Magíster en ciencias biológicas y médicas mención biología celular / El tejido adiposo cumple distintas funciones tales como protección mecánica, reserva de energía, función endocrina, etc. Durante los últimos años se ha documentado su uso como fuente abundante y accesible de células estromales multipotenciales para medicina regenerativa. Actualmente, el protocolo estandarizado comprende el procesamiento del tejido adiposo con una digestión enzimática (colagenasa) para posteriormente rescatar la fracción vascular estromal (SVF). Ésta se siembra en una matriz de plástico apta para cultivos celulares, obteniéndose un subgrupo de células elongadas que comienzan a adherirse a la placa de cultivo (SVF-AC), permitiendo la aparición de una población celular adherente denominada “células estromales derivadas del tejido adiposo”. Diversos estudios han demostrado que éstas mantienen su capacidad de diferenciación en múltiples tipos celulares (endo, meso y ectodérmico), siendo candidatas adecuadas para muchas aplicaciones en medicina regenerativa e ingeniería de tejidos. Sin embargo, una de las limitantes para la aplicación clínica de estas células, es contar con una masa celular critica que permita un adecuado tratamiento. Ante ello, surge la interrogante de cómo criopreservarlas, manteniendo a su vez, la viabilidad y el potencial de diferenciación luego de un ciclo de congelación. El uso de compuestos que tengan propiedades criopreservantes ha mostrado ser un prerrequisito para el éxito de un proceso de congelación. Idealmente, un medio para criopreservar SVF-AC debe tener una baja toxicidad y lograr una alta viabilidad celular sin disminuir el potencial de diferenciación. En nuestro laboratorio, luego de criopreservar SVF-AC utilizando dimetilsulfóxido (DMSO) 10%, no logramos obtener tasas de viabilidad descritas en la literatura. Nuestra hipótesis es que una combinación de un medio basal (medio DMEM/F12 con rojo fenol) suplementado con DMSO, trehalosa y albúmina humana puede mejorar significativamente las tasas de recuperación celular post criopreservación, en comparación con medios que utilizan sólo DMSO. En el presente trabajo, medimos la tasa de viabilidad celular post criopreservación de SVF-AC obtenidas de 5 pacientes utilizando medios definidos y libres de suero bovino: DMSO 10%; DMSO 10% + Trehalosa 7,6%; DMSO 10% + Albúmina humana 10% y DMSO 10% + Trehalosa 7,6% + Albúmina humana 10%; mediante ensayo metabólico midiendo absorbancia (MTT) e indeminidad de membranas cuantificado por citometría de flujo con ioduro de propidio (PI). Los resultados obtenidos nos demuestran que no existen diferencias estadísticamente significativas en las tasas de viabilidad de SVF-AC posterior a un ciclo de criopreservación a diferentes niveles, desde el punto de vista metabólico con el ensayo de MTT, y a nivel de estructura de membrana por marcación de PI por citometría de flujo. Sin embargo, se observa una tendencia a mejorar la tasa de recuperación de células vitales al agregar albúmina humana. Por otro lado no se lograron obtener tasas de viabilidad tan altas como las reportadas por otros autores. Se discuten las posibles causas y se proponen alternativas para estudiarlas. En conclusión, podemos decir que no existe ninguna condición estudiada que sea superior a las demás en cuanto a rendimiento. Es así como en respuesta a la hipótesis de trabajo podemos afirmar que la criopreservación de las SVF-AC en un medio que combine DMEM/F12 con DMSO 10% + Trehalosa 7,6% + Albúmina humana 10% no logra una tasa de recuperación de células vitales significativamente mayor que aquellas congeladas sólo con DMSO 10%. / Adipose tissue has different functions such as mechanical protection, energy reserve, endocrine function, etc. In recent years has been documented it use as abundant and accessible source of multipotent stromal cells for regenerative medicine. Currently, a standardized protocol comprises processing adipose tissue with enzymatic digestion (collagenase) and then rescue the stromal vascular fraction (SVF). This is sown in a plastic matrix suitable for cell cultures to yield a subset of elongated cells to adhere to the culture plate (SVF-AC), allowing the appearance of an adherent cell population called "stromal cells derived from adipose tissue". Several studies have shown that they maintain their ability to differentiate into multiple cell types (endo, meso and ectodermal), being suitable candidates for many applications in regenerative medicine and tissue engineering. However, one of the limitations for the clinical application of these cells is to have a critical cell number to provide an adequate treatment. In response, the question is how to cryopreservate them, while maintaining the viability and differentiation potential after a freeze cycle. Use of compounds with cryoprotective properties have shown to be a prerequisite for the success of a freezing process. Ideally, a cryoprotectant for SVF-AC must have low toxicity and achieve high cell viability without decreasing the differentiation potential. In our laboratory, after SVF-AC cryopreservation using 10% dimethyl-sulfoxide (DMSO) it is unable for us to obtain the viability rates reported in the literature. Our hypothesis is that a combination of a basal medium (DMEM / F12 medium with phenol red) supplemented with DMSO, trehalose and human albumin, can significantly improve cell recovery rates after cryopreservation compared to using only DMSO. In this study, we measured the rate of cell viability after cryopreservation of SVF-AC obtained from 5 patients using a defined and serum-free medium: 10% DMSO; 10% DMSO + 7.6% Trehalose; 10% DMSO + 10% human albumin and 10% DMSO + 7.6% Trehalose + 10% human albumin; by measuring absorbance with a metabolic assay (MTT) and membrane indemnity quantified by flow cytometry with propidium iodide (PI). The results show us that there are no statistically significant differences in rates of SVF-AC viability after a cryopreservation cycle at different levels, from a metabolic point of view with the MTT assay, and membrane structure level with IP by flow cytometry. However, a tendency is observed to improve the recovery rate of vital cells by adding human albumin. On the other hand we could not get viability rates as high as those reported by other authors. Possible causes are discussed and proposed alternatives for study. In conclusion, we can say that there were not a studied condition better than others in terms of efficiency. Thus, in response to the working hypothesis we can say that the cryopreservation of the SVF-AC in a medium that combines DMEM / F12 with 10% DMSO + 7.6% Trehalose + 10% human albumin fails in obtaining a significantly higher recovery rate of vital cells than those frozen with only 10% DMSO.

Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario / El estrés nociceptivo (NS) en ratones macho durante la lactancia, genera alteraciones metabólicas que se manifiestan en el estado adulto. El objetivo de este estudio fue determinar si algunas de dichas alteraciones que involucran al tejido adiposo epididimal están asociadas a una hiperactivación del Sistema Endocanabinoide (SEC). Al respecto, una parte fundamental del SEC lo constituyen los receptores tipo 1 para canabinoides/endocanabinoides (CB1R), su ligando endógeno Anandamida (ADA) y la enzima que degrada a ADA, la amido hidrolasa de ácidos grasos (FAAH). Doce horas posterior al nacimiento, crías macho de ratones de la cepa CD-1, de semejante tamaño de camada y peso corporal (PC), conformaron 2 grupos: Control (C) y Estrés (E), recibiendo ambos lactancia cruzada al azar. Durante la lactancia, el grupo E recibió diariamente una inyección subcutánea de suero fisiológico y ambos grupos se sometieron a un control diario de PC. A partir del día 30, el PC se evaluó cada 10 días en conjunto con la ingesta de alimento; ambos parámetros no mostraron diferencias significativas entre C y E, al igual que una prueba de tolerancia a la glucosa realizada a los 150 días de edad. Posteriormente, animales de 160 días fueron sacrificados para extraer sangre y panículo adiposo epididimal (PAE). Las concentraciones plasmáticas de corticosterona inmunoreactiva (ir-CTT), leptina y adiponectina se determinaron mediante ensayos de ELISA comerciales. En el PAE, se analizó la expresión de CB1R y adipofilina mediante RT-PCR y Western Blot, además de la actividad enzimática de la FAAH mediante su capacidad de hidrolizar ADA radioactiva y la actividad de la lipasa lipoproteica (LPL) mediante espectrofluorimetría utilizando un sustrato sintético. Los resultados mostraron cantidades significativamente mayores de grasa epididimal, ir-CTT, leptina y expresión proteica de CB1R y adipofilina en el grupo E. Contrariamente, la actividad de la FAAH como los niveles de adiponectina son significativamente menores en este grupo. No hubo diferencias significativas en la LPL (sólo tendencia a ser mayor en el grupo E), ni en la expresión de mRNA para CB1R y adipofilina. La mayor acumulación de grasa epididimal en el grupo E adulto, sugiere una reprogramación disfuncional de dicho tejido causada por el NS, reforzado a largo plazo por los niveles aumentados de leptina plasmática y molecularmente evidenciada por una hiperactividad de CB1R, debido a la acción concertada de su mayor expresión proteica con la menor actividad de la FAAH / FONDECYT 1070663/1100145

Tesis para optar al Grado de Magíster en Ciencias Animales y Veterinarias. / Las células madres mesenquimáticas (MSC) se han caracterizado inicialmente por su potencial de autorenovación y diferenciación in vitro hacia linajes celulares mesodérmicos. Sin embargo; el potencial terapéutico de las MSC se basa principalmente en sus capacidades de migración y angiogénesis importantes para la regeneración tisular. El objetivo del presente estudio fue determinar los potenciales de migración y angiogénesis de las MSC derivadas de médula ósea (MSC-MO) y de tejido adiposo (MSC-TA) fetales bovinas. El ensayo de migración scratch se utilizó para determinar la capacidad migratoria de las MSC, utilizando fibroblastos (FB) fetales como controles biológicos. Para este ensayo se cultivaron 44 x 103 células/cm2 hasta alcanzar 80% de confluencia. Luego de 24 horas, se realizó el scratch en la monocapa de cada línea celular y el área de migración fue cuantificada en el tiempo 0 y luego de 24 horas mediante el software ImageJ. El análisis de migración transwell, se utilizó para determinar el potencial de migración celular en respuesta al quimiotáctico factor derivado de células estromales-1 (SDF-1). Para este análisis se cultivaron 25x103 células/mL por 24 horas, en respuesta a SDF-1 ulilizando 5% suero fetal bovino (SFB) y medio DMEM como controles. Las células que migraron hacia el lado inferior de la membrana transwell fueron observadas y cuantificadas mediante el software ImageJ. Para el análisis del potencial angiogénico de MSC, se realizó el ensayo de formación de túbulos. Células endoteliales de aorta bovina fetal fueron aisladas y resuspendidas en medios condicionados de MSC-MO, MSC-TA y FB. Luego de 6 horas de incubación a 38°C en 5% CO2 se observó y cuantificó la formación de estructuras tubulares utilizando el software ImageJ. La expresión de genes de migración, SDF-1, su receptor CXCR4 y la quimiocina secretada y expresada por linfocitos T normales regulada por activación (RANTES) y de genes de angiogénesis, factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF) y angiopoyetina 1 (ANGPT1) fue cuantificada mediante PCR cuantitativo (Q-PCR). Los datos obtenidos fueron analizados estadísticamente por ANOVA de una vía y para las diferencias entre los promedios se utilizó el post test de tuckey, utilizando el software InfoStat. Mediante ensayo scratch se determinó un mayor (p<0,05) porcentaje de migración in vitro en cultivos de MSC-MO comparado con FB. Sin embargo; los porcentajes de migración no fueron distintos (p>0,05) entre MSC-MO y MSC-TA. El ensayo transwell permitió determinar un mayor (p<0,05) número de células migrantes en cultivos tratados con DMEM suplementado con 5% de SFB. Sin embargo; no se detectaron diferencias significativas entre líneas celulares. Se determinó que los niveles de mRNA de SDF-1 fueron mayores (p<0,05) en MSC-TA comparado con MSC-MO y FB. Los niveles de mRNA de RANTES fueron mayores (p<0,05) en MSC-TA comparado con FB. Sin embargo; los niveles de mRNA de CXCR4 no fueron distintos (p>0,05) entre las líneas celulares en estudio. El medio condicionado concentrado de MSC-TA indujo mayor (p<0,05) formación de túbulos, comparado con MSC-MO, FB y sus controles DMEM con 5% de SFB y DMEM. Además, se cuantificó una mayor (P<0,05) expresión de VEGF en MSC-TA comparado con las otras líneas celulares. En comparación, la expresion de ANGPT1 fue mayor (p<0,05) en MSC-MO y FB comparado con MSC-TA. En conclusión, el potencial de migración entre MSC-MO y MSC-TA es similar, lo cual puede estar determinado por niveles de expresión similares del receptor CXCR4. A su vez, una mayor expresión de VEGF en MSC-TA puede determinar que estas células presenten una mayor capacidad angiogénica comparado con MSC-MO. / Mesenchymal stem cells (MSCs) were initially characterized by their potential for self-renewal and in vitro differentiation into mesodermal cell lines. However, the therapeutic potential of MSCs is primarily based on their migration and angiogenic capacities, which are important for tissue regeneration. The objective of the present study was to determine the migration and angiogenic potentials of MSCs derived from bone marrow (MSC-MO) and adipose fetal bovine tissue (MSC-TA). The scratch migration assay was used to determine the migratory capacity of MSC, using fetal fibroblasts (FB) as biological controls. For this, 44 x 103 cells/cm2 were cultured until 80% confluence. After 24 hours, the scratch was performed in the monolayer of each cell line culture and the migration area was quantified at time 0 and after 24 hours using ImageJ software. The transwell migration analysis was used to determine cell migration capacity in response to the chemokine stromal differentiation factor-1 (SDF-1). For this assay, 25x103 cells/mL were grown for 24 hours in response to SDF-1, using as SFB 5% and DMEM as controls. Cells that migrated to the underside of the transwell membrane were observed and quantified using the ImageJ software. In order to determine the angiogenic potential of MSC, the tubule formation test was performed. Endothelial cells of bovine aorta were isolated and resuspended in conditioned media of each cell line. After 6 hours of incubation, the number of tubular structures was quantified and analyzed using ImageJ software. The relative expression levels of migration genes SDF-1, its receptor CXR4, regulated upon activation normal T-cell expressed and secreted (RANTES) and angiogenic genes vascular endothelial growth factor (VEGF) and angiopoietin (ANGPT1) were analyzed using quantitative-PCR (Q-PCR). The data obtained were statistically analyzed by one-way ANOVA and the tuckey post test was used to determine differences between means, using InfoStat software.The scratch test allowed to determine a higher (p<0.05) percentage of migration in MSC-MO cultures compared to FB. However, migration rates were not different (p>0.05) between MSC-MO and MSC-TA. The highest (p <0.05) number of migrant cells in the transwell test was detected in cultures treated with DMEM supplemented with 5% FBS. However, no significant differences were detected between cell lines. SDF-1 mRNA levels were higher (p <0.05) in MSC-TA compared to MSC-MO and FB. Similarly, RANTES mRNA levels were higher (p <0.05) in MSC -TA compared to FB. CXCR4 mRNA levels were not different (p> 0.05) between cell lines. Concentrated conditioned (CC) media of MSC-TA induced greater (p <0.05) tubule formation, compared to CC of MSC-MO, FB and its controls. Moreover, the highest (P <0.05) expression of VEGF was observed in MSC-TA, compared to the other cell lines. In the case of the expression of ANGPT1 the expression was higher in MSC-MO and FB compared to MSC-TA. In conclusión, a similar migration potential between MSC-MO and MSC-TA may be associated to similar expression of the CXCR4 receptor. Moreover, higher expression of VEGF in MSC-TA may explain the greater angiogenic capacity of these cells compared to MSC-MO. / Financiamiento: Proyecto Fondef ID 15I10129.

