INFLUENCIA DE LAS O-GLICOSILACIONES SOBRE LA VELOCIDAD DE HIDRATACION Y ESTRUCTURA DE MUCINAS RESPIRATORIAS.
Autor MARISOL ESPINOSA DE LA FUENTE
Profesor guía MANUEL VILLALON BRAVO
Para optar al grado de DOCTOR EN CIENCIAS BIOMEDICAS. Institución UNIVERSIDAD DE CHILE/FACULTAD DE MEDICINA.
Lugar SANTIAGO, CHILE Año 2008
Páginas 140p.
Disciplina MEDICINA INTERNA, PATOLOGIA HUMANA; ENFERMEDADES RESPIRATORIAS, FISIOLOGIA. Colección TESIS
Ubicación TESIS/0875D
Resumen
EL MOCO ES UN GEL POLIMERICO E HIDROFILICO QUE CUBRE DIVERSAS SUPERFICIES EPITELIALES Y ES PARTE DEL MECANISMO DE DEFENSA INNATO PRESENTE EN EL TRACTO RESPIRATORIO HUMANO. LAS DIVERSAS PARTICULAS INHALADAS Y AGENTES PATOGENOS QUE QUEDAN ATRAPADOS EN ESTE, SON ELIMINADOS A TRAVES DEL TRANSPORTE MUCOCILIAR ("CLEARENCE" MUCOCILIAR). EL MOCO, ESTA FORMADO POR UNA MATRIZ POLIMERICA (1 POR CIENTO), AGUA (95 POR CIENTO) Y TAMBIEN IONES Y OTRAS PROTEINAS (2 POR CIENTO). LA MATRIZ POLIMERICA ESTA FORMADA PRINCIPALMENTE POR MUCINAS QUE PERTENECEN A UNA FAMILIA DE GLICOPROTEINAS POLIANIONICAS DE ALTO PESO MOLECULAR (2-30 MDA), QUE SE CARACTERIZAN POR TENER UN ALTO CONTENIDO DE AZUCARES O-LIGADOS AL EJE DE PROTEINA. DOS TIPOS PRINCIPALES DE MUCINAS SECRETADAS HAN SIDO DESCRITAS EN EL MOCO RESPIRATORIO HUMANO; MUC5AC Y MUC5B. LAS MUCINAS SON LIBERADAS AL MEDIO EXTRACELULAR MEDIANTE EXOCITOSIS Y FORMAN UN HIDROGEL (MUCUS GEL) SOLO DESPUES DE SU IDRATACION. LAS CARACTERISTICAS FISICOQUIMICAS DE LAS MUCINAS, COMO TAMBIEN LA FORMA EN QUE SE INTERCONECTAN UNAS CON OTRAS EN SOLUCION, SON FACTORES DETERMINANTES DE LA VISCOSIDAD DEL MOCO. SIN EMBARGO, ESCASOS SON LOS ESTUDIOS QUE RELACIONAN EL CONTENIDO DE O-OLIGOSACARIDOS DE LAS MUCINAS, TANTO CON LA VELOCIDAD DE HIDRATACION DE ELLAS, COMO CON EL CONTENIDO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA DE LA MATRIZ POLIMERICA DE MUCINAS. ESTUDIOS REALIZADOS EN MOCO RESPIRATORIO PROVENIENTE DE PACIENTES CON PATOLOGIAS RESPIRATORIAS HIPERSECRETORIAS(FIBROSIS QUISTICA, ASMA BRONQUIAL Y BRONQUITIS OBSTRUCTIVA), HAN MOSTRADO QUE LA ESTRUCTURA GLICOSILADA DE LAS MUCINAS PRESENTA MAYOR GRADO DE SULFATACION, FUCOSILACION Y SIALILACION CON RESPECTO A PERSONAS SANAS. ESTOS CAMBIOS MOLECULARES CONTRIBUYEN AL AUMENTO EN LA ADHESION