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Mecanismos celulares y moleculares de la patología vascular de la dirofilariosis cardiopulmonar. El papel de las filarias y de los endosimbiontes del género Wolbachia

De
277 pages
Colecciones : TD. Ciencias experimentalesDBAPEEQA. Tesis del Departamento de Biología Animal, Parasitología, Ecología, Edafología y Química Agrícola
Fecha de publicación : 2008
Dirofilaria immitis es el agente causante de la dirofilariosis cardiopulmonar canina y felina y la dirofilariosis pulmonar humana. Como otras filarias, este parásito alberga bacterias endosimbiontes del género Wolbachia. La dirofilariosis cardiopulmonar animal es una enfermedad crónica. Produce daños endoteliales, después pulmonares, y en sus últimas fases puede verse afectado el corazón. La muerte masiva de muchos vermes exacerba las reacciones inflamatorias en las arterias pulmonares. Nuestro objetivo fue identificar la presencia de eicosanoides en hospedadores infectados con D. immitis y sus cambios a lo largo de la infección, y diseñar un modelo experimental basado en el cultivo in vitro de células endoteliales vasculares para estudiar el efecto del extracto antigénico de adultos de D. immitis (DiSA) y el de la proteína mayoritaria de la cubierta de Wolbachia recombinante (WSPr) sobre los mecanismos celulares y moleculares del endotelio vascular en la dirofilariosis cardiopulmonar durante la patología aguda. En hospedadores animales y humanos con dirofilariosis crónica se detectan altas concentraciones de TxB2 y LTB4, pero no de PGE2. En gatos infectados experimentalmente, la concentración de todos ellos es similar a la observada en infecciones naturales crónicas a los 6 meses postinfección. La muerte temprana de las larvas inducida por el tratamiento con ivermectina altera el patrón evolutivo de PGE2 y LTB4 pero no del TxB2. Esto podría estar relacionado con la disminución de la gravedad de las reacciones inflamatorias, una vez que las larvas son eliminadas. DiSA y WSPr estimulan selectivamente moléculas directamente relacionadas con el proceso inflamatorio en células endoteliales durante las primeras 24 horas de tratamiento, sin alterar los procesos fisiológicos básicos de dichas células. DiSA está relacionado con los procesos de vasodilatación y disminución de la permeabilidad vascular, lo que podría facilitar la supervivencia del parásito y WSPr parece estar relacionado con el proceso de reclutamiento de células inmunitarias.Dirofilaria immitis is the causative agent of heartworm disease in both dogs and cats and human pulmonary dirofilariosis worldwide. Like most filarial species, D. immitis harbours symbiotic bacteria of the genus Wolbachia. Cardiopulmonary dirofilariosis in animal reservoirs is a chronic disease. Causes vascular and pulmonary damages, and only in the last stages involvement of the right cardiac chambers takes place. The worm s death exacerbates inflammatory reactions at the level of pulmonary arteries. Our objective was to identify the presence of eicosanoids in naturally and experimentally D. immitis infected hosts during the infection course and to design an experimental model -in vitro vascular endothelial cell culture- to study the effects of the somatic antigenic complex from D. immitis adult worms (DiSA) and the recombinant dominant wall protein of Wolbachia (WSPr) on the molecular and cellular mechanisms of the vascular endothelium acute inflammation process. High levels of TxB2 and LTB4 are detected in serum samples from both animal reservoirs and humans with chronic dirofilariosis, but not of PGE2. In the experimental feline dirofilariosis model, the levels of PGE2, TxB2 and LTB4 six months post-infection, with fully-developed adult worms, are similar to those observed in chronic natural infections. The larvae early death induced by treatment with ivermectin causes an alteration in PGE2 and LTB4 levels but not in the level of TxB2. This could be related to the decrease of the severity of the inflammatory reactions, once the larvae are eliminated. DiSA and WSPr selectively stimulate the expression of molecules directly related to the inflammatory process in vascular endothelial cells after 24 hours of treatment, without alterations of their basic physiologic process. The DiSA antigen is related to vasodilation and the decrease of vascular permeability. This could facilitate the survival of the parasite and transiently restrict early damages in the infected host. WSPr is related to leukocyte recruitment, cell adhesion and cell transmigration phenomena.
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UNIVERSIDAD DE SALAMANCA
FACULTAD DE BIOLOGÍA



DEPARTAMENTO DE BIOLOGÍA ANIMAL, PARASITOLOGÍA, ECOLOGÍA,
EDAFOLOGÍA Y QUÍMICA AGRÍCOLA




TESIS DOCTORAL




Mecanismos celulares y moleculares de la patología
vascular de la dirofilariosis cardiopulmonar.
El papel de las filarias y de los endosimbiontes del
género Wolbachia.




Tesis Doctoral presentada por el Licenciado D. Rodrigo Morchón García para
optar a la Mención de Doctorado Europeo en Ciencias Biológicas por la Universidad de
Salamanca.
Salamanca, 2008.