Tesis para optar al Grado de Magíster en Ciencias Animales y Veterinarias. / Las células madre mesenquimáticas (del inglés Mesenchymal Stem Cells, MSC), son células adultas indiferenciadas, que poseen propiedades de autorenovación, inmunomodulación y cuentan con una baja inmunogenicidad. Debido a ello son actualmente consideradas como potenciales agentes terapéuticos celulares para el tratamiento de variadas patologías. En el presente estudio se comparó el potencial de proliferación, inmunomodulación e inmunogenicidad in vitro de MSC derivadas de médula ósea (MO) y tejido adiposo (TA) fetal bovino. Las MSC fueron asiladas en base a su capacidad de adherencia al plástico y a su morfología fibroblastoide. El potencial de proliferación se determinó en dos concentraciones celulares (5000 y 8500 células/cm2) durante 10 y 15 días de cultivo, respectivamente. La expresión de genes de inmunomodulación indolamina 2,3 dioxigenasa (IDO), interleuquina 6 (IL-6), factor de crecimiento de transformante β1 (TGFβ1), prostaglandina E2 (PGE2) e interleuquina 10 (IL-10) fue cuantificada mediante PCR cuantitativo (Q-PCR) en MSC-MO y MSC-TA estimuladas con interferón γ (IFNγ). Adicionalmente, se cuantificaron los niveles de expresión de genes de inmunogenicidad complejo principal de histocompatibilidad I y II (MHC-I y II) y moléculas coestimuladoras de linfocitos T (CD80 y CD86). Además, se evaluó el efecto de medio condicionado de ambas líneas celulares estimuladas con IFNγ sobre la proliferación de linfocitos de sangre periférica (PBL) bovina activadas con aloantígenos. La población de MSC provenientes de MO y TA adherentes al plástico expresaron mayores (P<0,05) niveles de mRNA de marcadores mesenquimales (CD105, CD90 y CD73) en comparación a marcadores hematopoyéticos (CD45 y CD34). Las MSC-MO doblaron su población en menor (P<0,01) tiempo en comparación a MSC-TA (2,9 vs 4,4 días, respectivamente). La exposición de MSC-MO y MSC-TA a IFNγ activó la expresión de mRNA de IDO y aumentó (P<0,05) la concentración del metabolito de IDO, quinurenina en el medio condicionado de MSC. Además, ambas líneas celulares expresaron niveles de mRNA de IL-6, PGE2, TGFβ1 e IL-10 con o sin tratamiento de IFNγ. Las MSC-MO expresan mayores (P<0,05) niveles de mRNA de MHC-II en comparación con MSC-TA. El medio condicionado de ambas líneas celulares suprime la proliferación de PBL bovino. En conclusión, los potenciales de proliferación e inmunogenicidad de MSC son dependientes de la fuente de origen tisular, debido a que las MSC-MO poseen alto potencial de proliferación e inmunogenicidad en comparación a MSC-TA. Sin embargo, ambas líneas de MSC poseen similares potenciales de inmunomodulación. / Mesenchymal stem cells (MSC) are undifferentiated adult cells that possess self-renewal, immunomodulating and low immunogenicity properties. Hence, they are currently considered as potential therapeutic agents for the treatment of various pathologies. In the present study, proliferation, immunomodulation and immunogenicity in vitro potentials were compared between MSCs derived from bone marrow (BM) and adipose fetal bovine tissue (AT). MSC were isolated based on their ability to adhere to plastic and fibroblastoid morphology. The proliferation potential was determined at two cell concentrations (5000 and 8500 cells / cm2) during 10- and 15-days culture periods, respectively. Relative expression of indoleamine 2,3 dioxygenase (IDO), interleukin-6 (IL-6), transforming growth factor β1 (TGFβ1), prostaglandin E2 (PGE2) and interleukin-10 (IL-10) were quantified using quantitative PCR (Q PCR) in MSC-BM and MSC-AT stimulated with IFNγ. Additionally, the mRNA levels of immunogenicity genes, major histocompatibility complex I and II (MHC-I and II) and T-cell costimulatory molecules (CD80 and CD86) were determined. In addition, the effect of conditioned medium from IFNγ-stimulated MSC was estimated on the proliferation of alloantigen-activated bovine peripheral blood lymphocytes (PBL). The plastic-adherent population of MSC derived from BM and AT expressed higher (P <0.05) mRNA levels of mesenchymal markers (CD105, CD90 and CD73) compared to hematopoietic markers (CD45 and CD34). MSC-MO doubled population in a shorter (P <0.01) time period compared to MSC-AT (2.9 vs. 4.4 days, respectively). Exposure of MSC-BM and MSC-AT to IFNγ activated the expression of IDO mRNA and increased (P <0.05) IDO-metabolite kinurenine concentration in conditioned medium of MSC. Both MSC lines expressed levels of IL-6, PGE2, TGFβ1 and IL-10 mRNA with or without IFNγ treatment. MSC-BM expresses higher (P <0.05) mRNA levels of MHC-II mRNA in comparison to MSC-AT. Conditioned medium of MSC cell lines suppress the proliferation of bovine PBL. In conclusion, the potential for proliferation and immunogenicity are tissue-source dependent, since MSC-MO has a high potential for proliferation and immunogenicity compared to MSC-TA. However, both MSC lines display similar potential for immunomodulation. / Financiamiento: Proyecto Fondef Idea ID15I10129 y PRONABEC y Beca Presidente de la República del Perú.