DE BACTERIAS AL MOCO Y AL AUMENTO DE LA VISCOSIDAD DEL MOCO, CON UN CONCOMITANTE DETERIORO EN LA EFICIENCIA DEL CLEARENCE MUCOCILIAR. ESTOS ANTECEDENTES PERMITIERON PROPONER QUE "LAS O-GLICOSILACIONES DETERMINAN LA ESTRUCTURA SECUNDARIA DE LAS UCINAS Y AFECTA LA VELOCIDAD DE HIDRATACION DE LA MATRIZ GRANULAR DURANTE LA EXOCITOSIS". SE DESARROLLO UN PROTOCOLO DE CULTIVO CELULAR, QUE PERMITIO OBTENER CELULAS DEL EPITELIO RESPIRATORIO, PARTICULARMENTE DEL TIPO MUCOSECRETOR. A PARTIR DE ESTE MODELO BIOLOGICO, SE DETERMINO EL EFECTO DE LA INHIBICION DE LAño-GLICOSILACION (CON BENZIL-GALNAC 0,2 Y 2 MM, PO R24 H), SOBRE LA SINTESIS Y LIBERACION DE MUCINAS. SE REALIZO LA PURIFICACION DE MUC5AC, A TRAVES DE SEDIMENTACION AL EQUILIBRIO Y SEDIMENTACION POR VELOCIDAD EN MEDIOS CONDICIONADOS CONTROLES Y POST TRATAMIENTO CON BENZIL-GALNAC. ADEMAS, SE COMPARO LA VELOCIDAD DE HIDRATACION DE LA MATRIZ DE GRANULOS SECRETORIOS EN PRESENCIA Y AUSENCIA DE O-OLIGOSACARIDOS. FINALMENTE, SE DETERMINO EL CONTENIDO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA DE LA MUCINA MUC5AC O-GLICOSILADA Y DESGLICOSILADA. LA TECNICA DE CULTIVO UTILIZADA PERMITIO OBTENER CELULAS QUE EXPRESARON Y SECRETARON PRINCIPALMENTE LA MUCINA MUC5AC EN DOS FORMAS, GLICOSILADA Y DESGLICOSILADA. LA INHIBICION DE LAño-GLICOSILACION, REDUJO DRAMATICAMENTE LA SECRECION DE MUC5AC GLICOSILADA Y TAMBIEN AUMENTO EL COEFICIENTE DE DIFUSION DE LOS GRANULOS SECRETADOS POST TRATAMIENTO CON BENZIL-GALNAC 2MM. ESTOS ANTECEDENTES DEMUESTRAN QUE EL AO-GLICOSILACION DETERMINA EL ESTADO OLIGOMERICO DE LA MUCINA MUC5AC, AUMENTA EL COEFICIENTE DE DIFUSION DE LA MATRIZ GRANULAR DE GRANULOS EXOCITADOS EN CULTIVO Y PROBABLEMENTE MODIFICA LA ESTRUCTURA SECUNDARIA DE LAS MUCINAS SECRETADAS. TODOS ESTOS ANTECEDENTES SUGIEREN QUE EL CONTENIDO DE CARBOHIDRATOS O-LIGADOS A LAS MUCINAS, PODRIAN DETERMINAR LOS CAMBIOS EN LAS PROPIEDADES VISCO-ELASTICAS DEL MUCUS RESPIRATORIO, A TRAVES DE SU PARTICIPACION EN LA DETERMINACION DEL ESTADO OLIGOMERICO DE LAS MUCINAS SECRETADAS. LOS RESULTADOS APOYAN LA IMPORTANCIA DE LOS CARBOHIDRATOS O-LIGADOS A LA CONFIGURACION DE LA MATRIZ DEL MOCO Y CONTRIBUYEN A EXPLICAR LAS ALTERACIONES PATOLOGICAS DEL MOCO EN CUADROS RESPIRATORIOS HIPERSECRETORIOS.