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Caracterización funcional de péptidos antimicrobianos de NK-Lisina de Salmo salar.
(Universidad de Concepción, 2026) Carrera Naipil, Crisleri Dayan; Acosta Alba, Jannel; Montesino Seguí, Raquel
El desarrollo de vacunas eficaces para la acuicultura es crucial para prevenir enfermedades infecciosas y mejorar la salud de los peces. En la salmonicultura, se utilizan comúnmente vacunas inactivadas y de subunidades; sin embargo, su inmunogenicidad suele ser limitada, por lo que requieren adyuvantes para aumentar su eficacia. En este contexto, se identificaron y caracterizaron variantes adicionales de NK-lisina en Salmo salar, así como su distribución en tejidos inmunes como branquias, bazo y riñón cefálico, donde presentan alta expresión, lo que sugiere un papel relevante en la defensa inmunológica. Los péptidos derivados de NK-lisina mostraron actividad antimicrobiana contra patógenos relevantes en acuicultura, como Piscirickettsia salmonis y Flavobacterium psychrophilum, además de actividad inmunomoduladora tanto in vitro como in vivo. Estos péptidos regulan la expresión de citoquinas asociadas a respuestas inmunes innata y adaptativa, incluyendo perfiles Th1, Th2 y Th17. Asimismo, pueden modular respuestas inducidas por patrones moleculares asociados a patógenos (PAMPs), potenciando la expresión de genes antivirales como IFN-γ y Mx frente a poli (I:C), y regulando la respuesta inflamatoria frente a LPS. También se ha observado un aumento en la actividad fagocítica de leucocitos del riñón cefálico, aunque con efectos variables según el péptido evaluado. Debido a su baja toxicidad relativa y a su capacidad de modular la respuesta inmune, estos péptidos también han sido evaluados como adyuvantes vacunales. En formulaciones con el antígeno VP2 del virus IPNv, los péptidos SsNK127 y SsNK427 incrementaron la producción de IgM y potenciaron respuestas inmunes humorales y celulares, sugiriendo la activación coordinada de respuestas Th1, Th2 y Th17. En conjunto, estos resultados indican que los péptidos derivados de NK-lisina no solo poseen actividad antimicrobiana directa, sino también un fuerte potencial inmunoestimulante y adyuvante, lo que los posiciona como candidatos prometedores para mejorar vacunas y el control de enfermedades en la acuicultura del salmón.
Desarrollo de un prototipo de vacuna contra el virus Andes basado en la tecnología de ARN mensajero.
(Universidad de Concepción, 2026) Villacís Aguirre, Carlos Alexis; Toledo Alonso, Jorge Roberto
El virus Andes es el principal agente etiológico del Síndrome Cardiopulmonar por Hantavirus en Chile, una enfermedad infecciosa grave que puede progresar hacia falla cardiorrespiratoria y presentar alta letalidad. Además, este virus mantiene relevancia epidemiológica por su condición endémica en Sudamérica y por la evidencia de transmisión persona a persona. A pesar de ello, no existen vacunas aprobadas para uso humano ni tratamientos antivirales específicos frente a este virus. Esta brecha sanitaria refuerza la necesidad de desarrollar nuevas estrategias vacunales dirigidas a blancos antigénicos relevantes, como las glicoproteínas Gn/Gc, que participan en la entrada viral y representan blancos importantes para la inducción de anticuerpos neutralizantes. Este trabajo tuvo como objetivo desarrollar y evaluar un prototipo vacunal basado en ARN mensajero encapsulado en nanopartículas lipídicas, codificante de Gn/Gc del virus Andes. El ARNm se produjo mediante transcripción in vitro, se incorporó una caperuza 5’ tipo Cap-1 y se formuló en nanopartículas lipídicas empleando el método de nanoprecipitación. El proceso de síntesis del transcrito presentó rendimientos consistentes, recuperación eficiente después del proceso de adición de caperuza, e integridad compatible con su uso en la formulación. La nanoformulación obtenida mostró una alta eficiencia de encapsulación, tamaño nanométrico homogéneo, baja dispersión y potencial zeta ligeramente negativo. Además, el prototipo mantuvo viabilidad celular por encima del umbral predefinido y no mostró reducción relevante a la concentración de trabajo en las líneas HeLa y HFF, y mostró actividad biológica in vitro, evidenciada por la expresión detectable de la glicoproteína Gc en células HEK-293A y por una expresión relativa superior al comparador interno bajo las condiciones del ensayo. La prueba de concepto en hámster sirio integró el monitoreo de peso corporal y temperatura como indicadores fisiológicos, junto con la evaluación de inmunogenicidad humoral y celular. El seguimiento aportó una lectura inicial de la tolerancia de las formulaciones durante el ensayo, mientras que la evaluación inmunológica mostró que las dosis de 10 μg y 20 μg indujeron anticuerpos totales, actividad neutralizante y una respuesta celular detectable compatible con orientación Th1 frente a Gn/Gc. Sin embargo, la respuesta humoral disminuyó hacia el final del seguimiento, lo que indicó la necesidad de optimizar variables asociadas con la magnitud y persistencia de la respuesta. Además, la dosis de 20 μg no mostró una ventaja inmunológica clara sobre 10 μg, así que esta última se definió como la alternativa más adecuada para la formulación inicial. Estos resultados demostraron la factibilidad técnica e inmunológica del desarrollo de un prototipo vacunal de ARNm frente al virus Andes, desde la producción del ácido nucleico hasta su formulación, caracterización y evaluación funcional. El presente trabajo aporta una base experimental para optimizar el diseño molecular, la formulación y el esquema de inmunización de candidatos vacunales de ARNm frente al virus Andes, y establece un punto de partida para futuros estudios orientados a evaluar su capacidad protectora.
Evolución de elementos cis-regulatorios originados por elementos transponibles en los genomas de Xenopus tropicalis y Xenopus laevis.