Los resultados obtenidos demuestran que la función y la biogénesis mitocondriales del tejido adiposo blanco dependen del sexo, del depósito y de la dieta ingerida, y que el dimorfismo sexual se manifiesta ya a edades tempranas. Las hormonas ováricas serían responsables, en parte, de este dimorfismo sexual, especialmente en el depósito gonadal, lo que vincula, por tanto, a los estrógenos, al mayor grado de diferenciación mitocondrial y a la expresión de adiponectina. La dieta hiperlipídica atenúa el dimorfismo sexual observado en los animales controles a nivel de la función y la biogénesis mitocondriales y desvincula la relación existente entre la función mitocondrial y la síntesis de adiponectina. Además, induce un mayor incremento del peso corporal y de la adiposidad en las ratas hembra, lo que sugiere una mayor capacidad de expansión de su tejido adiposo. Esto les permite evitar la acumulación de grasa ectópica, manteniendo una mejor sensibilidad a la insulina al evitar los efectos de la lipotoxicidad

[ES] Nuestra investigación se centra en comprender los mecanismos moleculares que median las acciones de los glucocorticoides (GCs) en la fisiopatología de la piel mediante el análisis funcional del receptor de GCs (GR) y el receptor de mineralocorticoides (MR), dos proteínas altamente relacionadas estructural y funcionalmente, que actúan como factores de transcripción dependientes de ligando. Nuestros datos previos demuestran que GR juega un papel central en el desarrollo de la piel; en la edad adulta, tanto GR como MR actúan como mediadores anti-inflamatorios en enfermedades cutáneas (Sevilla et al. 2013; Boix et al. 2016). No obstante, desconocíamos si los receptores ejercían funciones cooperativas o antagónicas en la epidermis. Esta tesis doctoral se ha centrado en la generación y caracterización de ratones con inactivación específica en la epidermis de GR y MR (ratones double knock-out o DKO). Al nacer, los DKO mostraron un fenotipo cutáneo con diferenciación epidérmica defectuosa y un estado inflamatorio único caracterizado por infiltrados inmunes epiteliales y alteraciones en la expresión génica, similar a las lesiones psoriáticas. Este fenotipo fue mucho más severo que el de los KO individuales (ratones GR epidermal KO o GREKO y MR epidermal KO o MREKO), pero se resolvió espontáneamente a partir del día post-natal 3. En la edad adulta, la piel DKO mostró un aumento en el grosor epidérmico, similar al de los KO individuales. Todos los ratones KO mostraron una mayor susceptibilidad a la inflamación aguda respecto a los controles (CO), que no se contrarrestó de forma efectiva por un tratamiento tópico con GCs. Además, los ratones DKO mostraron una mayor susceptibilidad a la psoriasis inducida por imiquimod respecto a los KO individuales. El aumento de la respuesta inflamatoria en los DKO era consistente con un aumento significativo de la actividad de AP-1 y NF-kappaB en queratinocitos DKO respecto a los CO o KO individuales. En conjunto, nuestros datos demuestran que GR y MR epidérmicos actúan de manera cooperativa para contrarrestar la inflamación de la piel, durante el desarrollo y la edad adulta, y que ambos son necesarios para una respuesta transcripcional óptima y una actividad terapéutica de los GCs. Los tratamientos prolongados con dosis farmacológicas de GCs producen defectos como la atrofia cutánea, similar a la que tiene lugar durante el envejecimiento cronológico, que correlaciona con un aumento de los niveles locales endógenos de GCs. Este trabajo ha abordado las consecuencias fenotípicas de la pérdida epidérmica de MR durante el envejecimiento cronológico y los mecanismos involucrados. Los ratones MREKO de 13 meses de edad fueron resistentes a la atrofia epidérmica pero mostraron un menor grosor dérmico y depósito de colágeno, en parte debido a una disminución de la actividad SMAD2/3 respecto a la piel de ratones CO. Además, el tejido adiposo subcutáneo (dWAT) se engrosó 2.5 veces en MREKO vs CO a los 13 meses, con hiperplasia e hipertrofia de adipocitos. Estos cambios se desencadenaron, al menos en parte, a través de alteraciones en la señalización mediada por GCs, y la activación de WNT/beta-catenina inducida por señales paracrinas epidérmicas que condujeron al aumento de expresión de Pparg. Estos resultados demuestran un papel crucial de MR epidérmico en la regulación del cross-talk entre compartimientos durante el envejecimiento cronológico de la piel. / [CA] La nostra investigació se centra en comprendre els mecanismes moleculars que regulen les accions dels glucocorticoides (GCs) en la fisiopatologia de la pell mitjançant l'anàlisi funcional del receptor de GCs (GR) i el receptor de mineralocorticoides (MR), dues proteïnes altament relacionades estructural i funcionalment, que actuen com a factors de transcripció dependents de lligant. Els nostres resultats previs demostren que GR juga un paper central en el desenvolupament de la pell; en l'edat adulta, tant GR com MR actuen com a mediadors antiinflamatoris en malalties cutànies (Sevilla et al. 2013; Boix et al. 2016). No obstant, desconeixíem si els receptors exercien funcions cooperatives o antagòniques en l'epidermis. Aquesta tesi doctoral s'ha centrat en la generació i caracterització de ratolins amb inactivació específica en l'epidermis de GR i MR (ratolins double knock-out o DKO). En néixer, els DKO van mostrar un fenotip cutani amb diferenciació epidèrmica defectuosa i un estat inflamatori únic caracteritzat per infiltrats immunes epitelials i alteracions en l'expressió gènica, similar a les lesions psoriàtiques. Aquest fenotip va ser molt més sever que el dels KO individuals (ratolins GR epidermal KO o GREKO i MR epidermal KO o MREKO), però es va resoldre espontàniament a partir del dia post-natal 3. En l'edat adulta, la pell DKO va mostrar un augment en el gruix epidèrmic, similar al dels KO individuals. Tots els ratolins KO van mostrar una major susceptibilitat a la inflamació aguda en comparació als controls (CO), que no va ser contrarestada de manera efectiva per un tractament tòpic amb GCs. A més, els ratolins DKO van mostrar una major susceptibilitat a la psoriasis induïda per imiquimod respecte als KO individuals. L'augment de la resposta inflamatòria en els DKO era consistent amb un augment significatiu de l'activitat d'AP-1 i NF-kappaB en queratinòcits DKO respecte als CO o KO individuals. En conjunt, les nostres dades demostren que GR i MR epidèrmics actuen de manera cooperativa per contrarestar la inflamació de la pell, durant el desenvolupament i l'edat adulta, i que tots dos són necessaris per a una resposta transcripcional òptima i una activitat terapèutica dels GCs. Els tractaments prolongats amb dosis farmacològiques de GCs produeixen defectes com l'atròfia cutània, similar a la que té lloc durant l'envelliment cronològic, que correlaciona amb un augment dels nivells locals endògens de GCs. Aquest treball ha abordat les conseqüències fenotípiques de la pèrdua epidèrmica de MR durant l'envelliment cronològic i els mecanismes involucrats. Els ratolins MREKO de 13 mesos d'edat van ser resistents a l'atròfia epidèrmica però van mostrar un menor gruix dèrmic i dipòsit de col¿lagen, en part a causa d'una disminució de l'activitat SMAD2/3 respecte a la pell de ratolins