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Title: Estudios de biomarcadores y de posibles terapias en la deficiencia del transportador de creatina y en la enfermedad de Niemann-Pick tipo C
Author: Pajares García, Sonia
Director: Ribes Rubió, Maria Antònia
Coll i Rosell, Ma. Josep
Jiménez Povedano, Wladimiro
Keywords: Creatina
Marcadors bioquímics
Trastorns del metabolisme
Creatine
Biochemical markers
Disorders of metabolism
Issue Date: 3-Oct-2016
Publisher: Universitat de Barcelona
Abstract: [spa] En esta tesis se estudian dos aspectos, el desarrollo de herramientas diagnósticas y terapéuticas aplicado a dos enfermedades metabólicas hereditarias: la deficiencia del transportador de creatina (CRTR) y la enfermedad de Niemann-Pick tipo C (NPC). La deficiencia de CRTR, cuya herencia se halla ligada al cromosoma X, se caracteriza por afectación neurológica, retraso en el lenguaje y comportamiento autista, debido a la disminución en el contenido celular de creatina (Cr). La terapia con Cr exógena resulta ineficaz, sin embargo, recientemente, estudios en modelos animales han demostrado la eficacia de algunos derivados de Cr (fosfocreatina-Mg-complex (PCr-Mg-CPLX) y creatina-benzil-éster (CrOBzl)). En esta tesis se ha estudiado la eficacia de estos compuestos en fibroblastos de pacientes con deficiencia de CRTR, iPS generadas a partir de fibroblastos de pacientes, y en células HUVEC y HBMEC silenciadas con siRNA como modelos de endotelio vascular y de barrera hematoencefálica. Desafortunadamente nuestros resultados mostraron que el tratamiento con PCr-MG-CPLX, CrOBzl y nanopartículas de oro (Au-HC-NPs) no incrementaban el contenido intracelular de Cr, por lo que no serían tratamientos eficaces para la deficiencia de CRTR. También se estudió la eficacia del tratamiento con precursores de Cr, arginina y glicina. Sin embargo, no se observó ninguna mejoría en la síntesis endógena de Cr, por lo que no se consideraría una buena estrategia terapéutica. Estos resultados han proporcionado conocimientos acerca de la estabilidad y permeabilidad de estos compuestos; de modo que se ha evidenciado que es necesario mejorar y modificar el diseño de los mismos con el fin de obtener compuestos más estables y lipófilos, capaces de atravesar la barrera hematoencefálica, para que puedan ser eficaces en la terapia de esta enfermedad. Por otro lado, se evaluó el papel del sistema Cr/CrP/CK/ATP en conjunto como biomarcador de las deficiencias cerebrales de creatina (CCDS), ya que previamente se habían descrito niveles disminuidos de CK en 1 paciente con deficiencia de CRTR y en un paciente con deficiencia de guanidinoacetato metiltransferasa (GAMT). En este trabajo en primer lugar conseguimos obtener un método sensible y robusto mediante HPLC-ESI-MS/MS para el análisis conjunto de ATP, ADP, AMP, Cr, y CrP. El estudio de pacientes con CCDS en plasma mostró niveles bajos de CK en 2 pacientes con deficiencia de CRTR y 1 paciente con deficiencia de GAMT. Sin embargo, en fibroblastos no se observaron diferencias en la actividad CK comparado con los controles. En fibroblastos de los 9 pacientes los niveles de ATP y ADP estaban elevados, y los de Cr y CrP estaban disminuidos. Este es el primer estudio, en el que se analiza en conjunto cada uno de los marcadores involucrados en el sistema energético de la Cr en pacientes con CCDS. Este trabajo corrobora que la actividad CK plasmática podría ser un buen biomarcador de las CCDS y se sugiere que el análisis de cada uno de estos metabolitos podría ser una herramienta útil para la valoración de la respuesta a tratamientos. Previamente también se había descrito que pacientes con enfermedades mitocondriales tenían niveles elevados de Cr, sugiriendo su papel como biomarcador. Dada esta evidencia, hemos estudiado 33 pacientes con enfermedades mitocondriales y se ha observado un aumento notable de Cr en 9 pacientes. La Cr tiene una baja sensibilidad (60%) y una especificidad aceptable (83%) en estas enfermedades. De este estudio se deduce que la Cr, junto con la alteración de otros parámetros debería tenerse en cuenta en la evaluación de una sospecha mitocondrial. Respecto a la enfermedad de NPC, de herencia autosómica recesiva, ésta se caracteriza por neurodegeneración causada por un trastorno en el transporte lisosomal del colesterol libre. El diagnóstico bioquímico convencional se basa en la tinción con filipina de los acúmulos de colesterol libre en fibroblastos. No obstante, esta técnica presenta baja sensibilidad en los pacientes de presentación adulta o con fenotipo bioquímico variante; además de ser una técnica invasiva que implica la obtención de una biopsia de piel y el posterior cultivo de fibroblastos, lo que conduce a largo período de tiempo hasta obtener el diagnóstico. Debido a estas limitaciones surge la necesidad de encontrar biomarcadores rápidos y fiables que ayuden al diagnóstico de la enfermedad. Al inicio de esta tesis se describió el aumento en plasma de dos oxiesteroles, colestano-3β,5α,6β-triol (CT) y 7-cetocolesterol (7-KC), en pacientes NPC sugiriendo su papel como biomarcadores. En este trabajo se ha conseguido obtener un método sensible mediante HPLC-ESI-MS/MS para el análisis de CT y 7-KC capaz de discriminar entre pacientes y sujetos sanos. Se ha analizado por primera vez, el papel de estos oxiesteroles en una cohorte de 16 pacientes NPC diagnosticados en el territorio español y se ha observado que efectivamente tenían niveles elevados de CT y 7-KC, además de correlacionarse perfectamente con el fenotipo clínico. También hemos estudiado 2 pacientes con fenotipo bioquímico variante y un paciente asintomático y en todos CT y 7-KC se encontraban elevados. Para conocer la especificidad de estos biomarcadores estudiamos distintos grupos de enfermedades y se observó que CT estaba también incrementado en pacientes con deficiencia de lipasa ácida lisosomal, Niemann-Pick tipo B y Xantomatosis cerebrotendinosa; 7-KC se encontró elevado en varios grupos de enfermedades. Por ello, CT y 7-KC no son específicos de la enfermedad de NPC aunque sí sensibles, de modo que se ha incluido esta estrategia en la primera línea diagnóstica de la enfermedad de NPC en nuestro laboratorio asistencial. Con esta inclusión, esperamos identificar nuevos pacientes, no sólo de NPC, sino también de otras enfermedades como XCT, deficiencia de LAL, o NPA/NPB.
URI: http://hdl.handle.net/2445/106494
Appears in Collections:Tesis Doctorals - Facultat - Medicina

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