Caracterización del rol de ALIX y CD9 en la ruta de biogénesis de vesículas extracelulares en un modelo celular de linaje mesenquimal humano
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Autores
Hernández Mejía, David Guillermo
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Español
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Resumen
Las vesículas extracelulares (VEs) son microestructuras esféricas liberadas por las células como un mecanismo de comunicación celular, tanto a nivel local como sistémico. Estas vesículas desempeñan un papel esencial en la regulación de la homeostasis celular y están implicadas en diversas patologías, incluyendo el cáncer, enfermedades neurodegenerativas y autoinmunes. Su baja inmunogenicidad, toxicidad reducida y presencia en distintos fluidos corporales han despertado un creciente interés en su estudio, especialmente en aplicaciones diagnósticas y terapéuticas. Investigaciones recientes han profundizado en los mecanismos de biogénesis de las VEs, destacando el papel de complejos proteicos como ESCRT, así como de proteínas auxiliares como ALIX o estructurales como CD9, en su formación, selección y empaquetamiento de biomoléculas. Sin embargo, aún no se comprende completamente cómo las alteraciones en la expresión de estas proteínas podrían modificar las interacciones con el complejo ESCRT durante la biogénesis de VE, lo que podría cambiar las características estructurales, de producción, de contenido o funcionales. Resolver esta cuestión es crucial para optimizar la aplicación de VEs en la biomedicina y la biotecnología.
Los modelos celulares basados en células de linaje mesenquimal (CLM), como la línea celular MRC-5, ofrecen una plataforma ideal para estudiar procesos de inmunomodulación en ambientes in vitro de inflamación. A partir de VEs derivadas de estas células de linaje mesenquimal humano se puede evaluar la funcionalidad de las VEs después de generar cambios en la expresión de ALIX y CD9, siguiendo los cambios en la inmunomodulación de células del sistema inmune en modelos in vitro de inflamación.
Con base en lo anterior, el objetivo principal de esta investigación consistió en dilucidar el rol de las proteínas ALIX y CD9 durante la biogénesis de VEs derivadas de células de linaje mesenquimal humano a través de alteraciones en la expresión de estas proteínas y el impacto generado las características estructurales, concentración, selección de contenido y funcionales de las VEs en un modelo biológico de inmunomodulación. Los resultados conseguidos en la tesis evidenciaron que ALIX y CD9 cumplen funciones fundamentales y complementarias durante la biogénesis de las VEs. Las modificaciones genéticas llevadas a cabo en la línea celular de linaje mesenquimal humano, MRC-5, demostraron la importancia de ALIX y CD9 como reguladores esenciales de la maquinaria del complejo
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ESCRT, participando en la selección de biomoléculas y en la escisión y posterior liberación de las VEs (Texto tomado de la fuente).
Abstract
Abstract
Extracellular vesicles (EVs) are spherical microstructures released by cells as a mechanism of cellular communication at both local and systemic levels. These vesicles play a crucial role in regulating cellular homeostasis and are involved in various pathologies, including cancer, neurodegenerative diseases, and autoimmune disorders. Their low immunogenicity, reduced toxicity, and presence in different bodily fluids have generated increasing interest in their study, particularly for diagnostic and therapeutic applications. Recent research has deepened our understanding of EV biogenesis mechanisms, highlighting the role of protein complexes such as ESCRT, as well as auxiliary proteins like ALIX and structural proteins like CD9, in their formation, selection, and packaging of biomolecules. However, the extent to which alterations in the expression of these proteins may modify their interactions with the ESCRT complex during EV biogenesis remains incompletely understood, potentially affecting structural characteristics, production, content, or functional properties. Addressing this question is crucial for optimizing the application of EVs in biomedicine and biotechnology.
Cell models based on mesenchymal lineage cells (MLCs), such as the MRC-5 cell line, provide an ideal platform for studying immunomodulatory processes in in vitro inflammation environments. EVs derived from these human mesenchymal lineage cells can be used to evaluate their functionality after inducing changes in ALIX and CD9 expression, thereby assessing subsequent immunomodulatory effects on immune system cells in in vitro inflammation models.
Based on these premises, the main objective of this research was to elucidate the role of ALIX and CD9 proteins during the biogenesis of EVs derived from human mesenchymal lineage cells by altering their expression and analyzing the impact on the structural characteristics, concentration, content selection, and functional properties of EVs in a biological immunomodulation model. The findings of this study demonstrated that ALIX and CD9 play fundamental and complementary roles in EV biogenesis. Genetic modifications performed in the human mesenchymal lineage cell line MRC-5 underscored the importance of ALIX and CD9 as essential regulators of the ESCRT complex machinery, participating in biomolecule selection as well as in membrane scission and subsequent EV release.
Palabras clave propuestas
Células de linajes mesenquimal; Exosomas; Microvesículas; Nucleofección; Partículas lentivirales; Modificación genética; Silenciamiento génico; Inmunomodulación; Mesenchymal lineage cells; Exosomes; Microvesicles; Nucleofection; Lentiviral particles; Genetic modification; Gene silencing; Immunomodulation
Descripción
ilustraciones, diagramas, fotografías