CO. A més, el teixit adipós subcutani (dWAT) es va engrossir 2.5 vegades en MREKO vs CO als 13 mesos, amb hiperplàsia i hipertròfia d'adipòcits. Aquests canvis es van desencadenar, almenys en part, a través d'alteracions en la senyalització mediada per GCs, i l'activació de WNT/beta-catenina induïda per senyals paracrines epidèrmiques que van conduir a l'augment d'expressió de Pparg. Aquests resultats demostren un paper crucial de MR epidèrmic en la regulació del cross-talk entre compartiments durant l'envelliment cronològic de la pell. / [EN] Our research focuses on understanding the molecular mechanisms that mediate the actions of glucocorticoids (GCs) in skin pathophysiology through functional analysis of the GC receptor (GR) and the mineralocorticoid receptor (MR), two highly related structural and functionally proteins, which act as ligand-dependent transcription factors. Our previous data show that GR plays a central role in skin development; in adulthood, both GR and MR act as anti-inflammatory mediators in skin diseases (Sevilla et al. 2013; Boix et al. 2016). However, we did not know if the receptors exerted cooperative or antagonistic functions in the epidermis. This doctoral thesis has focused on the generation and characterization of mice with specific inactivation in the epidermis of GR and MR (double knock-out or DKO mice). At birth, DKO show a skin phenotype with defective epidermal differentiation and a unique inflammatory state characterized by epithelial immune infiltrates and alterations in gene expression, similar to psoriatic lesions. This phenotype was much more severe than that of individual KO (GR epidermal KO or GREKO and MR epidermal KO or MREKO mice), but resolved spontaneously from postnatal day 3. In adulthood, DKO skin showed an increase in epidermal thickness, similar to that of individual KO. All KO mice showed greater susceptibility to acute inflammation compared to controls (CO), which was not effectively counteracted by topical treatment with GCs. Furthermore, DKO mice show a greater susceptibility to imiquimod-induced psoriasis relative to individual KO. The increased inflammatory response in DKO was consistent with a significant increase in AP-1 and NF-kappaB activity in DKO keratinocytes relative to CO or individual KO. Taken together, our data show that epidermal GR and MR act cooperatively to counteract skin inflammation, during development and adulthood, and that both are required for optimal transcriptional response and therapeutic activity of GCs. Prolonged treatments with pharmacological doses of GCs produce defects such as cutaneous atrophy, similar to that which occurs during chronological aging, which correlates with an increase in endogenous local levels of GCs. This work has addressed the phenotypic consequences of epidermal loss of MR during chronological aging and the mechanisms involved. The 13-month-old MREKO mice were resistant to epidermal atrophy but displayed reduced dermal thickness and collagen deposition, in part due to a decrease in SMAD2 3 activity relative to the skin of CO mice. In addition, the subcutaneous adipose tissue (dWAT) thickened 2.5 times in MREKO vs CO at 13 months, with hyperplasia and hypertrophy of adipocytes. These changes were triggered, at least in part, through alterations in GC-mediated signaling, and the activation of WNT/beta-catenin induced by epidermal paracrine signals that led to increased expression of Pparg. These results show a crucial role for epidermal MR in the regulation of the cross-talk between compartments during chronological skin aging. / Este trabajo ha sido realizado con el apoyo económico de los proyectos de investigación que se enumeran a continuación: SAF2014-59474-R, SAF2017-88046-R. Judit Bigas Corominas ha disfrutado de una beca predoctoral FPI (BES2015-072722) otorgada por el Ministerio de Economía y Competitividad, asociada al proyecto SAF2014-59474-R. Agradecemos el apoyo de COST ADMIRE BM-1301 y NuRCaMeIn (SAF2015-71878-REDT y SAF2017-90604-REDT). / Bigas Corominas, J. (2020). Contribuciones relativas de los receptores de glucocorticoides y mineralocorticoides en la biología cutánea [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/156214 / TESIS

[ES] La enfermedad del hígado graso no alcohólico (EHGNA) es una complicación metabólica que se asocia frecuentemente a la diabetes mellitus tipo 2 (DMT2) y a la disfunción del tejido adiposo. La progresión de la EHGNA está mediada, entre otras, por la activación de vías inflamatorias. En este estudio, se exploró el papel de la citoquina proinflamatoria LIGHT(TNFSF14) en el desarrollo de la EHGNA y la DMT2 en ratones. Con este fin, se evaluó la expresión de LIGHT y de sus receptores, el mediador de entrada del virus herpes (HVEM, del inglés herpes virus entry mediator) y el receptor de la linfotoxina &#946; (LT&#946;R), en ratones silvestres (WT) tratados con dieta control (DC) y con dieta alta en grasa y alta en colesterol (DAGAC), que induce hígado graso, durante 16 semanas. Por otro lado, se investigó el papel de LIGHT mediante la pérdida de función en ratones deficientes en Light (Light-/-) y en sus controles WT alimentados con DC o DAGAC durante 16 semanas. Además, se analizó la inactivación génica de Light en ratones parcialmente deficientes en Irs2 (Irs2+/-Light-/-), que es un mediador clave en la señalización de la insulina, y sus controles (Irs2+/-) alimentados con DAGAC durante 16 semanas. Para la caracterización de los ratones tratados con las diferentes dietas y condiciones se analizó la tolerancia a la glucosa, la sensibilidad a insulina, los parámetros determinantes de hígado graso, la inflamación tisular y sistémica y la expresión de genes metabólicos. Los ratones WT alimentados con DAGAC mostraron un incremento en los niveles proteicos de los receptores LT&#946;R y HVEM, junto con un aumento del contenido hepático de triacilgliceroles (TG), de linfocitos T CD3+, de la fibrosis y de marcadores inflamatorios comparado con ratones WT alimentados con DC. Los resultados del análisis de los ratones alimentados con DC mostraron que la deficiencia genética de Light no altera el metabolismo, el hígado graso o la inflamación. Sin embargo, en condiciones de DAGAC, la inactivación de Light, ratones Light-/- e Irs2+/-Light-/-, mejoró la tolerancia a la glucosa. Además, los ratones Light-/- mostraron un aumento de la sensibilidad a insulina. En el análisis hepático se observó una disminución del hígado graso y del contenido de macrófagos F4/80+ en los ratones Light-/- e Irs2+/-Light-/-. Además, los ratones Light-/- mostraron también una reducción de linfocitos T CD3+ hepáticos y de la expresión del factor transcripcional Zbtb16, determinante en los linfocitos NKT. Consistente con el papel potencial del tejido adiposo en la homeostasis hepática, los ratones Light-/- e Irs2+/-Light-/- alimentados con DAGAC exhibieron un aumento de macrófagos antiinflamatorios F4/80+CD206+ y una reducción de macrófagos proinflamatorios F4/80+CD11c+ y de la secreción de las citoquinas proinflamatorias en el tejido adiposo. De manera similar, en el análisis de la inflamación sistémica se observó un aumento de los monocitos antiinflamatorios, una reducción de linfocitos proinflamatorios, y una disminución de los niveles