Descripción del proyecto
EL PULMON ES UN ORGANO BLANDO CON UNAS PROPIEDADES ELASTICAS UNICAS QUE SON NECESARIAS PARA LA RESPIRACION, DURANTE LA FIBROSIS PULMONAR IDIOPATICA (IPF), EL BALANCE DE FUERZAS NORMAL DEL PULMON SE ALTERA DE MODO APARENTEMENTE IRREVERSIBLE, LO CUAL PROVOCA UN ENDURECIMIENTO DEL TEJIDO SIGNIFICATIVO, UNA DESTRUCCION PROGRESIVA DEL PARENQUIMA PULMONAR Y FINALMENTE EL FALLO RESPIRATORIO Y LA MUERTE DEL SUJETO, LA IPF ES EL PROCESO FIBROTICO PULMONAR MAS COMUN Y MAS LETAL, Y ES ACTUALMENTE INCURABLE, AUNQUE LAS CAUSAS QUE LA ORIGINAN SON INCIERTAS, LA IPF ESTA ASOCIADA A ALTERACIONES EN EL MICROENTORNO PULMONAR ENTRA LAS CUALES DESTACAN LA SOBREABUNDANCIA DE MIOFIBROBLASTOS HIPERCONTRACTILES Y LA FORMACION DE COLAGENOS FIBRILARES, SE DESCONOCE COMO SE PIERDE LA ELASTICIDAD PULMONAR NORMAL DURANTE LA IPF Y COMO EL ENDURECIMIENTO DEL TEJIDO PULMONAR CONTRIBUYE A ESTA PATOLOGIA LETAL, EL OBJETIVO PRINCIPAL DE ESTE PROYECTO ES RESPONDER A AMBAS PREGUNTAS, LA HIPOTESIS DE TRABAJO PRINCIPAL DE ESTE PROYECTO ES QUE LA ELASTICIDAD PULMONAR NORMAL POSEE PROPIEDADES ANTI-FIBROTICAS; POR CONSIGUIENTE, LA IPF SOLO PROGRESARA SI LA ELASTICIDAD PULMONAR NORMAL RESULTA MODIFICADA DE MODO QUE SE PRODUZCA UN ENDURECIMIENTO DEL TEJIDO SOSTENIDO, PARA ABORDAR NUESTRO OBJETIVO PRINCIPAL EX VIVO, SE USARA UNA APROXIMACION EXPERIMENTAL INEDITA EN LA INVESTIGACION DE LA IPF BASADA EN CULTIVAR CELULAS HUMANAS DE PULMON (EPITELIALES O FIBROBLASTOS) EN GELES BI- O TRI-DIMENSIONALES (2D O 3D) DISEÑADOS PARA QUE MIMETICEN EL ENDURECIMIENTO EXTRACELULAR QUE SE PRODUCE DURANTE LA IPF, COMO REFERENCIA DE COMPORTAMIENTO FIBROTICO TIPO IPF, SE USARAN FIBROBLASTOS PRIMARIOS OBTENIDOS DE BIOPSIAS DE PACIENTES CON ESTA ENFERMEDAD, LOS OBJETIVOS ESPECIFICOS SON: (I) DISEÑAR SISTEMAS DE CULTIVO 2D Y 3D PARA EXAMINAR LOS EFECTOS PRO-FIBROTICOS DEL ENDURECIMIENTO EXTRACELULAR EN CELULAS PULMONARES; (II) IMPLEMENTAR TECNICAS NO INVASIVAS PARA MONITORIZAR EN EL TIEMPO ALTERACIONES EN EL METABOLISMO, CONTRACTILIDAD Y REMODELACION DEL COLAGENO DE CELULAS PULMONARES CULTIVADAS EN MODELOS 3D DE ENDURECIMIENTO CELULAR; (III) DETERMINAR SI LA TGF-B1 Y EL ENDURECIMIENTO EXTRACELULAR SON FACTORES PRO-FIBROTICOS NECESARIOS Y SUFICIENTES PARA INDUCIR HIPERCONTRACTILIDAD CELULAR Y/O SOBREEXPRESION DE COLAGENO FIBRILAR, Y SI ESTOS PROCESOS DEPENDEN DE LA VIA DE SEÑALIZACION ROCK/MLCII, Y (IV) DETERMINAR SI LA TGF-B1 Y EL ENDURECIMIENTO EXTRACELULAR INDUCEN HIPERCONTRACTILIDAD CELULAR MEDIANTE LA TRANSFORMACION EPITELIAL-MESENQUIMAL Y/O FIBROBLASTO-MIOFIBROBLASTO, ENTRE LOS POSIBLES BENEFICIOS CIENTIFICO-TECNICOS DE ESTE PROYECTO, CABE RESALTAR QUE ESTUDIAR LAS CAUSAS DEL ENDURECIMIENTO PULMONAR ES UN ASPECTO MUY INEXPLORADO DE LA FIBROGENESIS PULMONAR Y COMO TAL PUEDE FACILITAR EL DESARROLLO DE NUEVAS TERAPIAS CONTRA LA IPF DISEÑADAS CON EL OBJETIVO DE PREVENIR O REVERTIR EL ENDURECIMIENTO DEL TEJIDO QUE SE PRODUCE EN ESTA ENFERMEDAD, POR OTRO LADO, YA QUE EL ENDURECIMIENTO TISULAR ES UNA CARACTERISTICA IDENTIFICATORIA NO SOLO DE LA FIBROSIS, SINO TAMBIEN DE OTRAS PATOLOGIAS COMO EL CANCER Y LA ESCLEROSIS BIEN EN EL PULMON BIEN EN OTROS ORGANOS (COMO LA MAMA, EL HIGADO O EL RIÑON), CABE ESPERAR QUE LAS METODOLOGIAS Y ENSAYOS DESARROLLADOS EN ESTE PROYECTO PUEDAN SER FACILMENTE APLICABLES AL ESTUDIO DE ESTAS OTRAS ENFERMEDADES, FIBROSIS PULMONAR IDIOPATICA\FIBROGENESIS\MATRIZ EXTRACELULAR\MIOFIBROBLASTOS\TRANSFORMACION EPITELIO-MESENQUIMAL\ELASTICIDAD CELULAR\CULTIVO 3D\NANOTECNOLOGIAS\TECNICAS DE BIOFISICA