(Universidad de Concepción, 2026) Rojas Escobar, Japhet Josue Caleb; Marcellini Liotaud, Sylvain Guy Andre
Los elementos transponibles (TEs) constituyen una fuente potencial de innovación regulatoria; sin embargo, la contribución de los transposones de ADN, particularmente de los elementos transponibles de repetición invertida en miniatura (MITEs), ha sido escasamente estudiada en vertebrados. Esta tesis investigó la dinámica de domesticación de TEs en regiones cis-regulatorias de Xenopus tropicalis (Xt) y Xenopus laevis (Xl), incluidos los subgenomas L (XlL) y S (XlS). Para ello, se integraron datos de ATAC-seq y ARN-seq de hígado, mesénquima y osteoblastos con anotaciones de secuencias repetitivas. Las regiones de cromatina accesible se clasificaron como promotores o elementos cis-regulatorios distales y se analizaron para identificar enriquecimientos locales de subfamilias de TEs. Posteriormente, se caracterizó evolutiva y funcionalmente el MITE Kolobok-N9_XT (KN9), asociado con promotores del clúster ubicuo. KN9 se encontró enriquecido en promotores ubicuos de ambas especies. El análisis de 141 promotores correspondientes a 60 genes permitió clasificar 101 casos como domesticaciones completas, 16 como estados intermedios en los que coexistían el promotor ancestral y el derivado de KN9, y 24 como casos en los que se conservaba únicamente el promotor original. La conservación de inserciones ortólogas y su agrupamiento filogenético respaldan que numerosos eventos de cooptación precedieron a la divergencia entre Xt y Xl. Las copias domesticadas conservaron principalmente el extremo 3′ de KN9, que contiene motivos putativos de unión para factores de transcripción de las familias ETS, SP/KLF y PBC/MEINOX, además de un motivo AGGT compatible con un sitio donador de empalme. La expresión de seis genes candidatos se evaluó mediante HCR. Los cinco genes con señal detectable presentaron una marcada convergencia hacia territorios neurales, aunque varios también mostraron una expresión más amplia. Finalmente, un fragmento de KN9 asociado con tmbim6 fue suficiente para dirigir la expresión de GFP nuclear en el encéfalo y el epitelio olfatorio de larvas transgénicas de Xl. En conjunto, estos resultados muestran que los TEs han contribuido al paisaje regulatorio de Xenopus mediante eventos ancestrales y específicos de linaje, y establecen a KN9 como un MITE cooptado con actividad promotora in vivo.
Tolerancia a ciprofloxacino y capacidad de biotransformación en bacterias aisladas de bahías subantárticas.
(Universidad de Concepción, 2026) Arriagada Moreno, Vicente Antonio; González Rocha, Gerardo Enrique; Opazo Capurro, Andrés Felipe
El ciprofloxacino (CIP) es un antibiótico de la familia de las fluoroquinolonas ampliamente utilizado en medicina humana y veterinaria, reconocido por su recalcitrancia, baja biodegradabilidad relativa y persistencia de actividad antimicrobiana en distintas matrices. Debido a estas características, constituye un contaminante emergente de interés para estudiar respuestas microbianas asociadas a tolerancia, transformación parcial y potenciales aplicaciones biotecnológicas. El objetivo de esta tesis fue evaluar bacterias cultivables aisladas desde agua de mar y sedimento de dos bahías subantárticas para determinar su capacidad de tolerar CIP y promover su biotransformación parcial mediante procesos co-metabólicos dependientes de la disponibilidad de carbono. Para ello, se obtuvieron aislados bacterianos desde las bahías subantárticas, Dos Lobos (DL) y Puesto Pomar (PP), sitios seleccionados por presentar señales locales de intervención antrópica. Las cepas fueron caracterizadas mediante ensayos de susceptibilidad antimicrobiana, concentración mínima inhibitoria de CIP, crecimiento en medio mínimo M9 suplementado con glucosa o acetato de sodio, bioensayos de actividad antimicrobiana residual y análisis genómicos de aislados seleccionados. Los resultados evidenciaron perfiles heterogéneos de no susceptibilidad antimicrobiana, principalmente frente a ampicilina, cefuroxima y cloranfenicol. La tolerancia a CIP se restringió a un subconjunto de aislados y dependió del contexto metabólico del cultivo. En medio mínimo, el crecimiento en presencia de CIP ocurrió principalmente cuando se incorporó acetato de sodio como fuente adicional de carbono, mientras que CIP por sí solo no sostuvo crecimiento detectable. La actividad antimicrobiana residual se mantuvo durante el ensayo, sin una disminución temporal consistente atribuible a la incubación bacteriana, por lo que no se obtuvo evidencia funcional suficiente para demostrar la biotransformación parcial del antibiótico. A nivel genómico, no se identificaron genes clásicos de resistencia a quinolonas ni sustituciones en la región determinante de resistencia a quinolonas (QRDR) asociadas a fluoroquinolonas. En conjunto, la hipótesis fue respaldada parcialmente, ya que los aislados toleraron CIP bajo condiciones dependientes de carbono, aunque no promovieron una biotransformación funcionalmente detectable. Desde una perspectiva biotecnológica, estos resultados destacan el valor de los aislados ambientales subantárticos como modelos para estudiar respuestas fisiológicas frente a antibióticos en ambientes fríos y orientar estrategias de bioprospección centradas en tolerancia, co-sustratos y biotransformación de contaminantes emergentes.
Rol de AMPK en la remodelación MFN2-dependiente de los contactos retículo endoplasmático–mitocondria inducida por oligómeros solubles de Aβ en modelos de enfermedad de alzheimer.
(Universidad de Concepción, 2026) Ramírez Molina, Oscar Guillermo; Fuentealba Arcos, Jorge Patricio
La enfermedad de Alzheimer se asocia con alteraciones tempranas en la función sináptica y mitocondrial inducidas por oligómeros solubles de β-amiloide (AβOs). En esta tesis se planteó que el estrés amiloide desregula AMPK, una quinasa clave en la regulación del metabolismo energético, favoreciendo cambios en la dinámica mitocondrial y en los contactos retículo endoplasmático–mitocondria, o MAMs, de manera dependiente de Mfn2. Los resultados mostraron que AβOs aumentan la activación de AMPK y los niveles de Mfn2, incrementan el acoplamiento RE– mitocondria, alteran la morfología mitocondrial, disminuyen el potencial de membrana y comprometen la función sináptica. En el modelo crónico APPSWE, AMPK mostró una regulación diferencial asociada a cambios en Mfn2, autofagia y metabolismo oxidativo. La inhibición farmacológica o disminución genética de AMPK atenuó varios de estos efectos. En conjunto, estos hallazgos sugieren que AMPK actúa como un regulador clave del daño inducido por AβOs, vinculando la remodelación de MAMs con la disfunción mitocondrial y sináptica en la enfermedad de Alzheimer.
Caracterización de los efectos sinápticos del péptido beta amiloide en las neuronas espinosas medianas del Núcleo Accumbens de ratones transgénicos APP/PS1.
