EN CATALÀ DE LA TESI DOCTORAL"Importància de l'adhesió al substrat en la mecànica cel·lular: Implicacions en neutròfils i cèl·lules endotelials microvasculars".En organismes multicel·lulars complexos com els humans, el comportament de cèl·lules individuals ve dictat en gran mesura per les interaccions amb la matriu extracel·lular (ECM). La ECM és una xarxa de proteïnes filamentoses (com ara col·lagen, fibronectina o laminina) que proporciona un substrat físic per l'adhesió cel·lular. L'adhesió a la ECM està mitjançada bàsicament per les integrines, que són un tipus de proteïnes responsable de la transmissió a l'interior de la cèl·lula tant de senyals bioquímiques com de forces. El grau d'adhesió entre cèl·lules i el seu substrat, i la forma cel·lular que en resulta, han estat reconeguts com un factor determinant en l'expressió gènica i proteica i en funcions cel·lulars com la diferenciació o la proliferació. Remarcablement, s'ha determinat que aquesta regulació de la funció cel·lular depèn de la forma cel·lular independentment del grau d'enllaç entre integrines i ECM, suggerint que algun factor apart de la senyalització bioquímica és el responsable de llegir la informació associada amb l'adhesió cèl·lulasubstrat i de provocar una certa resposta en la funció cel·lular.Un factor que podria ser responsable de detectar l'adhesió cèl·lula-substrat és la mecànica cel·lular. Certament, s'ha vist que un increment en l'extensió cel·lular (àrea que ocupa una cèl·lula sobre un substrat) està associat amb un increment de la polimerització d'actina, de la fosforil·lació de la cadena lleugera de la miosina (MLC), de la duresa cel·lular i de la contractilitat. Les cèl·lules podrien doncs respondre a canvis en la forma cel·lular incrementant la tensió mecànica del citoesquelet i activant vies de mecanotransducció, probablement involucrant la familia de GTPases Rho. Tanmateix, aquesta hipòtesi no ha estat directament verificada, i altres paràmetres (com ara la forma del nucli) podrien estar involucrats. Addicionalment, encara no existeix un estudi global que analitzi com l'adhesió al substrat (i la forma cel·lular resultant) afecta la mecànica de les cèl·lules, i quines implicacions té això en la funció cel·lular.L'objectiu d'aquesta tesi ha estat l'estudi del paper de l'adhesió al substrat en la mecànica cel·lular per dos tipus cel·lulars relacionats amb el sistema respiratori, que constitueix l'àrea d'interès del nostre grup de recerca. El primer d'aquests tipus cel·lulars ha estat els neutròfils, un tipus de cèl·lules generalment no adherents però que s'activen i s'endureixen en contacte amb cèl·lules endotelials o amb un substrat com el vidre. La mecànica de neutròfils en els seus estats passiu i activat juga un paper clau a l'hora de determinar la funció dels neutròfils en resposta a estímuls inflamatoris. Tanmateix, actualment no està clar si la mecànica de neutròfils es correspon a la d'una gota líquida o si exhibeix esmorteïment estructural. Els canvis induïts per l'activació en la mecànica de neutròfils tampoc estan clars. Per clarificar aquestes qüestions, es va mesurar la reologia de neutròfils en funció de l'adhesió al substrat, posant èmfasi en les seves implicacions en la funció d'aquestes cèl·lules en els capil·lars de la microvasculatura dels pulmons. El segon tipus cel·lular estudiat va ser el de les cèl·lules endotelials, també provinents de capil·lars de la microvasculatura dels pulmons. En aquest cas, el treball es va orientar a entendre com la forma cel·lular (controlada a través de la tecnologia coneguda com a microestructuració o "micropatterning") afecta la mecànica i la proliferació cel·lular. La comprensió de com la forma cel·lular controla la proliferació es crucial per entendre el procés de l'aniogènesi o formació de nous vasos sanguinis, el qual es dóna essencialment durant la formació embrionària i en processos patològics com la formació de tumors. Aquest estudi ens va permetre avaluar el paper de la mecànica cel·lular en la proliferació de cèl·lules endotelials i determinar la seva importància relativa. En ambdós estudis, la mecànica cel·lular va ser avaluada mitjançant la mesura del mòdul complex elàstic G* amb microscopia de forces atòmiques (AFM) seguint un procediment ja descrit. G* proporciona informació tant sobre l'elasticitat cel·lular (duresa) com sobre la viscositat, i pot ser mesurat amb AFM per un ampli rang de freqüències. Això permet una caracterització precisa de la reologia cel·lular i una avaluació de la tensió interna del citoesquelet a través de la mesura de duresa.