UNIVERSIDAD DE SALAMANCA
FACULTAD DE BIOLOGÍA



DEPARTAMENTO DE BIOLOGÍA ANIMAL, PARASITOLOGÍA, ECOLOGÍA,
EDAFOLOGÍA Y QUÍMICA AGRÍCOLA




TESIS DOCTORAL




Mecanismos celulares y moleculares de la patología
vascular de la dirofilariosis cardiopulmonar.
El papel de las filarias y de los endosimbiontes del
género Wolbachia.


Fdo.: Rodrigo Morchón García
Salamanca, 2008.

DDEEPPAARRTTAAMMEENNTTOO DDEE BBIIOOLLOOGGÍÍAA AANNIIMMAALL,, DDEEPPAARRTTAAMMEENNTTOO DDEE BBIIOOLLOOGGÍÍAA AANNIIMMAALL,,
PARASITOLOGÍA, ECOLOGÍA, EDAFOLOGÍA
Y QUÍMICA AGRÍCOLA



D. Fernando Simón Martín, Profesor Titular de Parasitología de la
Universidad de Salamanca, Dña. Alicia Rodríguez Barbero, Profesora Contratada
Doctora de la Universidad de Salamanca y D. Jesús López Belmonte, Doctor en
Bioquímica por la Universidad de Barcelona,

CERTIFICAN:
que la Tesis Doctoral titulada Mecanismos celulares y moleculares de la
patología vascular de la dirofilariosis cardiopulmonar. El papel de las filarias y de los
endosimbiontes del género Wolbachia ha sido realizada bajo su dirección por D.
Rodrigo Morchón García, licenciado en Ciencias Biológicas por la Universidad de
Salamanca con D.N.I. 07878797-D, en el Área de Parasitología del Departamento de
Biología Animal, Parasitología, Ecología, Edafología y Química Agrícola de la
Universidad de Salamanca. Dicha Tesis Doctoral reúne las condiciones necesarias para
ser defendida y optar a la mención de “Doctor Europeo en Ciencias Biológicas por la
Universidad de Salamanca”.

Y para que así conste, a los efectos legales, expiden y firman el presente
certificado en Salamanca, a 23 de Junio de 2008.

Fdo.: Fernando Simón Martín

Fdo.: Alicia Rodríguez Barbero Fdo.: Jesús López Belmonte














Rodrigo Morchón García ha sido beneficiario de una Beca de colaboración
asociada a un proyecto art. 83 L.O.U. durante un año (2002-2003), una Beca de
postgrado del Programa Nacional de Formación de Profesorado Universitario
(FPU) por el Ministerio de Educación, Cultura y Deporte (AP2003-1760) durante 4
años (2004-2008) y una plaza de Profesor Ayudante adscrito al Área de Parasitología
por la Universidad de Salamanca en la actualidad (2008).

Este trabajo ha sido financiado por el Ministerio de Ciencia y Tecnología a través
del proyecto SAF2003-05829 (2003-2006) y de la Agencia de Desarrollo Económico de
Castilla y León, cofinanciado con fondos FEDER, mediante un proyecto Art. 83 L.O.U.
con la empresa Chemical Ibérica Productos Veterinarios, S.L. (2007-2009).







”Abatido el tremendo
chopo
desplomado
igual que los más puros
al sol
y a las ortigas
su vida fue
soportadora
señal del horizonte
pájaros habitaron su
belleza
ahora en tierra
su ala de verdura y sombra
yace
su ausencia
miras.”



“… una persona que creía profundamente en la democracia, en Castilla y en los
castellanos. Amaba como pocos su tierra, Villamuriel de Cerrato, donde tenía
firmemente asentadas sus raíces, y desde ese terruño del que conocía todos sus rincones
extendía su amor a Castilla, y en los fríos días invernales lucía siempre con orgullo la
bufanda con los colores y la enseña de nuestra tierra.”

En recuerdo de Luís Ángel Morchón Collado.
Norte de Castilla.

Palencia, 29 de Noviembre de 2007.
Fernando Zamora, Emilio González, Albano de Juan.

















A Néstor y Paquita
A Alba.
A Cristina.
A Benjamina y Esther.
A Cristina Ramos Pérez.
A Luis Ángel Morchón Collado.

Agradecimientos

































AGRADECIMIENTOS

Agradecimientos



“Dicen que no queda nada por descubrir, que ya está todo inventado. Dicen que
sólo hay un camino a seguir, que aquí estamos de paso. Dicen que si juegas tienes que
jugar a ganar, que eres lo que tienes y que tienes lo que te mereces. Dicen que es así. Yo
he venido a este mundo a averiguar, a intentar cambiar las cosas, a jugar, y si juego es
porque me gusta jugar. No soy ni más ni menos, ni sé qué es lo que me merezco. Sé que
no se nada o lo que es lo mismo, y a veces dicen, dicen, dicen y no saben lo que dicen.”