de citoquinas proinflamatorias en los ratones Light-/- e Irs2+/-Light-/- comparado con los ratones WT e Irs2+/. El estudio de la expresión de genes hepáticos en los ratones Light-/- e Irs2+/-Light-/- mostró un patrón de expresión consistente con una mejora en la homeostasis hepática y una reducción en la expresión de genes previamente implicados en la transición esteatosis simple-esteatohepatitis no alcohólica (EHNA), en la activación de células estrelladas y en el carcinoma hepatocelular (CHC). Estos resultados indican que la deficiencia de Light mejora el metabolismo de carbohidratos, el hígado graso y la inflamación inducidos por una DAGAC. Por lo tanto, la señalización dependiente de LIGHT puede ser una diana terapéutica para restablecer la homeostasis hepática, moderar la EHGNA y aliviar la inflamación en condiciones de DAGAC. / [CA] La malaltia del fetge gras no alcohòlic (MFGNA) és una complicació metabòlica que s'associa freqüentment a la diabetis mellitus tipus 2 (DMT2) i a la disfunció del teixit adipós. La progressió de l'EHGNA es regeix, entre d'altres, per l'activació de vies inflamatòries. En aquest estudi, es va explorar el paper de la citocina pro inflamatòria LIGHT(TNFSF14) en el desenvolupament de la MFGNA i la DMT2 en ratolins. Amb aquesta finalitat, es va avaluar l'expressió de LIGHT i dels seus receptors, el mediador d'entrada de l'herpes virus (HVEM, del anglès herpes virus entry mediator) i el receptor de la limfotoxina &#946; (LT&#946;R), en ratolins silvestres (WT) tractats amb dieta control (DC) i amb dieta alta en greixos i colesterol (DAGAC), que indueix fetge gras, al llarg de 16 setmanes. D'altra banda, es va investigar el paper de LIGHT mitjançant la pèrdua de funció en ratolins deficients en Light (Light-/-) i els seus controls WT alimentats amb DC o DAGAC al llarg de 16 setmanes. A més a més, es va analitzar la inactivació gènica de Light en ratolins parcialment deficients en lrs2 (lrs2+/-Light-/-), que és un mediador clau en la senyalització de la insulina, i els seus controls (lrs2+/-) alimentats amb DAGAC 16 setmanes. Per caracteritzar els ratolins tractats amb les diferents dietes i condicions es va analitzar la tolerància a la glucosa, la sensibilitat a la insulina, els paràmetres determinats del fetge gras, la inflamació tissular i sistèmica, i l'expressió de gens metabòlics. Els ratolins WT alimentats amb DAGAC van mostrar un increment als nivells proteics dels receptors LT&#946;R i HVEM, junt amb un augment del contingut hepàtic de triacilglicerids (TG), de limfòcits T CD3+, de la fibrosi i de marcadors inflamatoris comparats amb ratolins WT alimentats amb DC. Els resultats de l'anàlisi dels ratolins alimentats amb DC van mostrar que la deficiència genètica de Light no altera el metabolisme, el fetge gras o la inflamació. Tanmateix, en condicions de DAGAC, la inactivació de Light, ratolins Light-/- i Irs2+/-Light-/-, millorà la tolerància a la glucosa. A més a més, els ratolins Light-/- mostraren un augment de la sensibilitat a insulina. A l'anàlisi hepàtic es va observar una disminució del fetge gras i del contingut de macròfags F4/80+ en ratolins Light-/- i Irs2+/-Light-/-, i els ratolins Light-/- van mostrar també una reducció de limfòcits T CD3+ hepàtics i de l'expressió del factor transcripcional Zbtb16, determinant als limfòcits NKT. Consistent amb el paper potencial del teixit adipós en l'homeòstasi hepàtica, els ratolins Light-/- i Irs2+/-Light-/- alimentats amb DAGAC exhibiren un augment de macròfags antiinflamatoris F4/80+CD206+ i una reducció de macròfags pro inflamatoris F4/80+CD11c+ i de la secreció de les citocines pro inflamatòries al teixit adipós. De manera semblant, l'anàlisi de la inflamació sistèmica va mostrar un augment dels monòcits antiinflamatoris, una reducció dels limfòcits pro inflamatoris, i una disminució dels nivells de citocines pro inflamatòries en ratolins Light-/- i Irs2+/-Light-/- en comparació amb els ratolins WT i Irs2+/-. L'estudi de l'expressió de gens hepàtics amb els ratolins Light-/- i Irs2+/-Light-/- va mostrar un patró d'expressió consistent amb una millora en l'homeòstasi hepàtica i una reducció en l'expressió de gens prèviament implicats en la transició esteatosi simple-esteatohepatitis no alcohòlica (EHNA), en l'activació de cèl·lules estrellades i en carcinoma hepatocel·lular (CHC). Aquests resultats indiquen que la deficiència de Light millora el metabolisme de carbohidrats, el fetge gras i la inflamació induïts per la DAGAC. Per tant, la senyalització depenent de LIGHT pot ser una diana terapèutica per restablir l'homeòstasi hepàtica, moderar la MFGNA i mitigar la inflamació en condicions de DAGAC. / [EN] Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) is frequently associated with type 2 diabetes mellitus (T2DM) and adipose tissue dysfunction. Progression of NAFLD is mediated, among others, by activation of inflammatory pathways. In the present study, the role of the proinflammatory cytokine LIGHT(TNFSF14) was explored in NAFLD and T2DM in mice. To this end, the expression of LIGHT and its receptors, herpes virus entry mediator (HVEM) and lymphotoxin &#946; receptor (LT&#946;R), was investigated in wild-type (WT) mice on a regular chow diet (RCD) and on a high-fat high-cholesterol diet (HFHCD) for 16 weeks to induce fatty liver. The role of LIGHT in NAFLD was as well investigated by loss-of-function approaches using Light-deficient (Light&#8722;/&#8722;) mice and WT controls which were fed either a RCD or HFHCD for 16 weeks. In addition, Light deficiency was also evaluated in mice partial deficient in Irs2, a major insulin effector which lack of function induces insulin resistance. Thus, Irs2+/-Light-/- and control Irs2+/- mice were fed a HFHCD for 16 weeks. To characterize mice, glucose tolerance, insulin sensitivity, non-alcoholic fatty liver (NAFL), systemic and tissue inflammation and metabolic gene expression were explored. HVEM and LT&#946;R expression, hepatic triacyclglycerols (TG) and CD3+ T lymphocytes content, fibrosis and inflammatory markers were markedly increased in HFHCD-fed WT mice compared with RCD-fed WT. Consistent with the above findings, Light deficiency did not affect metabolism, NAFL and tissue and systemic inflammation in RCD-fed WT mice. However, under HFHCD, Light deficiency in WT mice and in Irs2+/- mice improved glucose tolerance. Moreover, Light-/- mice displayed improved insulin sensitivity. Fatty liver and hepatic F4/80+ macrophage content were decreased in both HFHCD-fed Light-/- and Irs2+/-Light-/- mice compared with their respective HFHCD-fed controls. A decrease in hepatic CD3+ T lymphocytes content and in expression levels of Zbtb16, the transcription factor essential for natural killer T (NKT) cell function, in HFHCD-fed Light&#8722;/&#8722; mice compared to its controls was also observed. Consistent with a potential role of adipose tissue in hepatic homeostasis, Light-/- and Irs2+/-Light-/- mice exhibited augmented anti-inflammatory F4/80+CD206+ adipose tissue macrophages, reduced proinflammatory F4/80+CD11c+ adipose tissue macrophages and diminished secretion of cytokines. Systemic inflammation showed augmented anti-inflammatory monocytes and a decrease in proinflammatory lymphocytes in Light&#8722;/&#8722; and Irs2+/-Light-/- mice