(Universidad de Concepción, 2026) Riffo Lepe, Nicolás Osiel; Aguayo Hernández, Luis Gerardo
La enfermedad de Alzheimer (EA) ha sido investigada predominantemente desde la perspectiva de etapas patológicas avanzadas con el fin de identificar los mecanismos subyacentes a la pérdida de memoria. En consecuencia, la investigación se ha centrado en circuitos corticales e hipocampales que presentan una neuropatología prominente en fases tardías y que impulsan el deterioro cognitivo. Sin embargo, los síntomas no cognitivos emergen con frecuencia durante fases más tempranas de la progresión de la enfermedad y se asocian con disfunción mesolímbica. El núcleo accumbens (nAc), un centro integrador crítico de este sistema, regula procesos motivacionales y hedónicos, y presenta alteraciones estructurales tempranas en pacientes con EA. A pesar de ello, los mecanismos sinápticos que subyacen a la vulnerabilidad del nAc durante etapas tempranas de la progresión de la patología, previas a la formación de placas seniles, permanecen pobremente definidos. En el presente trabajo doctoral se combinaron registros electrofisiológicos de célula completa y manipulaciones farmacológicas para evaluar la transmisión sináptica excitatoria, la excitabilidad neuronal y la plasticidad sináptica en el nAc de ratones APP/PS1 en etapas pre-placa. Además, se realizaron análisis específicos por tipo celular utilizando ratones fluorescentes APP/PS1D1Tom para identificar neuronas espinosas medianas (MSNs) que expresan el receptor de dopamina D1 (D1+ MSNs). A los 3 meses de edad, la acumulación intraneuronal de Aβ fue detectable en el nAc de ratones APP/PS1, pero no se asoció con alteraciones sinápticas. Interesantemente, a los 6 meses de edad, los niveles de Aβ intraneuronal aumentaron de manera comparable en D1+ MSNs y D1‒ MSNs respecto al control; sin embargo, solo las D1+ MSNs exhibieron una pérdida selectiva de depresión a largo plazo (LTD). Este déficit se asoció con un aumento de la actividad excitatoria mediada por receptores AMPA permeables a calcio (CP-AMPARs), observando una mayor rectificación de entrada y mayor sensibilidad de las corrientes excitatorias al antagonista específico de CP-AMPARs NASPM. De manera similar, el análisis de las transitorias de calcio medido con el sensor de calcio GCamP6s mostro un incremento en la actividad de calcio modulada por AMPARs en el nAc de ratones APP/PS1 de 6 meses de edad. El aumento de CP-AMPARs se asoció a una selectiva reducción de la LTD dependiente de mGluR1/5 en D1+ MSNs de ratones APP/PS1D1Tom fluorescentes, un mecanismo de plasticidad que normalmente induce la endocitosis de los CP-AMPARs para regular la fuerza sináptica. Finalmente, para identificar una relación causal entre la acumulación de Aβ intraneuronal y la potenciación de la neurotransmisión excitatoria y excitabilidad neuronal, se realizaron experimentos con un modelo de exposición aguda a la diálisis intraneuronal de Aβ en ratones control fluorescentes WTD1Tom, reproduciendo el incremento en la transmisión excitatoria modulada por AMPARs y la excitabilidad específicamente en D1+ MSNs. En conjunto, estos resultados identifican a la remodelación sináptica específica de las D1+ MSNs del nAc, mediada por la acumulación temprana de Aβ intraneuronal y la incorporación de CP-AMPARs, como un sustrato mecanístico de la disfunción mesolímbica y de los síntomas no cognitivos tempranos en la enfermedad de Alzheimer.
Participación del receptor de lactato hipotalámico HCAR1 en la regulación de la ingesta de alimentos mediada por neuronas POMC.
(Universidad de Concepción, 2026) López Fonseca, Sergio Augusto; García Robles, María de los Ángeles; Elizondo Vega, Roberto Javier
La obesidad es una epidemia global resultante del desbalance energético crónico, cuya regulación depende críticamente de la capacidad del hipotálamo para detectar nutrientes circulantes. El núcleo arqueado (ARC) en el hipotálamo alberga las neuronas pro-opiomelanocortina (POMC), que promueven la saciedad y aumentan el gasto energético. Si bien, se ha demostrado que el lactato producido y liberado por tanicitos en respuesta a glucosa, incrementa la excitabilidad de las neuronas POMC, en un mecanismo que involucra su transporte, se desconoce su rol como molécula señalizadora intercelular. A pesar de que el lactato activa estas neuronas, carecen del receptor de lactato HCAR1, que sí se expresa en astrocitos hipotalámicos. Esta tesis investigó si el lactato producido por tanicitos promueve la activación de HCAR1 en astrocitos hipotalámicos, incrementando la actividad de neuronas POMC. Confirmamos la expresión de HCAR1 en una subpoblación de astrocitos del ARC y células endoteliales empleando inmunofluorescencia e hibridación in situ, e identificamos novedosamente su expresión en neuronas NPY, a través de citometría de flujo. Por medio de imágenes de calcio in vitro e in situ, demostramos que L-Lactato, D-Lactato y el agonista farmacológico 3Cl-HBA activan HCAR1 en astrocitos, induciendo incrementos robustos en la concentración de calcio intracelular a través de una vía no canónica. Esta respuesta de calcio desencadenó la liberación de glutamato, proceso conocido como gliotransmisión, mediada parcialmente por la apertura de hemicanales de conexina 43, proceso que fue suprimido por el silenciamiento génico de HCAR1 (siRNA/shRNA) o el bloqueo de hemicanales. En experimentos in situ de patch-clamp en neuronas POMC, la estimulación con lactato incrementó la frecuencia de corrientes lentas (SICs), asociadas a gliotransmisión. Estos eventos fueron bloqueados por el antagonista de receptores NMDA, D-AP5, mientras que el silenciamiento específico de HCAR1 en astrocitos, redujo significativamente la frecuencia de SICs in situ. Además, demostramos un acoplamiento funcional en el que la perfusión de glucosa en un tanicito único indujo ondas de calcio en astrocitos adyacentes, de manera dependiente de HCAR1 astroglial. En conclusión, estos hallazgos establecen un nuevo circuito de integración metabólica en el ARC, donde el lactato liberado por tanicitos no solo activa directamente a las neuronas POMC, sino que también actúa por un mecanismo indirecto que involucra la gliotransmisión glutamatérgica extrasináptica inducida por la activación de HCAR1 en astrocitos del ARC. Este mecanismo revela un rol activo y regulatorio de la glía en la homeostasis energética y posiciona al receptor HCAR1 como un blanco potencial para el tratamiento de desórdenes metabólicos.
Péptidos como potenciales inmunomoduladores y adyuvantes moleculares en salmónidos.
(Universidad de Concepción, 2026) Villegas Villegas, Milton Fernando; Acosta Alba, Jannel; Montesino Seguí, Raquel
La salmonicultura enfrenta dificultades persistentes para controlar las enfermedades infecciosas, lo que ha impulsado la búsqueda de inmunomoduladores y adyuvantes moleculares capaces de mejorar la eficacia vacunal y reducir el uso de antibióticos, en cuyo marco HMGB1 y los péptidos derivados de esta proteína surgen como candidatos de interés. El objetivo de este estudio fue caracterizar el efecto de HMGB1 recombinante (rHMGB1) y de péptidos derivados sobre la respuesta inmune innata y adaptativa de Salmo salar. Para ello, se realizaron análisis in silico, ensayos in vitro en células SHK-1 y HeLa/TLR5, evaluaciones in vivo en bazo y riñón anterior, y un modelo vacunal con VP2 del virus de la necrosis pancreática infecciosa (IPNV). rHMGB1 actuó como un DAMP con actividad inmunomoduladora amplia, al inducir genes proinflamatorios y asociados a respuesta TH1, con un efecto más marcado en bazo. Los péptidos derivados presentaron respuestas más selectivas. Entre ellos, 11W destacó por inducir tempranamente IFN-γ en células SHK-1, promover la translocación nuclear de NF-κB en células HeLa/TLR5, reducir la citotoxicidad inducida por Piscirickettsia salmonis en SHK-1 y potenciar la respuesta celular tras la reestimulación en peces inmunizados. En cambio, 6W mostró una actividad más acotada y no evidenció protección funcional frente a P. salmonis en este modelo. rHMGB1 demostró ser un inmunomodulador de amplio espectro, mientras que 11W es el péptido derivado de HMGB1 con mayor respaldo funcional como adyuvante molecular en salmónidos.
