ganando importancia y se postulan con un potencial como biomarcadores incluso mayor que los miRNAs libres. Las ventajas de su encapsulación son una mayor estabilidad y una mayor especificidad, ya que se ha descrito que estos son introducidos en los exosomas de manera específica y que la carga de los exosomas puede variar en función del estado en el que se encuentre la célula que los libera.
En la presente tesis doctoral nos planteamos el estudio de un conjunto de miRNAs, relacionados con aterosclerosis, procesos inflamatorios e hipoxia intermitente, en exosomas de plasma sanguíneo con el objetivo de evaluar su potencial como biomarcadores de la presencia de AOS, del desarrollo de comorbilidades cardiovascualres y de la eficacia del tratamiento de la AOS con CPAP.
Para la consecución de este objetivo, se llevaron a cabo 5 estudios. En el Estudio I se seleccionó la técnica de aislamiento de exosomas idónea para el análisis de sus miRNAs. El aislamiento de exosomas mediante kit comercial basado en su precipitación fue la técnica que proporcionó mayor intensidad de señal para el estudio de los miRNAs exosomales. El Estudio II evaluó la estabilidad de los miRNAs analizados a lo largo del tiempo en sujetos control y se determinó el protocolo más adecuado de criopreservación de las muestras. Este trabajo mostró por primera vez la estabilidad a lo largo del tiempo de un conjunto de miRNAs en exosomas circulantes. Además, se determinó que el protocolo más adecuado para conservar las muestras era criopreservar la muestra de plasma, evitando los ciclos de descongelación de los exosomas ya aislados. Tras haber determinado la metodología más adecuada, se analizaron en el Estudio III los miRNAs seleccionados para evaluar posibles diferencias entre sujetos control, pacientes con AOS y aterosclerosis subclínica (AS) y pacientes con AOS y sin AS en una visita basal. Cuatro de los miRNAs exosomales analizados, miR-21, miR-145, miR-223 y miR-320a se encontraron elevados en los sujetos con AOS y AS. Posteriormente, en el Estudio IV, se determinaron los valores de estos miRNAs en el mismo conjunto de individuos tras un año de seguimiento. En este estudio se dividieron los dos grupos de pacientes con AOS de la visita inicial en dos subgrupos cada uno en función de si recibieron terapia con CPAP o no. De esta manera se trató de evaluar la eficacia del CPAP sobre los cambios observados en estos miRNAs en la visita inicial. En este caso, miR-21, miR-126 y miR-143 se encontraron elevados en sujetos con AOS sin AS que no recibieron CPAP, mientras que miR-320a se encontró elevado en todos los grupos de pacientes con AOS independientemente de la presencia de AS y de la prescripción de CPAP. Finalmente, se procedió al Estudio V, en el cual se seleccionaron los miRNAs con mayor interés, según los resultados obtenidos en los estudios III y IV (miR-21 y miR-320a), y se validaron en una nueva población clasificada de la misma manera que en los estudios anteriores tanto en la visita basal como en la visita tras un año. Se corroboró que ambos miRNAs se encontraban elevados en la visita basal en pacientes con AOS y AS y que, tras un año, miR-21 era sensible al tratamiento con CPAP mientras que miR-320a no respondía.
Este trabajo de tesis doctoral ha permitido determinar dos miRNAs, miR-21 y miR-320a, como posibles intermediarios en el desarrollo de comorbilidades cardiovasculares asociadas a AOS. Su respuesta al tratamiento con CPAP fue inversa, miR-21 respondió frente a él y constituiría un biomarcador pronóstico de riesgo de aterosclerosis prevenible con CPAP, sin embargo, miR-320a no lo hizo, sugiriendo que el riesgo cardiovascular asociado a este biomarcador permanece a pesar del tratamiento. Estos resultados abren la puerta a nuevos ensayos que determinen las implicaciones biológicas y clínicas de estos miRNAs.
Resumen (otro idioma):
Los exosomas, pequeñas vesículas extracelulares de entre 30 y 150 nm, son claves en la comunicación célula-célula. Formando parte de su contenido, se ha descrito la presencia de microRNAs (miRNAs), pequeñas moléculas de 18 a 25 nucleótidos que participan en la regulación post-transcripcional de los genes. El papel de los miRNAs libres en fluidos biológicos como biomarcadores ha sido ampliamente estudiado durante las últimas décadas debido a su participación en un gran número de procesos biológicos. Sin embargo, en los últimos años, los miRNAs exosomales han ido ganando importancia y se postulan con un potencial como biomarcadores incluso mayor que los miRNAs libres. Las ventajas de su encapsulación son una mayor estabilidad y una mayor especificidad, ya que se ha descrito que estos son introducidos en los exosomas de manera específica y que la carga de los exosomas puede variar en función del estado en el que se encuentre la célula que los libera.