El efecto deletéreo de la presencia de anticuerpos anti-HLA donante-específicos (ADS) pre-trasplante renal en la supervivencia del injerto a corto plazo quedó patente en las primeras experiencias clínicas en los años 60. Sin embargo, resulta controvertido el papel que juegan los ADS anti-HLA que aparecen post-trasplante. La experiencia preliminar de nuestro grupo de trabajo y de otros sugiere que la aparición de ADS post-trasplante se relaciona con el desarrollo de un episodio de rechazo agudo de características diferenciadas. Diseñamos los estudios que componen esta tesis con objeto de definir adecuadamente el rechazo agudo humoral o rechazo agudo asociado a la aparición de ADS, así como determinar su incidencia, características clínicas, serológicas e histológicas y valorar la eficacia de una propuesta terapéutica alternativa en una población determinada. Estudiamos el grupo de enfermos que recibió un trasplante renal en el Massachusetts General Hospital de Boston entre julio de 1995 y julio de 1999 (n=232). Revisamos la evolución clínica de los 81 receptores que habían sufrido algún episodio de rechazo agudo durante los tres primeros meses post-trasplante; realizamos pruebas cruzadas donante-específicas con los sueros peri-rechazo; utilizamos técnicas de inmunofluorescencia para detectar depósitos de la fracción C4d del complemento en las biopsias correspondientes y examinamos las características histológicas de las mismas con las tinciones tradicionales. Las conclusiones fundamentales de nuestros estudios son las siguientes:1) El rechazo agudo humoral es una entidad clínica y patológica diferenciada que podemos diagnosticar con criterios: -CLÍNICOS: Disfunción renal severa precoz típicamente córtico-resistente y con frecuencia resistente al tratamiento anti-linfocitario convencional.-SEROLÓGICOS: Acompañada de la aparición de anticuerpos donante- específicos en el momento del rechazo, habitualmente IgG anti-HLA de clase I o de clase II (sin descartar un posible papel patogénico de IgM).-HISTOLÓGICOS: Con depósitos difusos de C4d en capilares peritubulares.2)La presencia de sólo dos de los tres criterios anteriores permitiría establecer el diagnóstico de "probable rechazo agudo humoral", en cuyo caso probablemente resulta acertado aplicar la misma pauta terapéutica.3) La incidencia de rechazo agudo humoral en la población estudiada es de 7.7%.4) Los factores de riesgo claramente identificados son: sensibilización (pre-trasplante o histórica) y retrasplante renal.5) El estudio histológico tradicional resulta con frecuencia insuficiente para diagnosticar el rechazo agudo humoral, aunque la presencia de neutrófilos en capilares peritubulares y/o glomerulares, la necrosis fibrinoide arterial o glomerular y la presencia de trombos de fibrina en glomérulos resultan datos sugestivos. En virtud de estos parámetros sugerimos distinguir entre rechazo agudo humoral tipo 1 (con afectación capilar) y rechazo agudo humoral tipo 2 (con afectación arterial) con severidad y pronóstico diferenciados.6) El rescate con plasmaféresis, tacrólimus y micofenolato muestra una eficacia elevada en los casos severos de rechazo agudo humoral (89% de éxito a corto plazo en nuestra serie). Parece aconsejable asociar gamaglobulina policlonal al tratamiento, como medida profiláctica e inmunomoduladora. Fármacos recientemente incorporados al mercado o en fase de estudio clínico podrían constituir alternativas eficaces en el control de las respuestas humorales post-trasplante en el futuro.