Rol de SALL2 en la regulación de la transición epitelio mesénquima en cáncer de colon.
(Universidad de Concepción, 2025) Benítez Riquelme, Diego Arnoldo; Pincheira Barrera, Roxana Jacqueline; González Chavarría, Iván Antonio
El cáncer colorrectal (CCR) es la segunda causa de muerte por cáncer a nivel mundial, con una alta mortalidad asociada principalmente al desarrollo de metástasis. Este proceso involucra eventos como la migración e invasión celular, regulados en parte por la transición epitelio-mesenquimal (EMT), la cual otorga a las células tumorales un fenotipo más agresivo y resistente a la quimioterapia. Estudios en cáncer de ovario, mama y esófago han vinculado a SALL2 con funciones supresoras tumorales y con la modulación de procesos relacionados con la EMT. Si bien la función de SALL2 en cáncer colorrectal se ha asociado a la inhibición de la vía Wnt/β-catenina, aún se desconoce su función en la regulación de la EMT. Este estudio tiene como objetivo evaluar si la pérdida de SALL2 en cáncer de colon favorece la malignidad tumoral a través de la EMT. Para ello, se emplearon modelos celulares in vitro con pérdida y ganancia de SALL2, incluyendo las líneas celulares SW480, SW620 y HT-29, así como modelos de organoides de ratón AKP con y sin expresión de Sall2. Además, se realizaron experimentos in vivo mediante microinyecciones de organoides en modelos murinos. Los resultados obtenidos muestran que la pérdida de SALL2 favorece la proliferación celular, aumenta la migración e induce cambios morfológicos en el citoesqueleto de actina. Asimismo, se observó una mayor resistencia a quimioterapéuticos clásicos usados en el tratamiento de la enfermedad en células deficientes de SALL2. Todos estos resultados fueron revertidos en los modelos con expresión inducible de SALL2. En el modelo de organoides, la ausencia de SALL2 promovió un incremento en el crecimiento y proliferación celular. Finalmente, en los estudios in vivo, los ratones inyectados con organoides con pérdida de SALL2 presentaron una menor tasa de supervivencia y tumores con características histológicas asociadas a la EMT. En conclusión, la pérdida de SALL2 favorece una EMT parcial, promoviendo un fenotipo tumoral más agresivo, lo que se refleja en el aumento de la proliferación, migración y resistencia a quimioterapia, tanto en estudios in vitro como in vivo. Estos hallazgos sugieren que SALL2 podría desempeñar un papel clave en la regulación de la EMT y la progresión del CCR, representando un potencial blanco terapéutico en esta enfermedad.
Rol del eje NUAK1/hnRNPK en el metabolismo del cáncer colorrectal.
(Universidad de Concepción, 2026) Farías Farías, Alejandro Andrés; Castro Alma, Ariel Fernando
NUAK1 es una serina/treonina quinasa de la familia relacionada a AMPK, cuya actividad se ha vinculado a procesos metabólicos y protumorales. No obstante, los mecanismos que conectan a NUAK1 con la regulación metabólica y su impacto en la respuesta a quimioterapias en cáncer colorrectal permanecen poco definidos. En este trabajo demostramos que, en cáncer colorrectal, NUAK1 presenta una localización predominantemente nuclear. De acuerdo con esto, el análisis de su interactoma revela una fuerte asociación con proteínas involucradas en el procesamiento del ARNm. Entre estos interactores confirmamos la asociación con el factor de empalme hnRNPK, conocido por regular el procesamiento del pre-mRNA de G6PD, la enzima limitante de la vía de las pentosas fosfato (PPP). Esta interacción sugiere que NUAK1, a través de hnRNPK, podría modular la expresión de G6PD y, con ello, influir directamente en la actividad de la PPP. Consistentemente, observamos que NUAK1 incrementa los niveles de G6PD y favorece el procesamiento de su pre-mRNA, efecto acompañado por una disminución en la interacción entre hnRNPK y dicho transcrito. Adicionalmente, análisis de metabolómica indican que NUAK1 redirige el flujo de glucosa hacia la PPP en células de cáncer colorrectal, promoviendo la generación de NADPH, regulando el estrés oxidativo y favoreciendo la síntesis lipídica dependiente de esta vía. Además, los datos sugieren un rol adicional de NUAK1 en el metabolismo de purinas y en la homeostasis energética. Dado que la PPP contribuye a la resistencia a oxaliplatino, evaluamos el impacto de la inhibición de NUAK1 en este contexto. Encontramos que NUAK1 aumenta en el núcleo tras el tratamiento con oxaliplatino y que su inhibición bloquea la inducción de G6PD mediada por el fármaco. En concordancia, la inhibición de NUAK1 sensibiliza a líneas celulares de cáncer colorrectal a oxaliplatino, incrementando el estrés genotóxico. Del mismo modo, en organoides derivados de pacientes, la inhibición de NUAK1 potencia la eficacia del tratamiento. En conjunto, nuestros resultados establecen a NUAK1 como un regulador clave de la vía de las pentosas fosfato y un determinante de la respuesta a oxaliplatino en cáncer colorrectal. Estos hallazgos posicionan al eje NUAK1/G6PD como un potencial blanco terapéutico para mejorar la eficacia de las terapias actuales.
Selección, expresión recombinante y caracterización de nanoanticuerpos de tipo camélido bloqueadores de TNF-α humano.
(Universidad de Concepción, 2025) Soares Alves, Matheus; Toledo Alonso, Jorge Roberto; Sánchez Ramos, Oliberto
La autoinmunidad es una condición del sistema inmunológico caracterizada por la generación de moléculas autorreactivas. Si bien su presencia está regulada por mecanismos de tolerancia inmunológica que permiten la eliminación de células autorreactivas y la modificación de proteínas de membrana, estos procesos pueden fallar, conduciendo al desarrollo de enfermedades autoinmunes. Tales patologías, incluidas las enfermedades inflamatorias intestinales como la colitis ulcerosa y la enfermedad de Crohn, así como la psoriasis y la artritis reumatoide, afectan entre el 3 % y el 5 % de la población mundial. En particular, la artritis reumatoide, que impacta aproximadamente al 1 % de la población global, se caracteriza por provocar un daño crónico severo al sistema musculoesquelético. El factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α), una citocina homotrimérica de 157 aminoácidos expresada principalmente por macrófagos activados, desempeña un papel central en la respuesta inflamatoria y está directamente implicado en la fisiopatología de la artritis reumatoide. Actualmente, cinco fármacos aprobados por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) emplean estructuras de anticuerpos completos, fragmentos de anticuerpos o proteínas de fusión dirigidas contra TNF-α o sus receptores, producidos en sistemas bacterianos o en células de mamífero, siendo estas últimas las plataformas más utilizadas. No obstante, ambos sistemas presentan altos costos de producción, lo que incrementa significativamente el precio final del tratamiento. En este contexto, el presente trabajo tiene como objetivo expresar y caracterizar nanoanticuerpos de tipo camélido con capacidad de bloquear TNF α. Se propone el uso de una nueva molécula con potencial terapéutico y la optimización de procesos biotecnológicos orientados al desarrollo de bioproductos innovadores, con el fin de ofrecer alternativas terapéuticas más accesibles y eficientes para el tratamiento de enfermedades autoinmunes.