En la presente tesis doctoral nos planteamos el estudio de un conjunto de miRNAs, relacionados con aterosclerosis, procesos inflamatorios e hipoxia intermitente, en exosomas de plasma sanguíneo con el objetivo de evaluar su potencial como biomarcadores de la presencia de AOS, del desarrollo de comorbilidades cardiovascualres y de la eficacia del tratamiento de la AOS con CPAP.
Para la consecución de este objetivo, se llevaron a cabo 5 estudios. En el Estudio I se seleccionó la técnica de aislamiento de exosomas idónea para el análisis de sus miRNAs. El aislamiento de exosomas mediante kit comercial basado en su precipitación fue la técnica que proporcionó mayor intensidad de señal para el estudio de los miRNAs exosomales. El Estudio II evaluó la estabilidad de los miRNAs analizados a lo largo del tiempo en sujetos control y se determinó el protocolo más adecuado de criopreservación de las muestras. Este trabajo mostró por primera vez la estabilidad a lo largo del tiempo de un conjunto de miRNAs en exosomas circulantes. Además, se determinó que el protocolo más adecuado para conservar las muestras era criopreservar la muestra de plasma, evitando los ciclos de descongelación de los exosomas ya aislados. Tras haber determinado la metodología más adecuada, se analizaron en el Estudio III los miRNAs seleccionados para evaluar posibles diferencias entre sujetos control, pacientes con AOS y aterosclerosis subclínica (AS) y pacientes con AOS y sin AS en una visita basal. Cuatro de los miRNAs exosomales analizados, miR-21, miR-145, miR-223 y miR-320a se encontraron elevados en los sujetos con AOS y AS. Posteriormente, en el Estudio IV, se determinaron los valores de estos miRNAs en el mismo conjunto de individuos tras un año de seguimiento. En este estudio se dividieron los dos grupos de pacientes con AOS de la visita inicial en dos subgrupos cada uno en función de si recibieron terapia con CPAP o no. De esta manera se trató de evaluar la eficacia del CPAP sobre los cambios observados en estos miRNAs en la visita inicial. En este caso, miR-21, miR-126 y miR-143 se encontraron elevados en sujetos con AOS sin AS que no recibieron CPAP, mientras que miR-320a se encontró elevado en todos los grupos de pacientes con AOS independientemente de la presencia de AS y de la prescripción de CPAP. Finalmente, se procedió al Estudio V, en el cual se seleccionaron los miRNAs con mayor interés, según los resultados obtenidos en los estudios III y IV (miR-21 y miR-320a), y se validaron en una nueva población clasificada de la misma manera que en los estudios anteriores tanto en la visita basal como en la visita tras un año. Se corroboró que ambos miRNAs se encontraban elevados en la visita basal en pacientes con AOS y AS y que, tras un año, miR-21 era sensible al tratamiento con CPAP mientras que miR-320a no respondía.
Este trabajo de tesis doctoral ha permitido determinar dos miRNAs, miR-21 y miR-320a, como posibles intermediarios en el desarrollo de comorbilidades cardiovasculares asociadas a AOS. Su respuesta al tratamiento con CPAP fue inversa, miR-21 respondió frente a él y constituiría un biomarcador pronóstico de riesgo de aterosclerosis prevenible con CPAP, sin embargo, miR-320a no lo hizo, sugiriendo que el riesgo cardiovascular asociado a este biomarcador permanece a pesar del tratamiento. Estos resultados abren la puerta a nuevos ensayos que determinen las implicaciones biológicas y clínicas de estos miRNAs.
Resumen (otro idioma):
Pal. clave: farmacología
Titulación: Programa de Doctorado en Ciencias Biomédicas y Biotecnológicas
Plan(es): Plan 495
Departamento: Farmacología y Fisiología
Nota: Presentado: 11 03 2019
Nota: Tesis-Univ. Zaragoza, Farmacología y Fisiología, 2019
Enlace permanente:
Registro creado el 2020-06-30, última modificación el 2021-05-20
