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Role of the NADPH oxidase NOX4 in hepatocyte proliferation

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Universitat de Barcelona. Facultat de Medicina i Ciències de la Salut

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[spa] La familia de las NADPH oxidasas ha emergido en los últimos años como una importante fuente de producción de radicales libres de oxígeno (ROS), los cuáles juegan un papel fundamental en situaciones fisiológicas y patológicas. Dentro de la familia, NOX4 presenta características únicas en comparación con el resto de miembros de la familia. Su principal producto es peróxido de hidrógeno (H2O2) y está constitutivamente activa. En el hígado, NOX4 media los efectos del Factor de Crecimiento Transformante beta (Transforming Growth Factor- β, TGF-β) en el desarrollo de fibrosis y carcinogénesis hepática. Por un lado, nuestro grupo y otros han descrito que NOX4 contribuye en la transdiferenciación de las células estrelladas a miofibroblastos. De esta manera, se están desarrollando inhibidores de NOX4 para poder tratar la fibrosis hepática. Por otra parte, NOX4 media los efectos supresores de TGF-β, induciendo apoptosis en hepatocitos. Además, el silenciamiento de NOX4 en células de hepatocarcinoma celular les confiere mayor capacidad proliferativa y migratoria in vitro y mayor potencial tumorigénico in vivo. Además, deleciones en el gen de NOX4 se encontraron en pacientes de hepatocarcinoma celular. 
La regeneración hepática es la respuesta a la pérdida de tejido hepático, la cual se puede producir por un daño tóxico, en respuesta a infección, o a una resección quirúrgica, entre otros. La hepatectomía parcial es el modelo más extendido para estudiar la regeneración hepática en modelos murinos. Citoquinas, factores de crecimiento y vías metabólicas están implicadas en el proceso regenerativo, aunque la complejidad del proceso conlleva que muchos mecanismos sigan 
siendo motivo de estudio. De esta manera, poco se conoce sobre el papel de las NADPH oxidasas durante el proceso de regeneración hepática. Resultados previos del grupo demostraron que los niveles de NOX4 disminuyen en situaciones proliferativas del hígado, como la regeneración hepática tras hepatectomía parcial del 70%.
Considerando la importante función de NOX4 en enfermedades crónicas del hígado, así como su posible inhibición como tratamiento anti-fibrótico, es importante estudiar cuáles serían las consecuencias de su inhibición durante el proceso de regeneración. Por ello, el objetivo de esta tesis es estudiar el papel potencial de NOX4 durante el proceso de regeneración tras hepatectomía parcial del 70%, usando modelos animales donde la expresión de NOX4 ha sido eliminada en todas las células (NOX4-/-) o específicamente en los hepatocitos (NOX4hepKO). Además, se usaron hepatocitos primarios obtenidos de dichos modelos animales para analizar las posibles diferencias en proliferación, así como la respuesta a TGF-β. 
Los resultados obtenidos en el estudio in vivo muestran que la deleción de NOX4  en los ratones, tanto en los hepatocitos (NOX4hepKO) como en todas las células  del organismo (NOX4-/-), aceleraba la recuperación del ratio masa hepática/masa corporal tras la hepatectomía parcial. Además, la supervivencia tras la intervención era mayor en los ratones que no tenían NOX4 en comparación con los ratones control (WT). Curiosamente, el ratio masa hepática/masa corporal a las 4 semanas después de la hepatectomía no era mayor que el ratio inicial en el modelo NOX4-/-, lo cual sugiere que Nox4 no es imprescindible para la terminación de la regeneración. Por otra parte, estudios histológicos mostraron que el parénquima recuperaba su estructura normal antes y que la esteatosis hepática típica de la regeneración se resolvía más  rápidamente en los ratones que no tenían Nox4.

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Tesis Doctorals - Facultat - Medicina i Ciències de la Salut

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Role of the NADPH oxidase NOX4 in hepatocyte proliferation