Desarrollo preclínico de una formulación farmacéutica cicatrizante para uso tópico a base de extractos vegetales.
(Universidad de Concepción, 2025) Rojas Velis, Nelson Roberto; Astuya Villalón, Allisson Patsy; Abdala Díaz, Roberto
Las heridas crónicas suponen un reto clínico significativo debido a su elevada incidencia de complicaciones inflamatorias e infecciosas y a la limitada eficacia de los tratamientos convencionales. En este contexto, las especies Quercus robur y Opuntia ficus-indica han sido empleadas tradicionalmente por sus propiedades astringentes, antiinflamatorias y antioxidantes, posicionándolas como candidatas prometedoras para el desarrollo de terapias tópicas innovadoras. El objetivo general de esta tesis consistió en desarrollar una formulación farmacéutica piloto basada en la combinación de extractos acuosos de Q. robur y O. ficus-indica, y evaluar su potencial cicatrizante frente al gel comercial Reoxcare®, en modelos in vitro. Para ello, se plantearon objetivos específicos dirigidos a caracterizar la citotoxicidad y el mecanismo pro-migratorio de los extractos en queratinocitos HaCaT, determinar el perfil proteómico tras el tratamiento con Q. robur, y diseñar formulaciones de hidrogel y crema que mantuvieran estabilidad físico-química y aceptabilidad sensorial. Para alcanzar estos fines, se recolectaron hojas de Q. robur y cladodios de O. ficus-indica en la Región del Biobío, Chile, entre enero de 2021 y enero de 2023. Los extractos se obtuvieron por infusión en agua caliente y maceración en frío con agitación seguida de liofilización. Su caracterización incluyó análisis fitoquímicos cualitativos y cuantitativos, determinación de actividad antioxidante y evaluación de parámetros físico-químicos (pH, densidad). En ensayos in vitro, se realizó perfil de citotoxicidad (MTT), cierre de brecha y proliferación celular en HaCaT, seguido de un análisis proteómico LC-MS/MS con bioinformática de rutas celulares. Finalmente, se formularon hidrogeles de carbómero y cremas oil in water (O/W), sometidos a almacenamiento acelerado y panel organoléptico para evaluar estabilidad y aceptación. Los extractos de Q. robur presentaron un rendimiento del 11,1 % y un perfil rico en proteínas (14,9 %) y fenoles (3,2 mg GAE·g⁻¹) con actividad antioxidante (22 % DPPH), mientras que el extracto de O. ficus‐indica destacó por su elevado contenido de azúcares (88,8 %) y ácidos urónicos (79,9 %), indicativo de un fuerte efecto humectante. En la línea celular HaCaT ambos extractos resultaron no citotóxicos (IC50 de Q. robur = 943 μg·mL⁻¹) y, especialmente, Q. robur aceleró la migración celular, alcanzando el cierre completo de la brecha a las 24 h y reduciendo el área libre entre un 81% y 83 % tras 12 h, un efecto comparable al del gel comercial Reoxcare®. El análisis proteómico reveló más de 100 proteínas diferencialmente expresadas, destacando la regulación al alza de enzimas de la vía de biosíntesis de colesterol y de procesos de desgranulación plaquetaria. Tanto el hidrogel como las cremas conservaron integridad físico-química y pH adecuado tras tres meses de estrés térmico, y alcanzaron alta aceptabilidad sensorial en textura, olor y color, Estos hallazgos respaldan la viabilidad de formulaciones tópicas basadas en extractos de Q. robur y O. ficus-indica como estrategia segura, eficaz y de bajo costo para el tratamiento de heridas crónicas. Se recomienda avanzar hacia estudios in vivo en modelos animales, optimizar dosis y vehículos galénicos, y diseñar ensayos clínicos que permitan validar su aplicación terapéutica en humanos.
Diseño y desarrollo de un sistema inmunocromatográfico para la detección del virus de la diarrea viral bovina.
(Universidad de Concepción, 2025) Gutiérrez Mella, Nicolás Antonio; Camacho Casanova, Frank; Toledo Alonso, Jorge Roberto
El virus de la diarrea viral bovina es un problema sanitario en los planteles bovinos alrededor del mundo. Actualmente, con el desarrollo de los métodos de diagnósticos, ha sido posible la implementación de programas de control y erradicación para este patógeno basados en la detección de animales persistentemente infectados (PI). En nuestro país, según el Servicio Agrícola y Ganadero, la infección con este virus es de notificación obligatoria, pero no existe ningún programa para el control de esta enfermedad y tampoco dispositivos que permitan la evaluación de los animales en terreno. El objetivo de este proyecto es el diseño y generación de un sistema de detección rápida por inmunocromatografía (tira reactiva o prueba de flujo lateral) para el virus de la diarrea viral bovina. Para esto se produjo la proteína de la cápside viral Erns de manera recombinante en células de insecto, con la cual se realizó la inmunización de ratones y gallinas para la obtención de anticuerpos monoclonales IgG y aviares IgY, respectivamente. Los anticuerpos monoclonales obtenidos se marcaron con nanopartículas de oro (AuNPs), y los anticuerpos aviares IgY anti rErns e IgG anti-ratón se imprimieron en una membrana de nitrocelulosa para el montaje final del sistema inmunocromatográfico. El ensayo de flujo lateral propuesto detecta hasta 25 ng de la proteína rErns demostrando que puede convertirse en una herramienta para el diagnóstico de animales PI con el VDVB.
Desarrollo de un andamiaje de matriz extracelular para modelos de cáncer óseo.
