P22phox y NADPH oxidasas en la hematopoyesis in vivo

  1. Rodrigo Prieto Bermejo
Supervised by:
  1. Ángel Hernández Hernández Director

Defence university: Universidad de Salamanca

Fecha de defensa: 25 September 2020

Committee:
  1. Pablo Hueso Pérez Chair
  2. Jesús Pérez Losada Secretary
  3. María José Caloca Roldán Committee member
Department:
  1. BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR

Type: Thesis

Abstract

Los radicales siempre se han considerado agentes nocivos que provocan la oxidación y el deterioro celular, y continuamente se ha buscado la forma de eliminarlos para evitar su efecto perjudicial sobre la salud. Sin embargo, durante las últimas décadas se ha descubierto que los organismos también incorporaron estos elementos dentro su propio metabolismo y regulación, principalmente las especies reactivas de oxígeno (ROS, del inglés reactive oxygen species). Al haber adquirido esta gran importancia en diferentes funciones celulares, la eliminación indiscriminada de ROS puede tener tantos efectos perjudiciales como el exceso de su formación. Por tanto, uno de los retos de la investigación hoy día es conocer fielmente qué especies se forman, cómo y dónde lo hacen, cómo intervienen en la regulación celular normal, y cómo podemos modularlas sin afectar al resto de funciones celulares en caso de que sus niveles se encuentren alterados. Mediante esta tesis intentamos dar un poco más de luz a la función de estas ROS durante la hematopoyesis in vivo, y en especial al papel fundamental que pueden estar cumpliendo sus principales enzimas productoras, las NADPH oxidasas. Entre los resultados obtenidos mediante este trabajo encontramos que las células madre y progenitoras hematopoyéticas de ratón expresan las enzimas Nox1, Nox2 y Nox4, todas ellas NADPH oxidasas dependientes de p22phox. Al evaluar la hematopoyesis en modelos de ratón deficientes para el gen Cyba, que codifica p22phox, observamos un enriquecimiento de poblaciones de células madre hematopoyéticas, que además adquieren una mayor capacidad de proliferación. También observamos un sesgo durante su diferenciación hacia linajes mieloides asociado con un defecto en la maduración de linajes linfoides, y un aumento en la expresión y producción de inmunoglobulinas. Además las células Cyba-/- de médula ósea de estos ratones muestran un aumento en su capacidad de repoblación hematopoyética tras un trasplante de médula ósea, resultado que también se reproduce al trasplantar células deficientes para los genes Nox1 o Cybb (que codifica Nox2). Por último, Nox4 parece ser una enzima muy importante para el mantenimiento de las poblaciones de células madre y progenitoras hematopoyéticas a largo plazo. Estos efectos pueden estar influenciados por las alteraciones que presentan las células de médula ósea de los ratones Cyba-/- en algunas de las vías de señalización más involucradas en hematopoyesis, como son el descenso en la activación de AKT, el descenso de los niveles totales de STAT5, o una sobreexpresión de c-MYC.