Exploración del papel de rutas principales de señalización en la morfogénesis epitelial

Abstract

Tesis doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Biología Molecular. Fecha de lectura: 14-10-2019Una de las cuestiones centrales en biología del desarrollo es cómo los órganos adquieren su forma y tamaño final. Hay dos tipos de comunicación principales que controlan el desarrollo de los órganos: las interacciones biofísicas y la comunicación célula-célula a través de morfógenos. Las señales mecánicas guían diferentes procesos, incluyendo motilidad, crecimiento y diferenciación celular, y los gradientes de morfógenos tienen un papel crítico en el modelado y el crecimiento del órgano. Hasta qué punto son los dos tipos de comunicación necesarios y cuáles son los componentes moleculares específicos que aseguran una adecuada organogénesis son factores que cambian dependiendo del órgano y el estadío de desarrollo. En esta tesis investigamos el papel potencial de varias rutas y de la señalización mecánica de las células mesenquimales durante la tubulogénesis de diferentes órganos epiteliales, como la glándula mamaria y el intestino de pez cebra. Usamos el disco imaginal de ala de Drosophila para entender el mecanismo por el cual Sfrp3 podría estar modulando la ruta de señalización Wnt durante el desarrollo de la glándula mamaria, lo que nos llevó a la conclusión de que SFRP3 no está actuando como regulador negativo de la actividad Wnt sino como difusor de los ligandos Wnt. Empleando técnicas de secuenciación de nueva generación, identificamos que los peces cebra que portan una mutación en el transductor de la ruta Hedgehog smoothened (smo), los cuales presentan defectos previamente descritos en la formación de un único lumen en el intestino, muestran diferentes perfiles transcripcionales en sus células epiteliales intestinales comparados con los peces control . Además, también mostramos que la inhibición de la ruta TGF-β genera un defecto en la resolución de lúmenes en el intestino de embriones de pez cebra en desarrollo. Usando diferentes líneas de pez cebra, intentamos entender las causas de este fenotipo y su posible relación con el fenotipo observado en los mutantes smo. A su vez mostramos cómo la migración de las células mesenquimales alrededor del tubo epitelial está afectada por la inhibición de TGF-β, siendo la falta de restricciones físicas una posible explicación para el fenotipo observado en el caso de la falta de señalización TGF-β. Finalmente, también demostramos que la inhibición de TGF-β altera la morfogénesis epitelial de esferoides MDCK in vitro, y que TGF-β podría estar regulando la orientación del huso mitótico afectando a la maquinaria que controla este proceso.Este trabajo ha sido financiado por subvenciones del MINECO (BFU2014--‐57831;BFU2015--‐71244) y la Fundación Ramón Arece