(Universidad de Concepción, 2024) Verdugo Avello, Francisco Javier; Toledo Alonso, Jorge Roberto
Los tumores y las metástasis en el tejido óseo son un problema sanitario relevante debido a su impacto en la salud y el bienestar. Los tumores óseos metastásicos y tumores malignos con un diagnóstico tardío presentan una tasa de supervivencia reducida, siendo inferior a un año para los pacientes metastásicos. Es urgente la necesidad de desarrollar medidas complementarias para mejorar la eficacia de las terapias farmacológicas actuales y también el reducir la duración del tratamiento para evitar una carga económica creciente en los pacientes y en el sistema sanitario. Los modelos óseos tridimensionales in vitro tienen la capacidad de simular al microambiente óseo en el laboratorio con la posibilidad de introducir células derivadas de pacientes a partir de biopsias de tejido de cáncer óseo para estudiar tratamientos personalizados que puedan conducir a terapias más efectivas y personalizadas para los pacientes. Sin embargo, para lograr una traslación clínica de los resultados in vitro se requiere de un biomaterial que pueda reproducir la fisiopatología del tejido óseo en sus propiedades que permita a las células adherirse, sobrevivir, expandirse y generar procesos de relación con la matriz extracelular. El objetivo de este trabajo fue el desarrollar un andamio tridimensional que simule la matriz extracelular ósea con la capacidad de biofabricación de modelos de tejido óseo in vitro que simulen patologías tumorales. Para esto se trabajó con células asociadas al cáncer óseo y otras relevantes para conformar modelos más complejos, tales como de cáncer de mama (MCF7), osteosarcoma (Saos2), pre-osteoblastos (MC3T3-E1) y cultivo primario (células madre mesenquimales derivadas de tejido adiposo). El modelo de ingeniería de tejidos se basó en un enfoque de hidrogel de gelatina metacrilada con el empleo de un componente biológico, en este caso micropartículas descelularizadas de hueso humano como parte de un biomaterial compuesto que fue validado mediante caracterización físico-químicas y biológicas. Se desarrolló un hidrogel compuesto por gelatina metacrilada y micropartículas óseas humanas con comportamiento pseudoplástico. Estas propiedades fueron validadas mediante procedimientos de bioimpresión, mientras que la presencia de micro y nanopartículas óseas se confirmó mediante microscopía electrónica. La biocompatibilidad del hidrogel se evaluó a través de diversos ensayos para la cuantificación de la citocompatibilidad, incluyendo análisis por imágenes y mediciones moleculares. No se registraron efectos tóxicos, lo que indica que las células pudieron adherirse y proliferar dentro del andamiaje, manteniendo su viabilidad durante un período de hasta 30 días en cultivos celulares tridimensionales. Además, las diferentes validaciones demostraron ser compatible con procesos clínicos para distintos tipos de análisis celulares y moleculares. El hidrogel compuesto desarrollado en este trabajo contribuye a la inovación en la ingeniería de tejidos en el área músculo esqueletal, específicamente de biofabricación de tejido óseo y al reemplazo de modelos animales para estudios del tejido óseo por la sustitución de modelos in vitro.
Desarrollo de un anticuerpo de afinidad mejorada contra el antígeno HspX con potencial diagnóstico para tuberculosis.
(Universidad de Concepción, 2025) Mangui Catota, Bryan Alexander; Camacho Casanova, Frank
La tuberculosis es la segunda causa de muerte debido a enfermedades infecciosas a nivel mundial. Según datos de la Organización Mundial de la Salud (OMS), en promedio cada año se reportan 10 millones de nuevos casos y 1.3 millones de decesos. La creciente carga sanitaria mundial de la tuberculosis se ve agravada por el alarmante incremento del número de personas infectadas con VIH y de cepas multirresistentes a antibióticos. El mejor pronóstico de la tuberculosis se obtiene con el diagnóstico temprano de la infección, no obstante, los métodos diagnósticos habitualmente empleados (microscópicos, microbiológicos y moleculares) presentan importantes limitaciones: sensibilidad y especificidad variables, diagnóstico subóptimo y, un gran consumo de tiempo y recursos. En el presente trabajo se mejoró la afinidad de un anticuerpo dirigido contra el antígeno HspX derivado de MTB mediante mutagénesis parsimoniosa. Para ello, se seleccionaron posiciones candidatas a mutagénesis de las regiones CDR basándose en el modelado estructural del anticuerpo. Se introdujeron mutaciones en dieciocho posiciones dentro de cada CDR objetivo utilizando la estrategia de mutagénesis parsimoniosa. Posteriormente, se generaron bibliotecas de variantes scFv mediante el método de Kunkel. Tras varias rondas de selección, se analizaron las potenciales variantes con afinidad mejorada, evaluando sus secuencias de CDR y sustituciones de aminoácidos. Este enfoque permitió identificar ocho variantes que aumentaron la afinidad del anticuerpo. La variante más prometedora exhibió un valor IC50 de 38 nM y tenía dos sustituciones: Lys50 y Glu50, dentro del CDR-H2, que reflejaron un aumento de 28,14 veces en la afinidad de unión con respecto al anticuerpo original. Estos hallazgos brindan información valiosa sobre la ingeniería de anticuerpos y podrían contribuir al desarrollo de ensayos diagnósticos más sensibles y confiables para la tuberculosis.
Efectos de la activación de calpaínas mediada por el receptor p2x2 sobre la vía amiloidogénica en la enfermedad de Alzheimer.
(Universidad de Concepción, 2025) Gavilán Gavilán, Javiera Andrea; Fuentealba Arcos, Jorge Patricio
La Enfermedad de Alzheimer (EA) es el principal tipo de demencia que afecta a la población adulto mayor. Se postula que el acontecimiento clave en la patogénesis de esta enfermedad es la acumulación de péptido beta-amiloide (Aβ), que produce muerte neuronal en áreas como el hipocampo, la amígdala y la corteza cerebral, causando un deterioro cognitivo severo. Previamente, nuestro grupo demostró que tanto los aumentos en el Ca2+ intracelular, así como la disminución en los niveles proteínas sinápticas y en la viabilidad neuronal, inducidos por Aβ, eran prevenidos con un antagonista de los receptores purinérgicos P2X (P2XR). Y que, específicamente la subunidad P2X2R incrementa su expresión luego de la exposición crónica a Aβ, receptor que es altamente permeable a Ca2+. Entre las proteínas que participan en vías de señalización intracelular dependientes de Ca2+ están las calpaínas; proteasas citosólicas que pueden participar en la proteólisis de algunos sustratos para potenciar la formación de Aβ en la EA. Dados los antecedentes, en esta tesis nos propusimos estudiar la actividad de calpaínas mediada por la activación de los receptores purinérgicos P2X2 para determinar su impacto sobre la vía amiloidogénica y formación de Aβ, en modelos de sobreexpresión de P2X2R. Nuestros estudios en células PC-12 muestran que la activación de P2X2R produce un aumento específico en los niveles de calpaína-1 (146±6%), mientras que los niveles de calpaína-2 y el inhibidor de calpaínas endógeno: calpastatina, no se vieron afectados. La actividad proteasa de calpaínas también incrementó significativamente debido a la degradación de sus principales sustratos: espectrina (64±5%), p35 (128±3%), y el sustrato fluorescente de calpaínas Ac LLY-AFC (158±9%). A su vez, la proteólisis de p35 produjo el fragmento p25, que activa de forma permanente a la quinasa neuronal dependiente de ciclina 5 (Cdk5). Esta quinasa aumentó los niveles de STAT3 fosforilado (363±38%), un factor de transcripción de regulación positiva para BACE1; enzima que cumple un rol clave en la vía amiloidogénica de la proteína precursora amiloide (APP). En efecto, encontramos niveles elevados de BACE1 (124±5%), y el péptido Aβ (159±4%), que se evitaron con el uso del inhibidor de calpaínas MDL-28170. Niveles elevados de P2X2R (120±2%) y calpaína-1 (168±9%), también se encontraron en el hipocampo de ratones transgénicos APP/PS1. Sumado a la degradación de espectrina (68±5%) y p35 (165±13%), y niveles elevados de pSTAT3 (166±17%) que se asociaron con altos niveles de BACE1 (151±12%) y Aβ (132±6%), lo que implica que el eje de activación P2X2R/calpaína-1 está desregulado en este modelo animal de la EA, y probablemente contribuyendo a la acumulación de Aβ. Además, estos resultados mostraron tener una correlación con los aumentos en los niveles de P2X2R (176±22%) y calpaína-1 (150±12%) observados en muestras de corteza prefrontal de pacientes post-mortem con EA, específicamente en fracciones enriquecidas en membranas presinápticas, donde la mayor expresión de P2X2R podría contribuir a la actividad incrementada de calpaína-1 y la consecuente potenciación de la vía amiloidogénica. En resumen, nuestros resultados nos permiten proponer al eje P2X2R/calpaína 1 como un elemento relevante en la fisiopatología de la EA. Nuestros datos apuntan a un mecanismo de retroalimentación positiva, donde el péptido Aβ incrementa la expresión de P2X2R para producir más Aβ intracelular, y este incremento estaría mediado por un mecanismo dependiente de calpaína-1. Esto podría representar un punto de partida novedoso en la elaboración de nuevas estrategias terapéuticas que contribuyan al tratamiento de la EA.
