Identificación de nuevos mecanismos fisiopatológicos en el Síndrome de Kindler

Résumé

El Síndrome de Kindler (SK), es una genodermatosis caracterizada clínicamente por la presencia de ampollas acrales, fotosensibilidad y envejecimiento prematuro, atrofia extensiva de la piel y una elevada predisposición a desarrollar carcinomas de la piel y mucosas. La proteína afectada es la kindlina-1 (codificada por el gen FERMT1), un componente de las adhesiones focales de los queratinocitos basales. Las mutaciones en este gen pueden explicar las características clínicas provocadas por la falta de adhesión entre la dermis y la epidermis, pero no aquellas no relacionadas con la fragilidad cutánea (envejecimiento prematuro, fotosensibilidad y predisposición a padecer tumores de piel). El objetivo principal de esta tesis doctoral es el estudio de las bases patológicas de estas manifestaciones, que están firmemente asociadas con alteraciones en el estado redox celular, generado principalmente por las especies reactivas de oxígeno (ROS). Al caracterizar el papel del estrés oxidativo en la patogénesis de la enfermedad, se observó que los queratinocitos de pacientes con SK presentaban un desequilibrio importante en su estado redox. Por un lado, exhibían un estado pro-oxidativo observable mediante el ratio GSSG/GSH (glutatión oxidado/glutatión reducido), así como una menor capacidad de síntesis de novo de este glutatión, que es una de las principales defensas celulares frente a las ROS. Por otra parte, las células SK mostraban un daño oxidativo acentuado en los lípidos de membrana, lo que sugiere la cronicidad del fenómeno. Este estado pro-oxidativo también lo presentaba la línea celular de queratinocitos HaCaT shFERMT1, en la que se ha silenciado parcialmente el gen FERMT1, comportándose de forma análoga a los queratinocitos de pacientes SK respecto a la gestión de las ROS. Además, los análisis de la ultraestructura y función de los principales orgánulos productores de ROS, las mitocondrias, revelaron en los pacientes SK pronunciadas anormalidades morfológicas y funcionales. Al evaluar la fotosensibilidad a la luz ultravioleta, se observó que tanto los queratinocitos de pacientes SK como la línea celular HaCaT shFERMT1 presentaban una mayor fotosensibilidad que sus respectivos controles, la cual se evidenció a través de una menor viabilidad celular. Los análisis transcriptómicos realizados, apoyaron estos datos al revelar la expresión aberrante de algunos genes implicados en la replicación y la reparación del daño al ADN en células SK, eventos que alterados y en paralelo potencian la disminución de la tasa de viabilidad celular. Además de estas alteraciones, los análisis transcriptómicos mostraron múltiples genes desregulados en rutas oncogénicas que podrían favorecer el desarrollo de cáncer de piel en los pacientes SK. Estos datos, en conjunto, señalan bases patológicas novedosas implicadas en las manifestaciones clínicas no relacionadas, a priori, con adhesión presentes en esta genodermatosis. Por último, se generó un modelo de ratón humanizado de SK, que reproducía las principales características histopatológicas de la enfermedad. Además, en este modelo se llevó a cabo la corrección de la enfermedad mediante terapia génica, demostrando que al restaurar la expresión de la proteína kindlina-1 se restauraba el fenotipo fisiológico de la piel.