Castro Abril, Hector Alfonso
Garzon Alvarado, Diego Alexander (dir.) ; Doblaré Castellano, Manuel (dir.) ; Ochoa Garrido, Ignacio (dir.)
Universidad de Zaragoza,
2023
Resumen: La metástasis es una de las manifestaciones más letales del cáncer, con un estimado de 90% de
muertes relacionadas por cáncer. Recientemente, se ha demostrado que la mecánica de los tejidos
y la respuesta biológica de las células ante distintos estímulos biofísicos juegan un papel activo
en el desarrollo del cáncer y la metástasis. Dado que esta enfermedad es un problema de salud
pública, el entendimiento de la biología de la metástasis y la forma en la que la mecánica afecta
este proceso es esencial para desarrollar nuevas estrategias terapéuticas para atacarla e incluso prevenirla.
El objetivo principal de esta tesis consistió en estudiar el rol del entorno mecánico y la disponibilidad
de nutrientes en la evolución del cáncer colorrectal (CRC por sus siglas en inglés), una de las
principales causas de muerte por cáncer en el mundo. Para esto, se variaron diferentes parámetros
de fabricación de hidrogeles de colágeno tipo I previamente descritos en literatura. Con estos
hidrogeles, se estudió el comportamiento migratorio de esferoides celulares derivados de líneas
celulares de CRC y se encontró que el efecto combinado de la ultraestructura de los hidrogeles y
de su rigidez mecánica generaban patrones invasivos profundamente distintos.
En una aproximación paralela, se analizó la respuesta de los esferoides ante cambios dinámicos
en la disponibilidad de glucosa o suero fetal bovino (FBS, por sus siglas en inglés) con el fin de
estudiar la potencial respuesta adaptativa de las muestras ante dichas variaciones. Los resultados
demostraron que los esferoides efectivamente tenían la habilidad de adaptarse a entornos privados
de nutrientes, especialmente después de varios ciclos de abundancia e inanición. De manera adicional,
se observó que, en el caso de la línea celular HCT-116, los esferoides expulsaron su núcleo
necrótico durante los ciclos de deprivación, un fenómeno que, en lo que a los autores concierne,
nunca ha sido reportado en literatura.
Debido a la notoriedad de este evento se exploró, en la última parte de esta tesis, los mecanismos
posiblemente involucrados en la eyección del núcleo. Para esto, se exploraron diferentes
bloqueadores del citoesqueleto en esferoides durante los períodos de inanición para comprobar la
relación entre la expulsión y la contracción celular. Este enfoque permitió concluir que efectivamente
había un vínculo, pues los esferoides tratados no eyectaron su núcleo durante los ciclos
mencionados.
Resumen (otro idioma):
muertes relacionadas por cáncer. Recientemente, se ha demostrado que la mecánica de los tejidos
y la respuesta biológica de las células ante distintos estímulos biofísicos juegan un papel activo
en el desarrollo del cáncer y la metástasis. Dado que esta enfermedad es un problema de salud
pública, el entendimiento de la biología de la metástasis y la forma en la que la mecánica afecta
este proceso es esencial para desarrollar nuevas estrategias terapéuticas para atacarla e incluso prevenirla.
El objetivo principal de esta tesis consistió en estudiar el rol del entorno mecánico y la disponibilidad
de nutrientes en la evolución del cáncer colorrectal (CRC por sus siglas en inglés), una de las
principales causas de muerte por cáncer en el mundo. Para esto, se variaron diferentes parámetros
de fabricación de hidrogeles de colágeno tipo I previamente descritos en literatura. Con estos
hidrogeles, se estudió el comportamiento migratorio de esferoides celulares derivados de líneas
celulares de CRC y se encontró que el efecto combinado de la ultraestructura de los hidrogeles y
de su rigidez mecánica generaban patrones invasivos profundamente distintos.
En una aproximación paralela, se analizó la respuesta de los esferoides ante cambios dinámicos
en la disponibilidad de glucosa o suero fetal bovino (FBS, por sus siglas en inglés) con el fin de
estudiar la potencial respuesta adaptativa de las muestras ante dichas variaciones. Los resultados
demostraron que los esferoides efectivamente tenían la habilidad de adaptarse a entornos privados
de nutrientes, especialmente después de varios ciclos de abundancia e inanición. De manera adicional,
se observó que, en el caso de la línea celular HCT-116, los esferoides expulsaron su núcleo
necrótico durante los ciclos de deprivación, un fenómeno que, en lo que a los autores concierne,
nunca ha sido reportado en literatura.
Debido a la notoriedad de este evento se exploró, en la última parte de esta tesis, los mecanismos
posiblemente involucrados en la eyección del núcleo. Para esto, se exploraron diferentes
bloqueadores del citoesqueleto en esferoides durante los períodos de inanición para comprobar la
relación entre la expulsión y la contracción celular. Este enfoque permitió concluir que efectivamente
había un vínculo, pues los esferoides tratados no eyectaron su núcleo durante los ciclos
mencionados.
Resumen (otro idioma):
Pal. clave: biotecnología ; cultivo celular ; biomecánica
Titulación: Programa de Doctorado en Ingeniería Biomédica
Plan(es): Plan 510
Área de conocimiento: Ingeniería y Arquitectura
Nota: Presentado: 19 12 2023
Nota: Tesis-Univ. Zaragoza, , 2023
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Fecha de embargo : 2025-12-18
Enlace permanente:
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Registro creado el 2024-05-24, última modificación el 2024-05-24
