Metabolic implications and characterization of hepatic extracellular vesicles in drug-induced liver injury

Abstract

El daño hepático inducido por drogas (DILI) es un grave problema en las sociedadesdesarrolladas, siendo el responsable de más del 50% de los casos de fallo hepático agudo. Unárea de gran interés, tanto en el diagnóstico clínico como en la industria farmacéutica, es labúsqueda de marcadores no invasivos, tanto para el diagnóstico de esta patología, como paradilucidar el mecanismo molecular que se encuentra tras ella. En este sentido, eldescubrimiento de vesículas extracelulares (EVs) secretadas por células, ha proporcionado unnuevo componente celular con la posibilidad de ser un agente activo en diferentes procesostanto fisiológicos como patológicos. Estas vesículas han sido detectadas tanto en muestras desangre como de orina, proporcionando una nueva plataforma para la identificación demarcadores no invasivos de enfermedades de diversa índole. Estas vesículas son secretadaspor la mayoría de tipos celulares, incluyendo el hepatocito. Sin embargo, a pesar de la intensainvestigación llevada a cabo en estas vesículas, actualmente poco se conoce acerca de supapel fisiológico y de su implicación en el desarrollo de enfermedades.Los hepatocitos secretan EVs que contienen enzimas implicadas en el metabolismo de drogas,sugiriendo una posible implicación de estas vesículas en el desarrollo de DILI. En estesentido, en esta tesis doctoral se ha caracterizado la secreción de EVs hepáticas en diferentesmodelos de DILI in vitro mediante el uso de técnicas tanto bioquímicas como moleculares.Los resultados obtenidos muestran que el contenido de las EVs hepáticas es sensible a losdiferentes modelos de DILI empleados, lo que podría ser de utilidad para fines diagnósticos.Además, las EVs hepáticas contienen diversas enzimas activas relacionadas con DILIincluyendo: la carboxylesterasa (CES), methionine adenosyl transferasa (MAT) y catechol Omethyltransferasa(COMT). En base a la caracterización mediante UPLC-MS del metabolomaasociado a EVs hepáticas, se han detectado diversas rutas celulares así como funcionessusceptibles de ser modificadas mediante estas vesículas. Un ejemplo de ello son el ciclo de lametionina, el metabolismo enérgético, la síntesis de purinas y ADN o el control de la presiónsanguínea local.En conclusión, los resultados obtenidos apoyan que las EVs hepáticas podrían estarimplicadas tanto en DILI como en la respuesta a otro tipo de daño hepático. Asimismo,también se presentan varias enzimas y moléculas como candidatos a marcadores de bajainvasividad para la detección de DILI