Advanced physiomimetic models for in vitro studies on respiratory diseases

Abstract

[spa] Las células se encuentran en un entorno concreto, específico para la función de cada órgano. En el caso de los pulmones, la matriz extracelular ha de tener unas propiedades físicas que les permitan soportar los estreses mecánicos que suponen la respiración y de elasticidad para poder expandirse al coger el aire. Además, se encuentran a unas tensiones de oxígeno más altas que en el resto del organismo, ya que están en contacto directo con el aire inspirado (13% O2). Por ello, para estudiar las enfermedades respiratorias de una forma realista, es fundamental tratar de representar in vitro el entorno en el que se encuentran las células. En esta tesis se distinguen dos partes. La primera consiste en el estudio del efecto de las diferentes concentraciones de oxígeno a consecuencia de enfermedades respiratorias (apnea obstructiva del sueño, enfermedad pulmonar obstructiva crónica y el síndrome del solapamiento entre ambas enfermedades) en la proliferación de cáncer de pulmón. Las conclusiones de este estudio es que el cáncer debido a su complejidad no sigue un patrón de comportamiento basado en su subtipo histológico en cuanto a la respuesta a los patrones de oxígeno. La segunda se basa en la construcción de un modelo in vitro de ARDS utilizando hidrogeles obtenidos a partir de matriz extracelular de pulmón de cerdo, con células mesenquimales cultivadas en su interior y células alveolares cultivadas en la superficie, aplicando estiramiento cíclico de los cultivos. Para simular la inflamación característica de esta enfermedad, se añade lipopolisacárido de Escherichia coli. Finalmente, a modo de prueba de concepto, se añade un corticosteroide para comprobar la reversión del efecto del LPS en la secreción de citoquinas inflamatorias. Los trabajos presentados en esta tesis hacen su contribución a la corriente cada vez más en auge de estudiar las patologías en modelos fisiomiméticos. Estos, ayudan a una translación de los resultados de una manera más eficaz y fidedigna al ámbito clínico.