Comparación de la capacidad de internalización y degradación de sustratos lisosomales in vitro en dos modelos celulares de macrófagos y fibroblastos para el estudio de enfermedades por almacenamiento lisosomal
Fecha
2024-07-26Autor(es)
Pérez Escobar, Karen DanielaPublicador
Pontificia Universidad Javeriana
Facultad
Facultad de Ciencias
Programa
Maestría en Ciencias Biológicas
Título obtenido
Magíster en Ciencias Biológicas
Tipo
Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
COAR
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Citación
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Título en inglés
Comparison of the capacity for internalization and degradation of lysosomal substrates in vitro in two cellular models : macrophages and fibroblasts for the study of lysosomal storage diseasesResumen
Las enfermedades de depósito lisosomal (EDL) constituyen un conjunto de aproximadamente 70
trastornos que forman parte de los errores innatos del metabolismo (EIM). Una de las estrategias para
estudiar y caracterizar estas enfermedades es el uso de modelos celulares in vitro, entre los que se
encuentran los fibroblastos (un modelo celular ampliamente empleado, aunque con algunas limitaciones)
y los macrófagos (células representativas del sistema reticuloendotelial, con gran potencial en el estudio
de estas patologías). Debido a la falta de estudios que comparen la actividad lisosomal en ambos modelos
celulares, esta investigación buscó realizar un estudio bioquímico comparativo de la actividad lisosomal
entre macrófagos derivados de monocitos humanos obtenidos a partir de muestras de sangre periférica
(hMacs) y fibroblastos humanos, con el fin de evaluar su utilidad en el estudio celular in vitro de las EDL.
Para este fin, se evaluó la actividad de tres enzimas: β-galactosidasa, β-hexosaminidasa y β-glucuronidasa,
así como la masa lisosomal. Adicionalmente, se propuso un método para evaluar la capacidad de
internalización y degradación de sustratos lisosomales (glicosaminoglicanos-GAGs) en las células
estudiadas. Los resultados mostraron mayores actividades de las enzimas lisosomales en los macrófagos
WT en comparación con los fibroblastos WT. Por otro lado, aunque el ensayo de reto no presentó
diferencias significativas entre las poblaciones tratadas y no tratadas en las condiciones inicialmente
propuestas, se evidenció potencial en la estimulación de la actividad lisosomal después de 6 horas de
tratamiento, lo que abre posibilidades para futuras investigaciones.
Abstract
Lysosomal storage diseases (LSDs) constitute a group of approximately 70 disorders that are part of inborn
errors of metabolism (IEM). One of the strategies to study and characterize these diseases is the use of in
vitro cellular models, including fibroblasts (a widely used cellular model, albeit with some limitations) and
macrophages (cells representative of the reticuloendothelial system, with great potential in the study of
these pathologies). Due to the lack of studies comparing lysosomal activity in both cellular models, this
research aimed to conduct a biochemical comparative study of lysosomal activity between macrophages
derived from human monocytes obtained from peripheral blood samples (hMacs) and human fibroblasts,
to evaluate their utility in the in vitro cellular study of LSDs. For this purpose, the activity of three enzymes
was evaluated: β-galactosidase, β-hexosaminidase, and β-glucuronidase, as well as lysosomal mass.
Additionally, a method was proposed to evaluate the capacity for internalization and degradation of
lysosomal substrates (glycosaminoglycans-GAGs) in the studied cells. The results showed higher activities
of lysosomal enzymes in WT macrophages compared to WT fibroblasts. On the other hand, although the
challenge assay did not show significant differences between treated and untreated populations under
the initially proposed conditions, potential was evidenced in the stimulation of lysosomal activity after 6
hours of treatment, opening possibilities for future research.
Palabras clave
FibroblastosGlicosaminoglicanos (GAGs)
Macrófagos
Enfermedad de depósito lisosomal (EDL)
Actividad enzimática
Masa lisosoma
Keywords
FibroblastsMacrophages.
Glycosaminoglycans (GAGs)
Lysosomal storage disease (LSD)
Enzymatic activity
Lysosomal mass
Temas
Maestría en ciencias biológicas - Tesis y disertaciones académicasFibroblastos
Lisosomas
Enzimas
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