Macías Redondo , Sofía
Schoorlemmer, Johan Albert (dir.)
,
2018
Abstract: La esclerosis múltiple (MS, multiple sclerosis) es una enfermedad crónica inflamatoria y degenerativa del sistema nervioso central (CNS, central nervous system). Ya en los años 90 se relacionó la presencia de partículas parecidas a retrovirus con la patología de MS (Perron et al., 1997). El ARN (RNA, ribonucleic acid) de dichas partículas se caracterizó como el retrovirus endógeno asociado a esclerosis múltiple (MSRV, multiple sclerosis-associated retrovirus), el cual comparte mucha homología con la familia W de los retrovirus endógenos humanos (HERV-W, human endogenous retrovirus family W) (Blond et al., 1999). Tanto la presencia como la expresión de RNA y proteínas de MSRV/HERV-W se encuentra elevada en pacientes de MS y se asocia al progreso de la enfermedad (Garcia-Montojo et al., 2013; Mameli et al., 2009; Perron et al., 2012). Aunque la MS afecta sobre todo al cerebro, el aumento de expresión de MSRV/HERV-W se ha observado también en las células mononucleares de la sangre periférica (PBMC, periferal blood mononuclear cells). HERV-W es una familia compuesta por más de 600 elementos similares integrados a lo largo del genoma humano (Pavlicek et al., 2002). Sin embargo, la relación exacta entre MSRV y HERV-W se desconoce a día de hoy.
Para abordar cuál es la relación entre MSRV y HERV-W y, cuál es la contribución de HERV-W a la patología, el primer objetivo ha consistido en intentar localizar MSRV o copias de HERV-W que no están en la base de datos del genoma en el ADN (DNA, desoxyribonucleic acid) genómico de PBMCs de pacientes de MS. Para ello se ha modificado un método que nos permitiera amplificar secuencias de HERV-W. El ensayo ha permitido localizar en el genoma varios elementos de HERV-W presentes en el genoma de pacientes de MS, cuya relación con MS se desconoce a día de hoy.
Gracias a una colaboración con el Servicio de Neurología del Hospital Universitario Miguel Servet (Zaragoza, España), se han obtenido muestras de sangre de pacientes de MS y controles sanos de las cuales se han extraído las PBMCs. Posteriormente, se ha analizado el número de copias de HERV-W en el genoma humano, y se ha detectado que es contante en todos los individuos. También se han analizado los niveles de expresión de HERV-W a nivel de RNA en PBMCs. Se ha detectado que la expresión de HERV-W se encuentra ligeramente elevada en los pacientes de MS, y que dicha expresión no proviene de una sola copia de HERV-W sino de un grupo de copias de HERV-W menos abundantes pero asociadas a los pacientes de MS.
Como en otros HERV, se supone que la regulación de HERV-W está controlada, entre otros mecanismos, por mecanismos epigenéticos como la metilación del ADN. Como el estado de metilación de HERV-W no ha sido analizado en el contexto de MS, se planteó la posibilidad de que el grado de metilación de HERV-W está relacionado con su expresión. Se han diseñado y aplicado ensayos para medir el grado de metilación de algunas de las copias de HERV-W previamente identificadas en pacientes de MS. Todos los loci analizados han resultado estar altamente metilados tanto en PBMCs de pacientes como en controles. Por lo que no parece que los niveles de metilación de HERV-W regulen su expresión.
Los receptores tipo Toll (TLR; Toll-like receptors) detectan productos virales en forma de proteína o ácidos nucleicos y median la respuesta antiviral. He iniciado estudios para investigar la posibilidad de que la sobre-expresión de HERV-W indujera una respuesta inflamatoria dentro del CNS. Debido a la dificultad de generar oligodendrocitos, se han utilizado precursores neuronales humanos. Se ha detectado que la sobre-expresión de HERV-W desencadena una respuesta inflamatoria mediada por interferón β. Estos resultados sugieren que la desregulación de HERV-W podría activar el sistema innato residente en el CNS y contribuir así en la neuro-inflamación presente en MS.
Abstract (other lang.):
Para abordar cuál es la relación entre MSRV y HERV-W y, cuál es la contribución de HERV-W a la patología, el primer objetivo ha consistido en intentar localizar MSRV o copias de HERV-W que no están en la base de datos del genoma en el ADN (DNA, desoxyribonucleic acid) genómico de PBMCs de pacientes de MS. Para ello se ha modificado un método que nos permitiera amplificar secuencias de HERV-W. El ensayo ha permitido localizar en el genoma varios elementos de HERV-W presentes en el genoma de pacientes de MS, cuya relación con MS se desconoce a día de hoy.
Gracias a una colaboración con el Servicio de Neurología del Hospital Universitario Miguel Servet (Zaragoza, España), se han obtenido muestras de sangre de pacientes de MS y controles sanos de las cuales se han extraído las PBMCs. Posteriormente, se ha analizado el número de copias de HERV-W en el genoma humano, y se ha detectado que es contante en todos los individuos. También se han analizado los niveles de expresión de HERV-W a nivel de RNA en PBMCs. Se ha detectado que la expresión de HERV-W se encuentra ligeramente elevada en los pacientes de MS, y que dicha expresión no proviene de una sola copia de HERV-W sino de un grupo de copias de HERV-W menos abundantes pero asociadas a los pacientes de MS.
Como en otros HERV, se supone que la regulación de HERV-W está controlada, entre otros mecanismos, por mecanismos epigenéticos como la metilación del ADN. Como el estado de metilación de HERV-W no ha sido analizado en el contexto de MS, se planteó la posibilidad de que el grado de metilación de HERV-W está relacionado con su expresión. Se han diseñado y aplicado ensayos para medir el grado de metilación de algunas de las copias de HERV-W previamente identificadas en pacientes de MS. Todos los loci analizados han resultado estar altamente metilados tanto en PBMCs de pacientes como en controles. Por lo que no parece que los niveles de metilación de HERV-W regulen su expresión.
Los receptores tipo Toll (TLR; Toll-like receptors) detectan productos virales en forma de proteína o ácidos nucleicos y median la respuesta antiviral. He iniciado estudios para investigar la posibilidad de que la sobre-expresión de HERV-W indujera una respuesta inflamatoria dentro del CNS. Debido a la dificultad de generar oligodendrocitos, se han utilizado precursores neuronales humanos. Se ha detectado que la sobre-expresión de HERV-W desencadena una respuesta inflamatoria mediada por interferón β. Estos resultados sugieren que la desregulación de HERV-W podría activar el sistema innato residente en el CNS y contribuir así en la neuro-inflamación presente en MS.
Abstract (other lang.):
Pal. clave: retrovirus ; neurociencias ; cultivo celular ; biologia molecular
Titulación: Programa de Doctorado en Bioquímica y Biología Molecular
Plan(es): Plan 485
Department: Bioquímica y Biología Molecular y Celular
Nota: Presentado: 14 12 2018
Nota: Tesis-Univ. Zaragoza, Bioquímica y Biología Molecular y Celular, 2018
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Record created 2020-01-14, last modified 2021-05-20