compared to their controls. Analysis of hepatic gene expression in Light&#8722;/&#8722; and Irs2+/-Light-/- mouse livers showed an alteration in metabolic gene expression pattern consistent with improved hepatic homeostasis and a reduction in the expression of genes involved in NAFL-to-non-alcoholic steatohepatitis (NASH) transition, hepatic stellate cells activation and hepatocellular carcinoma (HCC). These results indicate that Light deficiency improves carbohydrate metabolism and reduces NAFL and inflammation induced by HFHCD. These results suggest that therapies to block LIGHT-dependent signalling might be useful to restore hepatic homeostasis, to restrain NAFLD and to alleviate inflammation in HFHCD conditions. / La presente Tesis Doctoral ha sido financiada por las siguientes ayudas: Desarrollo preclínico nuevo tratamiento de la ateroesclerosis APOTIP/2018/02. Entidad financiadora: Generalitat Valenciana Conselleria de Investigació, Cultura i Esport. Investigadora principal: Herminia González Navarro. / Papel de los procesos inflamatorios asociados a la diabetes en la estabilidad de la placa de ateroma y estudio del uso potencial de estrategias terapéuticas PI16/00091. Entidad financiadora: Instituto de Salud Carlos III Acción Estratégica en Salud. Investigadora principal: Herminia González Navarro. / Role of the cytokine LIGHT (TNFSF14) in the development of IR and fatty liver Disease NN_2016_3. Entidad financiadora: European foundation for the study of diabetes (EFSD)/Novo Nordisk Programme for Diabetes Research in Europe. Investigadora principal: Herminia González Navarro. / Estudio de los mecanismos moleculares de la Diabetes Mellitus y su papel en el desarrollo de la aterosclerosis PI13/00834. Entidad financiadora: Instituto de Salud Carlos III Acción Estratégica en Salud. Investigadora principal: Herminia González Navarro / Herrero Cervera, A. (2020). Papel de la citoquina LIGHT en la esteatosis hepática y la resistencia a insulina [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/137778 / TESIS

SIRT3, membre de la família d’histona desacetilases anomenades sirtuïnes, es troba principalment al mitocondri de teixits amb alta capacitat oxidativa com el fetge, el múscul, el cor o teixit adipós marró i s’ha suggerit que podria jugar un paper en el metabolisme energètic. Per tal d’aclarir el seu rol en la termogènesi, es van analitzar les alteracions en ratolins SIRT3 -/- en dues condicions de termogènesi augmentada: la transició fetal-neonatal i l’exposició crònica al fred en ratolins adults, així com es va estudiar l’efecte del dejuni en adults SIRT3 -/- , una situació en la qual la termogènesi es troba inhibida. Es van avaluar els possibles trastorns metabòlics i es va procedir a un anàlisi transcriptòmic de l’expressió de gens marcadors de diverses vies metabòliques en el teixit adipós marró i altres teixits dels ratolins SIRT3 -/-. Els resultats obtinguts indiquen alteracions significatives en el període perinatal com a conseqüència de la manca de SIRT3, però no en l’etapa adulta. Concretament s’observa una expressió alterada de gens específics de la termogènesi (uncoupling protein-1, 5’-deiodinasa, PRDM16) al teixit adipós marró en l’etapa perinatal així com de gens implicats en l’oxidació d’àcids grassos (enoil-CoA, hidratasa/3-hidroxiacil CoA deshidrogenasa, acil-CoA oxidasa) al fetge durant l’etapa perinatal. Aquests resultats posen de manifest el potencial paper de SIRT3 en aquestes vies metabòliques i evidencien l’existència de mecanismes homeostàtics durant el desenvolupament post-natal capaços de compensar l’absència de SIRT3 en l’animal adult. D’altra banda, mitjançant l’ús d’adipòcits SIRT3 -/-, vam determinat que SIRT3 és necessària per una resposta apropiada de les cèl•lules a l’activació noradrenèrgica mediada per AMPc de l’expressió de gens termogènics del teixit adipós marró. El co-activador transcripcional PGC1α (peroxisome proliferator-activated receptor-γ coactivator-1α) indueix l’expressió de SIRT3 en adipòcits blancs i fibroblasts embrionaris com a part de la inducció global del patró d’expressió gènica específic del teixit adipós marró. A les cèl•lules sense SIRT3, PGC1α no pot induir completament l’expressió de gens termogènics específics de l’adipòcit marró. PGC1α activa la transcripció del gen SIRT3 a través de la coactivació del receptor nuclear orfe ERRα (estrogen-related receptor-α) el qual s’uneix a la regió proximal del promotor del gen SIRT3. Assajos de pèrdua de funció d’ERRα, indiquen que aquest és necessari per a la completa inducció de la l’expressió del gen SIRT3 en resposta a PGC1α. Aquests resultats indiquen que PGC1α controla l’expressió de SIRT3 i que aquesta acció és un component essencial del mecanisme global a través del qual PGC1α indueix la completa adquisició del fenotip d’adipòcit marró diferenciat. / SIRT3 is a member of the sirtuin family of deacetylases present mainly in mitochondria from tissues such as brown adipose tissue, liver, muscle and heart. To gain insight in the role of SIRT3 in thermogenesis, we determined the alterations in mice with targeted invalidation of the SIRT3 gene (SIRT3-/- mice) in two conditions of enhanced thermogenesis: the fetal-to-neonatal transition and chronic exposure of adult mice to cold, an in fasting of adult mice, a condition of depressed thermogenesis. Assessment of overall metabolic disturbances and a transcritomic analysis of the expression of marker genes of distinct metabolic pathways were performed in brown fat and other tissues from SIRT3-/- mice in these conditions. Results indicated significant alterations in the perinatal period but not in adulthood. Impaired expression of specific genes of thermogenesis in perinatal brown fat, and of genes encoding components of the fatty acid oxidation machinery in perinatal liver were observed in SIRT3-/- mice. Results highlight the potential role of SIRT3 in these pathways and evidence the appearance of homeostatic mechanisms during post-natal development capable to compensate for the absence of SIRT3 in the adulthood. Sirt3 is expressed in association with brown adipocyte differentiation. Using Sirt3-null brown adipocytes, we determined that Sirt3 is required for an appropriate responsiveness of cells to noradrenergic, cAMP-mediated activation of the expression of brown adipose tissue thermogenic genes. The transcriptional coactivator Pgc-1α (peroxisome proliferator-activated receptor-γ coactivator-1 α) induced Sirt3 gene expression in white adipocytes and embryonic fibroblasts as part of its overall induction of a brown adipose tissue-specific pattern of gene expression. In cells lacking Sirt3, Pgc-1α failed to fully induce the expression of brown fat-specific thermogenic genes. Pgc-1α activates Sirt3 gene transcription through coactivation of the orphan nuclear receptor Err (estrogen-related receptor)- α, which bound the proximal Sirt3 gene promoter region. Errα knockdown assays indicated that Errα is required for full induction of Sirt3 gene expression in response to Pgc-1 α. The present study indicates that Pgc-1α controls Sirt3 gene expression and this action is an essential component of the overall mechanisms by which Pgc-1α induces the full acquisition of a brown adipocyte differentiated phenotype.

