Avaluació dels efectes lipidòmics i fenotípics d’estressants ambientals sobre cultius cel·lulars mitjançant mètodes bioanalítics i quimiomètrics
[cat] Les ciències òmiques proporcionen una visió holística de la fisiologia cel·lular i del funcionament dels sistemes biològics i estan presents en tots els camps d’estudi de la biologia molecular. La lipidòmica és una subdisciplina de la metabolòmica, la qual a la seva vegada és una de les branqu...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2019 |
| País: | España |
| Institución: | Universidad de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de la UB |
| OAI Identifier: | oai:diposit.ub.edu:2445/146561 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/2445/146561 http://hdl.handle.net/10803/668125 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Anàlisi multivariable Biologia molecular Cromatografia Cultiu cel·lular Metabolòmica Multivariate analysis Molecular biology Chromatography Cell culture Metabolomics |
| Sumario: | [cat] Les ciències òmiques proporcionen una visió holística de la fisiologia cel·lular i del funcionament dels sistemes biològics i estan presents en tots els camps d’estudi de la biologia molecular. La lipidòmica és una subdisciplina de la metabolòmica, la qual a la seva vegada és una de les branques principals de l’òmica. En el camp ambiental, els estudis òmics tenen la finalitat d’avaluar les alteracions que els organismes poden patir com a conseqüència de l’exposició a diferents factors presents en el medi, com poden ser els compostos químics contaminants (per exemple els pesticides), i que en el seu conjunt donen lloc al que avui en dia s’anomena l’exposòmica. Els estudis lipidòmics duts a terme en aquesta Tesi s’han realitzat seguint una anàlisi no dirigida emprant la cromatografia de líquids acoblada a l’espectrometria de masses (LC-MS). Aquesta és una de les tècniques analítiques més potents que ha estat àmpliament emprada gràcies a la seva capacitat d’anàlisi dels metabòlits i lípids dels diversos sistemes biològics. L’aproximació òmica no dirigida porta associada l’anàlisi multivariant de dades, donat el gran volum de dades que s’acostumen a generar. En aquests estudis és necessària la compressió de les dades sense pèrdua d’informació espectral i resolució, i una identificació simultània de l’elevat nombre de compostos químics presents en les mostres. Per tot això, els conjunts de dades LC-MS necessiten ser processats adequadament a partir de mètodes d’anàlisi multivariant de dades i de mètodes quimiomètrics. En aquest sentit, s’ha realitzat la validació d’una nova metodologia pel tractament de dades de LC-MS d’estudis òmics no dirigits. Aquesta nova metodologia es denomina ROIMCR i està basada en l’acoblament d’un mètode de compressió i filtració de les dades, sense pèrdua de resolució espectral, com és el mètode de selecció de les Regions d’interès (ROI), amb el mètode de resolució multivariant de corbes per mínims quadrats alternats (MCR-ALS). A partir de l’anàlisi d’una mescla sintètica de diferents lípids i de mostres de cultius cel·lulars que els contenien es va realitzar la validació del mètode ROIMCR, prèviament desenvolupat en el nostre grup d’investigació. En aquesta Tesi a més, s’han estudiat els efectes de diferents estressants ambientals sobre diversos models cel·lulars. En un primer bloc es van determinar els efectes de tres disruptors endocrins (Aroclor 1254, Clorpirifòs i Aldrin) en el fenotip i el lipidoma de les cèl·lules de càncer de pròstata DU145. Es va comprovar que l’exposició cel·lular a l’Aroclor i el Clorpirifòs indueix un fenotip maligne amb mecanismes similars en ambdós casos. Aquests resultats van ser diferents als observats en les cèl·lules exposades a Aldrin, que presentaven un fenotip de transició epitelial mesenquimal (EMT. Posteriorment, es va aprofundir en l’estudi lipidòmic de la inducció de la EMT en les cèl·lules DU145 mitjançant la citoquina TNFα. En l’estudi lipidòmic no dirigit de la inducció de EMT es va poder detectar i confirmar un increment significatiu de triacilglicèrids (TAGs), que també s’havia detectat en l’exposició crònica als diferents disruptors endocrins estudiats. En l’altre bloc d’exposòmica d’aquesta Tesi, s’ha realitzat l’estudi lipidòmic no dirigit dels efectes de la radiació solar UV de forma aguda i crònica en els melanòcits i queratinòcits primaris humans. Aquest tipus de cèl·lules es troba present en l’epidermis, una de les capes de la pell humana que té com a funció principal protegir el cos humà de les agressions ambientals externes, entre els quals destaca la radiació solar. Ambdós models cel·lulars de l’epidermis varen presentar patrons fenotípics i una composició de lípids diferents a la irradiació UV, ja que cadascun adopta una estratègia diferent de supervivència. En el cas dels melanòcits, els canvis s’aprecien en les irradiacions agudes, donant lloc a pseudòpodes. Per contra, amb el pas de les irradiacions (irradiació crònica) tendeixen a adquirir els valors de les mostres control. D’altra banda, els queratinòcits presenten les modificacions de forma més progressiva, fent-se més significatives amb l’augment del nombre d’irradiacions UV, mostrant la inducció de la diferenciació cel·lular cap a corneòcits. En conjunt, aquesta Tesi pretén aportar i contribuir al desenvolupament de les eines de recerca de la lipidòmica analítica no dirigida en estudis exposòmics on s’avaluen els efectes produïts pels estressants ambientals sobre cultius cel·lulars, com a organisme biològic model. |
|---|