Efecto de ácido dehidroascórbico sobre la activación de RIPK1, durante la degeneración de neuritas.
(Universidad de Concepción, 2024) Magdalena Parra, Rocío Fernanda; Nualart Santander, Francisco Javier
En el SNC, la vitamina C se encuentra fundamentalmente como ácido ascórbico (AA), su forma reducida, molécula que actúa como agente antioxidante en el cerebro y cuya homeostasis se mantiene debido al acoplamiento neurona astrocito, donde AA ingresa a las neuronas y es oxidado a ácido dehidroascórbico (DHA), el cual es liberado al medio extracelular y reciclado por los astrocitos, permitiendo la mantención de las concentraciones de vitamina C en el parénquima cerebral. Sin embargo, condiciones patológicas agudas que incrementen los niveles de especies oxidantes pueden favorecer la generación extracelular de DHA, cuya acumulación lleva a modificaciones en el metabolismo neuronal y la muerte necroptótica, dada por la activación de RIPK1, proteína de andamiaje fuertemente regulada y que ha sido asociada a la progresión de la esclerosis lateral amiotrófica (ALS); sin embargo, se desconoce si bajo estas condiciones crónicas, DHA puede llevar a la activación de RIPK1 y a la pérdida de neuritas y axones. Utilizando neurosferas in vitro, evaluamos el efecto de DHA sobre las neuritas, detectando una reducción significativa en su largo y ramificación, efecto prevenido tanto por la inhibición de RIPK1 como de caspasas, sugiriendo la activación de una vía apoptótica dependiendo de RIPK1. De forma similar, en neuronas motoras diferenciadas desde hiPSCs control y con una mutación en el gen C9ORF72, asociado a ALS, DHA incrementó la formación de varicosidades axonales, lo cual es prevenido por la inhibición de RIPK1, indicando un efecto que es reproducible en células humanas. Finalmente, utilizando el modelo animal de ALS, SOD1 G93A, observamos la presencia de astrogliosis reactiva en las astas ventrales de la médula espinal, evento asociado a un incremento en la expresión del transportador de AA, SVCT2, en astrocitos, y a la internalización del mismo en neuronas motoras, sugiriendo una pérdida del reciclamiento de vitamina C. Sin embargo, la inyección de DHA en el IV ventrículo de los animales disminuyó la expresión de SVCT2 en astrocitos, apuntando a una pérdida de características de gliosis reactiva que no está asociada a una mejora en la función motora. Por último, el análisis de marcadores de muerte mostró un incremento en la fosforilación de RIPK1 y el clivaje de caspasa-3 en neuronas motoras de médulas SOD1 G93A, junto con la ausencia de la proteína efectora de la necroptosis, MLKL, sugiriendo que la vía necroptótica sería prescindible para la progresión de ALS y, por el contrario, que la muerte neuronal observada en esta patología estaría asociada a la activación de una vía apoptótica dependiente de RIPK1.
Análisis de la dinámica transcripcional asociada al desarrollo y regeneración del hueso craneal de Xenopus tropicalis.
(Universidad de Concepción, 2024) Castillo Córdova, Héctor Benjamín; Marcellini Liotaud, Sylvain Guy Andre
Hasta la fecha, se desconoce si el programa de regulación génica involucrado en el desarrollo del hueso craneal de los anfibios se reactiva durante la regeneración ósea. Tras una lesión craneal, los renacuajos de Xenopus tropicalis reparan el daño formando un tejido mesenquimatoso no mineralizado a los 5 días post-lesión (5dpl), y posteriormente lo cubren con una capa delgada de hueso (15dpl). Para explorar la relación entre los mecanismos transcripcionales de la osificación craneal durante el desarrollo y la regeneración, realizamos experimentos duplicados de RNA-Seq y ATAC-Seq utilizando tres tipos de muestras: i) región regenerativa temprana (5dpl) y tardía (15dpl), ii) precursores osteogénicos no diferenciados (del mesénquima de larvas NF50) y osteoblastos diferenciados (de cráneos de larvas NF58), y iii) hígado, corazón y pulmón como controles no mineralizados. Determinamos que los osteoblastos en desarrollo poseen una lógica regulatoria bien conservada con los mamíferos, identificando 35 enhancers conservados que, en humano, contienen SNPs, asociados a fenotipos esqueléticos. Los análisis PCA del perfil transcriptómico y del paisaje de cromatina abierta revelan que la regeneración temprana es más similar a los osteoblastos que al mesénquima. Diseñamos un método novedoso para integrar datos de ATAC-seq y RNA-seq, definiendo siete clústeres que permitieron identificar genes sobreexpresados y sus regiones regulatorias específicas. Basados en ontología génica y enriquecimiento de TFBS, determinamos que la red transcripcional de la regeneración temprana está relacionada con la remodelación de la matriz (mmp13), el sistema inmune (spi1) y los precursores osteogénicos (sox2). Sin embargo, carece de los marcadores de patrón embrionario presentes en el mesénquima (nog). En los osteoblastos recién diferenciados de la regeneración tardía, dlx5 cumple un rol clave en la regulación, mientras que el programa genético de los osteoblastos maduros del desarrollo requiere del heterodímero Jun/Fos. En resumen, identificamos un conjunto de enhancers putativos y sus genes diana que se activan en pasos precisos durante el desarrollo y la regeneración del hueso craneal. Nuestros resultados sugieren que los osteoblastos se desdiferencian en un estado celular intermedio mediante la reactivación de genes de pluripotencia como sox2. Este estudio proporciona datos relevantes para entender los mecanismos moleculares que permiten al hueso de los anfibios formarse y regenerarse eficientemente tras un daño crítico.
