Rol de la mitocòndria en el control de la homeòstasi cel·lular en planàries

Abstract

El manteniment de l’homeòstasi en organismes adults és cabdal per la continuïtat dels individus; desregulacions d’aquest equilibri porten a l’aparició de malalties. La planària és un model d’estudi en regeneració i remodelació tissular capaç de canviar la mida del seu cos i recuperar les estructures perdudes. Per tal de poder mantenir aquesta plasticitat les planàries han de tenir una regulació estreta de tots els seus processos cel·lulars. En aquest treball s’estudia el paper de dues vies de senyalització que s’han demostrat imprescindibles per al manteniment de l’homeòstasi: la via Hippo i FoxO. La desregulació de la via Hippo ha demostrat que té efectes severs en altres organismes com, per exemple, l’aparició de processos tumorals. En planàries hem pogut demostrar que la desregulació d’aquesta via provoca efectes a la mitocòndria que podrien desencadenar en la pèrdua de l’equilibri homeostàtic. També s’ha observat que la cinasa principal de la via, Hpo, està regulada pel factor de transcripció FoxO. En aquest treball es descriu que la pèrdua de FoxO en planàries també provoca deficiències en el manteniment de les estructures de la planària relacionats amb la inhibició de l’apoptosi i la desregulació de l’eliminació d’espècies reactives del oxigen. Per tal de poder entendre millor la xarxa gènica que regula el manteniment de l’homeòstasi en planàries s’ha posat a punt un nou mecanisme de seqüenciació besat en la tecnologia de Oxford Nanopore Technologies. Aquesta estratègia ha permès obtenir informació sobre nous gens implicats en el manteniment de l’homeòstasi en planàries.

Homeostasis is key to maintain healthy individuals; deregulation of this balance could lead to illness. Planarians are an animal model in the study of regeneration and tissue renewal able to change their body size and regenerate any missing tissue. To do so planarians must maintain a tight regulation of their cellular processes. In this study we focus in two important signaling pathways to maintain homeostasis: FoxO and Hippo. Deregulation of Hippo have been demonstrated to have severe effects. In many organisms the Hippo pathway have been associated with the initiation of the tumoral process. In this work we demonstrate that, in planarians, downregulation of the pathway has an effect in mitochondria who could be responsible of the loss of homeostasis. We also observed that the main kinase of the Hippo pathway is regulated by the transcription factor FoxO. In this study we described the loss of FoxO in planarians leads to deficiencies in the maintenance of important planarian structures. This phenotype is related to apoptosis inhibition and the cellular capacity of detoxifying reactive oxygen species. To further understand the genetic background regulating homeostasis in planarian we set up a new sequencing technique. This technique based in the Oxford Nanopore Technology were able to obtain useful data to undercover key genes implicated in the preservation of the homeostasis.