El trabajo de esta Tesis me ha servido, entre otras cosas, para ver la cantidad de
gente que está dispuesta ayudar y para lo que es más importante, darme cuenta de que sé
leer, ver, grabar, observar, hablar, reír, animar, reivindicar, negociar, aportar,
memorizar, retener, oír, escuchar ¡o más!
Al Dr. Fernando Simón Martín. En él está la esencia de lo que es ser un buen
parasitólogo y científico, que no es lo mismo. Siendo menos de 2,5 ó más de nota
media, con ganas de trabajar, de investigar…” me ofreció estar a sus órdenes, algo
inusual en ésta nuestra universidad. Ha sido y sigue siendo todo un honor. Su
dedicación, sus consejos, su comprensión, su forma de enseñar y mil cosas más han
dado como resultado, entre otras cosas, esta memoria. No me puedo olvidar de Mª
Victoria, Fernando, Juan, Luís y el resto del núcleo familiar.
A mis padres, Néstor y Paquita, y a mi hermana Alba. Lo diré una y mil veces,
esto es por y para ellos, sin lugar a dudas. Después de haber pasado muchos calvarios y
dolores de cabeza, al final, ha valido la pena. Bioquímica, no sé si lo terminaré, pero
esto ya está visto para sentencia. Gracias a vosotros soy lo que soy. Os quiero un
montón. Y que sepáis que aún puedo dar mucho más de si. Por cierto, Alba, Doña
futura fisioterapeuta de la saga familiar, podrías hacer una de éstas, ¿no?
A Cristina. Por aparecer, por estar a mi lado, por llamarme, por hacerme ver las
cosas desde otro punto de vista, por empujarme, por acompañarme, por ser así, por
hacerme reír, por los libros de una página diaria y por setecientas mil cosas más. Mil
besazos.
A la Dra. Alicia Rodríguez Barbero. Por su ayuda, sus razonamientos científicos,
su ánimo y sus ganas de querer hacer siempre cincuenta mil cosas. Las victorias y las
derrotas deben ser siempre compartidas. Te habrás dado cuenta que lo de mirar para
otro lado no va conmigo, ¿verdad? Espero y deseo que haya sido así.

Agradecimientos



Al Dr. Jesús López Belmonte. Por dar conmigo los primeros pasos y hacerme
ver lo duro qué es esto de la investigación.
A los doctores Chiara Bazzocchi y Michele Mortarino y de forma muy especial a
Laura H. Kramer, Giulio Grande (Parma) y Claudio Genchi (Milán). Gracias por
hacerme partícipes de vuestro trabajo, por convertir lo difícil en fácil, por vuestra ayuda
incondicional, por abrirme las puertas de vuestra casa y ser tratado como uno más. Es
también un deber, y no una obligación, mencionar a Gabriella Cancrini (Roma),
Santiago Mas Coma, Mª Dolores Bargues (Valencia), Alberto Montoya (Las Palmas de
Gran Canaria) y Basilio Valladares (Tenerife) que en sus respectivas ciudades me han
hecho sentir como en la mía. A todos ellos, gracias por su amabilidad, su disponibilidad
y por sus ganas de trabajar. Y para finalizar la tanda de doctores, no podía dejar de pasar
la ocasión sin mostrar mi agradecimiento a Severiano Fernández Gayubo. Ahora sí, ¡los
mosquitos están perfectamente montados!
A Javier Ramírez y Alberto H. Gudino. Por su ayuda, su interés y su
preocupación por nuestro laboratorio durante todos estos años.
A mis amigos/as, los incondicionales de siempre, ¡en el año de las miles de
bodas! Alberto Ruibal, Gorka, Pablo, Chuchi, Alex, Pedro, Nacho, Benito, Lorena,
Chema, Virginia, Valentín, Ana Mínguez, Alberto Ramos, Jose, Ramón y Ángel Juan.
Al gremio de Parasitología. A Belén, por saber y querer escucharme en los
momentos más difíciles y servirme de apoyo. Pasan los años y seguimos como siempre.
Me alegro. Lo sabes mejor que nadie. Además, ¿cómo hubiera sido mi vida matutina sin
un café con leche, un zumo de naranja, un San Jacobo, el Marca y la lectura del
horóscopo matinal? A Fariborz, que entre mudanzas y pipetas se ha convertido en un
gran amigo y compañero de trabajo. ¡Por favor! Gracias por todos estos años. Una cosa
sí es cierta: ¡tú estás más gordo que yo! A la Dra. Mª del Mar Siles, por sus consejos y
su ayuda a cualquier hora, lugar y día. Gracias por darme las miles de visiones de ésta
“mi Tesis Doctoral”. Si supieras lo que se te echa de menos… ¡Vuelve! A Javi, por ser
ese compañero que sabe ser científico, Manolo (y yo Benito), actor, cantante… y lo que
es más difícil, cada cosa en su momento. Gracias por los mil y un favores que te debo.
Un placer. A Cristina, que cada vez que cambio las cosas de sitio, por fin, me
comprende y entiende o se apiada de mí. ¡Ahora eres la siguiente en escribir el cuento
de las gallinas felices! Perdón, gallinas ponedoras de huevos. A Elaine, por sus clases

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