Rol de la ubicación traslacional de elementos regulatorios de la transcripción sobre la acción de complejos remodeladores de cromatina dependientes de ATP.
(Universidad de Concepción, 2024) Gidi Faúndez, Cristián Alfredo; Gutiérrez Contreras, José Leonardo
La dinámica de la cromatina juega un rol fundamental en la regulación de genes eucariontes. Entre los principales actores que participan en esta dinámica, se encuentran los complejos remodeladores de cromatina dependientes de ATP. Se han descrito varios elementos que influencian la actividad de estos complejos, como factores de transcripción y determinadas secuencias de ADN con propiedades posicionadoras o excluyentes de nucleosomas. En este estudio proponemos que un factor de importancia en la dinámica de cromatina es el ordenamiento de elementos regulatorios en la cromatina, específicamente la ubicación de sitios de unión para factores de transcripción respecto de cores nucleosomales. Para estudiar este aspecto utilizamos un sistema experimental in vitro consistente en la medición de la actividad de complejos remodeladores de cromatina de S. cerevisiae (ySWI/SNF y ISW1a) sobre sondas mononucleosomales, en presencia o ausencia de factores de transcripción, cuyos sitios de unión están presentes bajo diferentes ordenamientos en las sondas mononucleosomales. En estos análisis encontramos que la extensión de ADN entre un core nucleosomal y un sitio de unión para un factor de transcripción que reclute a un complejo remodelador de cromatina afecta la actividad catalítica del complejo. Para el caso específico de ySWI/SNF, extensiones de ADN superiores a 40 pb entre un nucleosoma posicionado y el sitio de unión del factor de transcripción capaz de reclutar al complejo implican una caída significativa en la actividad del mismo. Por otro lado, en el caso del complejo ISW1a se encontró que un factor de transcripción puede impedir la actividad del complejo si su unión se da en el ADN linker hacia el cual el complejo esté movilizando al octámero de histonas. Nuestros resultados apuntan a la ubicación precisa de sitios para factores de transcripción, relativo a los cores nucleosomales vecinos, como un elemento determinante para la acción de complejos remodeladores de cromatina dependientes de ATP. Así, este ordenamiento y factores dependientes del microambiente celular, como la presencia y abundancia relativa de factores de transcripción y complejos remodeladores de cromatina, se presentan como agentes fundamentales en la dinámica de los paisajes nucleosomales vinculados a la regulación de la expresión de genes en organismos eucariontes.
Función matricelular de OSC-espondina en el líquido cefalorraquídeo embrionario: Identificación de nuevos interactores proteicos.
(Universidad de Concepción, 2024) Maurelia Gaete, Felipe Alonso; Caprile Elola-Olaso, Teresa
El sistema nervioso central se desarrolla a partir del tubo neural, una estructura hueca rodeada por neuroepitelio, dentro de la cual se encuentra el líquido cefalorraquídeo embrionario (LCRe). Numerosos estudios han demostrado una estrecha interrelación entre estos dos componentes, en donde las células neuroepiteliales secretan sustancias hacia el LCRe, y este a su vez, estimula la proliferación y diferenciación de estas células. Esto hace del LCRe un fluido biológico altamente dinámico durante el desarrollo embrionario temprano, con una composición que se ajusta a los requerimientos del neuroepitelio. Entre los componentes del LCRe se encuentran morfógenos, cuya función ha sido estudiada principalmente in vitro. Algunos de estos componentes incluyen a FGF-2, BMP-7, ácido retinoico, OSC-espondina y LDL, destacando que la inhibición o sobreexpresión de cualquiera de ellos afecta drásticamente (>50%) los procesos de diferenciación y proliferación neuroepitelial. Estos antecedentes sugieren que los factores descritos no actúan de forma independiente y sumatoria, sino que están interrelacionados in vivo, lo que permite un control más preciso en la diferenciación neuroepitelial. En la búsqueda de mecanismos que integren estos morfógenos, surge la posibilidad de que OSC-espondina actúe como una proteína matricelular, uniendo y modulando el efecto de diversos factores presentes en el LCRe. Las proteínas matricelulares se caracterizan por ser proteínas multidominio que interaccionan con proteínas de la matriz extracelular y de la membrana celular, modulando así la respuesta celular a factores extrínsecos. La OSC-espondina se caracteriza por su gran tamaño y por poseer múltiples dominios, los cuales han sido previamente caracterizados en otras proteínas matricelulares como facilitadores de la interacción con factores de la matriz extracelular, como es el caso de los dominios TSR, vWC y CTCK. Estos dominios se encuentran presentes una nueva variante proteica de OSCsp compuesta por su región C-terminal. En esta tesis, se identificaron las proteínas que interaccionan con la OSCsp nativa y con su región C-terminal recombinante mediante ensayos de inmunoprecipitación y “pulldown”, respectivamente. Las proteínas identificadas por espectrometría de masa revelaron que tanto la proteína completa como su región C-terminal interaccionan con moléculas morfogénicas, así como con proteínas que forman parte de estructuras complejas en el LCRe. Esto sugiere la existencia de un macro-complejo en el LCRe, donde la OSCsp desempeñaría un papel activo como una proteína adaptadora, que facilita la interacción con otras proteínas. Una vez caracterizadas las proteínas que interaccionan con la región C-terminal de OSCsp, se procedió a evaluar la funcionalidad de la interacción entre esta región con los componentes del LCRe. Para ello, se utilizó una estrategia in vitro en la que se trató a las células neuroprogenitoras N2A con la proteína recombinante, en conjunto con LCRe. La medición de señal asociada a proliferación reveló un efecto anti-proliferativo de la región C terminal al ser empleada en conjunto con LCRe en el tratamiento de las células N2A. Además, los parámetros morfogénicos permitieron atribuir un efecto anti-diferenciador de la región C terminal de OSCsp, caracterizado por una disminución en la longitud de las ramificaciones en las células N2A. Para verificar los efectos observados in vitro, se realizó la electroporación de la médula espinal de embriones de gallus gallus con un vector que expresa la región C-terminal de OSCsp. La comparación entre regiones con electroporación masiva y aquellas con electroporación discreta reveló una disminución significativa en los niveles de proliferación y diferenciación, evaluados mediante los marcadores pH3 y 3A10, respectivamente. Estos resultados son coherentes con los hallazgos obtenidos en el tratamiento de células N2A con la región C terminal de OSCsp. En conjunto, este trabajo proporciona una comprensión detallada de la participación de la región C-terminal de OSCsp en la interacción con los componentes del LCRe, así como una atribución de su función morfogénica.

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