Immune-metabolic crosstalk in the postnatal heart

Tesis Doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Biología Molecular. Fecha de Lectura: 29-07-2024

Detalhes bibliográficos
Autor: Sánchez Díaz, María
Formato: tesis doctoral
Fecha de publicación:2024
País:España
Recursos:Universidad Autónoma de Madrid
Repositorio:Biblos-e Archivo. Repositorio Institucional de la UAM
Idioma:inglés
OAI Identifier:oai:repositorio.uam.es:10486/715453
Acesso em linha:http://hdl.handle.net/10486/715453
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Palavra-chave:Biología y Biomedicina / Biología
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Comunicación cruzada inmune-metabólica en el corazón postnatal
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spelling Immune-metabolic crosstalk in the postnatal heartComunicación cruzada inmune-metabólica en el corazón postnatalSánchez Díaz, MaríaBiología y Biomedicina / BiologíaTesis Doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Biología Molecular. Fecha de Lectura: 29-07-2024Esta tesis tiene embargado el acceso al texto completo hasta el 29-01-2026Since cardiac macrophages were first described over a decade ago (Pinto et al., 2012), many efforts have been made in describing their role in health and disease. In the healthy adult heart, macrophages promote cardiomyocyte metabolic fitness (Nicolás-Ávila et al., 2020), support vasculature (Lim et al., 2018), and participate in electrical cardiac conduction (Hulsmans et al., 2017). Nevertheless, the heart greatly changes during postnatal growth: it swifts from a glycolytic, proliferative and reparative tissue, to a terminally differentiated, oxidative, energy producing organ (Sánchez-Díaz et al., 2020). Moreover, it is known that cardiac macrophages change over time (Epelman et al., 2014; Molawi et al., 2014), but how, when and why remain open questions. Therefore, we decided to explore cardiac and immune maturation during postnatal growth and if there exists a crosstalk between the two populations. We found that hearts metabolically mature around the second week of mice life. This maturation coincided with a shift in cardiac macrophages towards an antigen presentation phenotype. Given that parenchymal cells and cardiac macrophages matured at similar stages, we wondered whether this process was co-dependent. Depleting macrophages before and during the metabolic transition of the heart, did not affect cardiomyocyte metabolic switch. Nevertheless, reprogramming of cardiomyocytes to a regenerative stage (Chen et al., 2021), promoted an immature macrophage phenotype, and, de-reprogramming and re-differentiating of cardiomyocytes again (Chen et al., 2021) also drove macrophage maturation. These results suggested that cardiomyocyte maturation stage drives macrophage fate. Finally, impairment cardiac mitochondrial maturation by eliminating Tfam from cardiomyocytes, also avoided macrophage phenotype transition, implying that cardiomyocyte metabolic state controls macrophage maturationDesde que los macrófagos residentes de corazón se describieron hace ya más de una década (Pinto et al., 2012), se han hecho grandes avances en la identificación de su función tanto en el corazón sano como en el enfermo. En el corazón adulto sano, los macrófagos están implicados en mantener la homeostasis metabólica de los cardiomiocitos (Nicolás-Ávila et al., 2020), apoyar la vasculatura (Lim et al., 2018) y participar en la conducción eléctrica (Hulsmans et al., 2017). Sin embargo, es bien sabido que el corazón cambia mucho desde el nacimiento hasta la edad adulta: pasa de ser un órgano glucolítico, proliferativo y con capacidad de regenerar, a estar terminalmente diferenciado y tener una gran capacidad de producir energía a través de un metabolismo oxidativo (Sánchez-Díaz et al., 2020). Además, también se sabe que los macrófagos de corazón varían su fenotipo desde durante el crecimiento postnatal (Epelman et al., 2014; Molawi et al., 2014), pero cómo, cuándo y por qué cambian son todavía preguntas abiertas. Por este motivo, nos propusimos explorar la maduración cardiaca e inmune durante el crecimiento postnatal y si existe una comunicación cruzada entre ambas poblaciones. Hemos encontrado que los corazones maduran metabólicamente alrededor de la segunda semana de vida del ratón. Además, este proceso coindice con un cambio fenotípico en los macrófagos hacia presentación antigénica. Dado que la maduración de las células parenquimales y la de los macrófagos cardiacos ocurren a tiempos postnatales similares, nos planteamos si estos procesos están ligados. La eliminación de macrófagos con modelos genéticos de ratón antes y durante la maduración cardiaca, no afectó a la maduración metabólica de los cardiomiocitos. Sin embargo, reprogramar los cardiomiocitos a un estadio proliferativo y regenerativo (Chen et al., 2021), sí que hizo que los macrófagos de corazón adquiriesen un fenotipo más inmaduro. Además, la des-reprogramación y re-diferenciación de los cardiomiocitos (Chen et al., 2021) medió, de nuevo, la diferenciación de los macrófagos. Esto sugiere que la maduración de los cardiomiocitos guía el fenotipo de los macrófagos. Además, al evitar la maduración de las mitocondrias cardiacas mediante la eliminación de Tfam en los cardiomiocitos, impidió la transición fenotípica de los macrófagos, lo que lleva a pensar que el cambio metabólico de los cardiomiocitos es el que guía la maduración de los macrófagosHidalgo Alonso, AndrésAlegre Cebollada, JorgeDepartamento de Biología MolecularFacultad de CienciasBoscá Gomar, Lisardo20242024-07-29doctoral thesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06NAhttp://purl.org/coar/version/c_be7fb7dd8ff6fe43info:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10486/715453reponame:Biblos-e Archivo. Repositorio Institucional de la UAMinstname:Universidad Autónoma de MadridInglésengopen accesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessoai:repositorio.uam.es:10486/7154532026-06-23T12:46:27Z
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