Nuevos mecanismos moleculares asociados a la diferenciación del epitelio respiratorio

Abstract

El epitelio de las vías respiratorias está en la primera línea entre el medio ambiente y nuestro cuerpo interno actuando como barrera. Entender esta función epitelial es fundamental para prevenir y combatir estados patológicos, incluyendo infecciones, reacciones alérgicas o desarrollo de cáncer. El epitelio tiene la capacidad de regenerar y reparar las células después de una enfermedad, pero las vías implicadas en este proceso no se conocen bien, siendo el objetivo de esta tesis estudiar las rutas que intervienen en la diferenciación mediante el uso de genes candidatos y de una línea celular inmortalizada como modelo experimental. El estudio de genes candidatos se muestra como una buena opción para descubrir el papel de un gen en concreto relacionado con un determinado fenotipo en el que el epitelio respiratorio se encuentra alterado, como son los ocasionados por procesos patológicos. En esta tesis descubrimos que la molécula de adhesión de unión Jam3, dentro del epitelio respiratorio, se expresaba únicamente en los endosomas apicales de las células multiciliadas. Con estos resultados, quisimos caracterizar la función celular y molecular de Jam3 en el epitelio de las vías respiratorias. Por otro lado, la utilización de modelos experimentales del epitelio respiratorio es esencial para conocer las rutas moleculares implicadas en la regeneración y reparación del epitelio después una enfermedad respiratoria. En esta tesis, utilizando un modelo de estudio basado en una línea celular inmortalizada BROC2 que ha perdido la capacidad de diferenciación, mediante el uso de cribados farmacológicos intentamos promover la diferenciación del epitelio de esta línea, para conseguir desarrollar un modelo experimental útil para ampliar el conocimiento de la biología del epitelio de las vías respiratorias.

Airway epithelium is on the frontline between the environment and our internal body, acting as an epithelial barrier. Understanding this function is essential to prevent and combat pathological conditions, including infections, allergic reactions, or cancer development. The epithelium can regenerate and repair cells after a disease, but the pathways involved in this process are not well known. The aim of this thesis is to study the pathways involved in differentiation using candidate genes and an immortalized cell line as an experimental model. Candidate genes studies is a good option to discover the role of a specific gene related to a certain phenotype in which the airway epithelium is altered, as in cases caused by pathological processes. In this thesis, we discovered that the junctional adhesion molecule 3 (Jam3) was expressed only in the apical endosomes of multicilliated cells in the airway epithelium. With these results, we wanted to characterize the cellular and molecular function of Jam3 in the airway epithelium. On the other hand, experimental models of the airway epithelium are essential to understand the molecular pathways involved in the regeneration and repair of the epithelium after a respiratory disease. In this thesis, using an experimental model based on an immortalized cell line BROC2 that has lost the ability to differentiate, we attempted to promote the differentiation of the epithelium of this line through pharmacological screenings to develop an experimental model useful for improve the knowledge of the biology of the airway epithelium.