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Decisiones en los macrófagos: proliferar, activarse o morir.

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Universitat de Barcelona. Departament de Fisiologia (Biologia)

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El objetivo de esta Tesis ha consistido en estudiar diversos aspectos de la biología de los macrófagos, células clave en el desarrollo de la respuesta inmunitaria. Los macrófagos se caracterizan por ser células que en los tejidos se encuentran proliferando y manteniendo su viabilidad gracias a la presencia de factores de crecimiento. Sin embargo, cuando reciben un estímulo activador, ya sea el IFN-gamma, principal activador endógeno de los macrófagos o bien el LPS, componente de las bacterias Gram negativas, dejan de proliferar y pasan a activarse y a desarrollar sus funciones características, como son la expresión de citocinas proinflamatorias (como el TNF-alfa Il-1beta, IL-6), la producción de NO o bien la expresión de las moléculas del MHC II. En algunos casos, por ejemplo en ausencia de factores de crecimiento o bien estimulados con LPS, los macrófagos experimentan apoptosis o muerte celular. Este trabajo se ha centrado en estudiar las diferentes vías de señalización que participan en las distintas respuestas de los macrófagos (como proliferación, activación, supervivencia y apoptosis). En este sentido se ha demostrado que la vía de señalización de MEK/ERK es esencial para los procesos de proliferación y activación, aunque lo hace con una cinética distinta. Mientras que estímulos proliferativos generan un pico corto y rápido de activación, estímulos que inducen la activación de los macrófagos como por ejemplo el LPS, la cinética de activación de estas quinasas es más tardía. Esta cinética de activación de ERK diferencial nos permite discernir entre estímulos proliferativos y activadores. Además se ha demostrado que el IFN-gamma, aunque no activa a las quinasas ERK, induce un alargamiento en el tiempo de la activación de estas quinasas a través de la inhibición de la expresión de MKP-1 inducida por factores de crecimiento. El alargamiento de actividad de ERK, inhibe la expresión de "c-myc", proteína indispensable para la progresión del ciclo celular y por tanto inhibe la proliferación de los macrófagos. Por otro lado, hemos demostrado que la vía de señalización de PI-3K/AKT es la responsable de la expresión de p21Waf1 y responsable de la respuesta de supervivencia de los macrófagos debida a factores de crecimiento y otros agentes. También hemos visto que la ciclosporina, un inmunosupresor ampliamente utilizado para evitar el rechazo de los transplantes, inhibe la actividad de ERK inducida por el M-CSF lo que produce un bloqueo de la proliferación. Este efecto es independiente de la fosfatasa Calcineurina, principal diana de la ciclosporina. Además, también se ha analizado como el entorno celular puede afectar a las respuestas de proliferación y activación de los macrófagos. Se ha demostrado que un aumento de adhesión producido por la decorina y fibronectina inhibe la proliferación de los macrófagos a través de la expresión de p27Kip1 y la prolongación de la actividad ERK. La decorina aumenta la activación de los macrófagos a través del secuestro del TGF-beta? producido de forma endógena por estas células.  Por ultimo el LPS, aunque es un buen activador de los macrófagos, induce apoptosis en determinadas situaciones, por ejemplo cuando dicha estimulación se produce de forma incorrecta, es decir, en ausencia de IFN-gamma o bien debido a dosis elevadas de LPS, responsables del shock séptico. La apoptosis inducida por el LPS se produce a través de dos vías de señalización independientes. Una primera vía mas temprana debida a la secreción autocrina de TNF-alfa y una segunda vía mas tardía, basada en la producción de NO. La apoptosis de los macrófagos inducida por el LPS se da principalmente a través de la producción de TNF-alfa que esta regulada mayoritariamente por PKC-epsilon a través de la modulación de la actividad JNK.

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Tesis Doctorals - Departament - Fisiologia (Biologia)

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Decisiones en los macrófagos: proliferar, activarse o morir.