La Diabetes Mellitus Tipo 2 (DMT2) es una enfermedad crónica y grave cuyo aumento creciente se relaciona con la adopción de estilos de vida no saludables como dietas inadecuadas, sedentarismo y estrés crónico. Se asocia frecuentemente con otros factores de riesgo cardiovascular como obesidad de tipo central, hipertensión arterial y dislipidemia. Se demostró también la importancia de la distribución corporal del tejido adiposo en el desarrollo de los desórdenes metabólicos tales como la tolerancia a la glucosa alterada, dislipemia y enfermedad cardiovascular. Aunque la aparición de la DMT2 implica una falla de la función de las células β productoras de insulina, su patogenia es compleja, por lo que su estudio requiere de un enfoque múltiple con la inclusión de otros órganos claves para explicar la disfunción metabólica existente, como es el caso del tejido adiposo abdominal (TAA). Alteraciones en la masa y función del TAA inducen la aparición de insulinorresistencia (IR). La IR afecta a la función hepática, aumentando la liberación de glucosa y triglicéridos. Estas alteraciones se acompañan de disfunción endotelial con aumento de la actividad de la NADPH-oxidasa -que aumenta la producción de especies reactivas de oxígeno- (ROS) y producción inapropiada de endotelinas, que afectan la contractilidad vascular. Buscando unificar la patogenia de todas estas alteraciones, se sugirió que ellas se originarían a partir del aumento en la producción de ROS, inducida por un aporte exagerado de sustratos y ulterior alteración de diversas vías metabólicas. Diversos autores postulan que este proceso comenzaría en el TAA con un aumento de la actividad de su NADPH-oxidasa con el subsecuente incremento de la producción de ROS y una deficiencia de su neutralización por los sistemas antioxidantes que llevarían al establecimiento de una condición de estrés oxidativo (EO). La hipótesis del presente trabajo propone que esta serie de eventos se desencadenan a partir de un aumento del EO en el TAA, con activa participación de la NADPH-oxidasa. Dicho EO estaría generando alteraciones en la composición y función del TAA. En consecuencia se necesita obtener evidencia experimental que de soporte a esta hipótesis. Para ello se emplearon ratas de la cepa Wistar, machos normales a los que se dividió en 2 grupos, uno control que recibió comida y agua ad-libitum, y otro que recibió la administración de fructosa (10%) en el agua de bebida durante 3 semanas. Cada uno de estos grupos se dividió en 2, uno continuó con el mismo tratamiento y al otro se le co-administró un antioxidante (apocinina y/o ácido α-lipoico). Los resultados obtenidos fueron los siguientes:  aumento de los marcadores plasmáticos y tisulares de EO  aumento de la actividad de la NADPH-oxidasa  aumento de los ácidos grasos libres (AGL) plasmáticos y liberados al medio de incubación  aumento de la actividad del sistema antioxidante enzimático  disminución del sistema antioxidante no enzimático  cambios en la relación de la ∑Saturados/∑PUFAs  efecto preventivo de la co-administración de un antioxidante selectivo de la NADPH-oxidasa (apocinina) y otro general (ácido α-lipoico). En base a los resultados obtenidos podríamos concluir que:  la administración de una dieta rica en fructosa genera un aumento del EO general en el que el TAA participa activamente  La NADPH-oxidasa juega un rol importante en el desarrollo del EO.  Este EO se asocia a cambios significativos en la composición y función endocrina y metabólica del TAA.  Debido a que la totalidad de los cambios descriptos se previenen con la co-administración de antioxidantes, se podría concluir que el EO sería el mecanismo básico desencadenado por la dieta rica en fructosa y el responsable de los cambios mencionados.

El objetivo principal de esta tesis se ha centrado en el estudio de las diferencias entre ratas macho y hembra en la morfología, la función y la biogénesis mitocondrial del tejido adiposo marrón (TAM) y del hígado, mediante el análisis de distintas subpoblaciones mitocondriales obtenidas a través del fraccionamiento de la población mitocondrial total. Los resultados han puesto de manifiesto que las diferencias entre géneros a nivel mitocondrial tanto en el TAM y como en el hígado podrían ser atribuidas a la existencia de una subpoblación mitocondrial altamente diferenciada en las hembras, hecho que podría ser indicativo de un proceso de biogénesis mitocondrial distinto entre ambos géneros. Los resultados sugieren la existencia de un factor común a ambos tejidos que influiría en la regulación de dicho proceso. En este sentido, las hormonas sexuales podrían ser uno de los factores candidatos responsables de las diferencias observadas en el presente trabajo. / The main goal of this thesis has been focused on the study of gender differences in the mitochondrial morphology, function and biogenesis both in brown adipose tissue (BAT) and in liver, through the analysis of the several mitochondrial subpopulations isolated by means of the fractionation of the whole mitochondrial population. Results have reflected that the gender dimorphism stated in mitochondrial population both in BAT and in liver could be attributed to the existence to more highly differentiated mitochondria in female rats, which could be the result of a different mitochondrial biogenesis process between genders. Since the existence of a common factor which influences this process in both tissues could be hypothesized, sexual hormones could be one of the main factors responsible for the differences described in the present work