Memoria para optar al título de Químico Farmacéutico / Los fibroblastos cardiacos son células que cumplen un rol fundamental en el mantenimiento de la homeostasis de la matriz extracelular del corazón. Luego de un daño al miocardio, además, participan activamente del remodelado cardiaco como tal o diferenciándose a miofibroblasto, un fenotipo celular que presenta características que lo hacen apto para funciones de cicatrización. Se ha observado que luego de un daño al miocardio, el corazón está expuesto a un mayor tono adrenérgico con la finalidad de compensar la disfunción adquirida por la injuria del tejido. Estudios de nuestro laboratorio han demostrado que la estimulación β2-adrenérgica por Isoproterenol induce autofagia en fibroblastos cardiacos de rata adulta, un proceso degradativo que se ha reportado capaz de perder su equilibrio en diversas patologías cardiovasculares. Por esto, se vuelve interesante determinar si estos mismos estímulos son capaces de inducir autofagia en miofibroblastos cardiacos, células que aparecen sólo cuando hay daño al miocardio. Los resultados muestran que tanto fibroblastos como miofibroblastos cardiacos presentan receptores adrenérgicos sólo del subtipo β2. Miofibroblastos cardiacos presentaron mayor número de receptores β2-adrenérgicos y con mayor afinidad por sus ligandos que fibroblastos cardiacos. En ambos fenotipos celulares los receptores mencionados se encuentran funcionales. En cuanto a la autofagia, los estímulos clásicos inductores de autofagia (rapamicina y/o privación de nutrientes) y la estimulación β2-adrenérgica por Isoproterenol inducen autofagia en fibroblastos. De modo distinto, estos inductores no fueron capaces de inducir autofagia en miofibroblastos cardiacos de rata adulta, aunque se encontró que en condiciones basales presentaban mayor nivel de autofagia que los fibroblastos. Los resultados demuestran que los miofibroblastos cardiacos son resistentes a la inducción de autofagia por estimulación β2-adrenérgica, lo que puede abrir una puerta para el entendimiento del rol de este proceso en estados patológicos del corazón.

El espermatozoide humano es uno de los tipos celulares más diferenciados, capaz de moverse con autonomía al salir del cuerpo masculino donde se produce y lograr su objetivo en el sistema reproductor femenino. Se forma a partir de un complejo y ordenado proceso de división y diferenciación celular. Para conseguir este proceso, debe reestructurar sus orgánulos internos, dividir su carga genética a la mitad, condensar su ADN para facilitar la motilidad y evitar daños irreparables, y reducir su volumen. Además, debe madurar su membrana para alcanzar el objetivo de fecundar el ovocito femenino. Desde el descubrimiento del espermatozoide, muchas publicaciones han mostrado la estructura morfológica que define a esta célula. Sin embargo, en el núcleo del espermatozoide, existe una estructura que ha suscitado mucha controversia hasta nuestros días, y que se les llama ‘vacuolas’. Estas estructuras fueron documentadas en un informe escrito por Theodor Eimer hace más de un siglo (Eimer 1874). Antiguos trabajos realizados en primates llevados a cabo por Bedford (Bedford 1967) y Zamboni (Zamboni y col. 1971) mediante microscopía electrónica reportaron que las vacuolas nucleares son estructuras específicas de la cabeza del espermatozoide humano. Estas vacuolas estaban presentes tanto en el espermatozoide maduro como en espermátidas tempranas (Holstein y Roosen-Runge, 1981; Johannisson 1987; Auger y Dadoune, 1993). Por lo que se ha sugerido que esta formación vacuolar ocurre de manera natural durante el proceso de condensación del núcleo espermático (Tanaka y col. 2012). Sin embargo, muchos años después del descubrimiento de las vacuolas, sigue sin estar clara su naturaleza, origen y función. En esta tesis doctoral, hemos estudiado las vacuolas nucleares del espermatozoide humano mediante técnicas ultraestructurales e inmuno-citoquímicas. Además, hemos analizado las mismas muestras espermáticas en fresco y seleccionándolas mediante swim-up con medios capacitantes. A partir de las micrografías obtenidas con estas técnicas, hemos analizado morfológica y morfométricamente las vacuolas. Con ello demostramos que las vacuolas son, en realidad, invaginaciones de la envoltura nuclear y su contenido procede del citoplasma. Estas estructuras no varían después de seleccionar los espermatozoides mediante su motilidad con medio capacitante. En el último apartado, mostramos la utilización de una técnica ultraestructural y de análisis de imagen para recrear un diseño 3D de la cabeza del espermatozoide y de las vacuolas. En esta tomografía en 3D corroboramos los resultados demostrados. Por ello, debido a todos los datos publicados en esta tesis doctoral, proponemos cambiar la terminología de estas ‘vacuolas’ por ‘invaginaciones nucleares’. Asimismo, es necesaria una revisión en la clasificación de estas invaginaciones como parámetro negativo de calidad espermática.