Gamma-H2AX como nuevo criterio de valoración para detectar daños en el ADN en modelos "in vitro"aplicación para la evaluación del humo de los cigarrillos y constituyentes

Resumen

Hay multitud de formas en las que el ADN puede sufrir daños una de las lesiones más gravesson las roturas de la doble cadena puesto que no hay ninguna cadena complementaria que quede intacta para actuar como plantilla durante la reparación del ADN. Esta lesión puede desembocar en la muerte celular si falla mecanismo de reparación ahora bien si se repara de forma incorrecta la información del ADN puede quedar comprometida lo que puede producir una mutación y potencialmente la conservación de la información de ADN que puede ser incorrecta Jeggo y Lobrich 2007 La fosforilación de la histona 2AX denominada H2AX se produce como respuesta temprana a las roturas de la doble cadena de ADN y fue descrita por primera vez en 1998 Rogakou et al 1998. La fosforilación de la H2AX es un biomarcador de daño en el ADN conservado en las células eucariotas y por tanto está presente en células humanas así como en animales y plantas Redon et al 2011. Desde su descubrimiento este biomarcador de daño en el ADN ha sido empleado en diferentes ámbitos científicos como estudios clínicos investigación sobre la integridad del genoma y desarrollo de medicamentos. En el siglo XXI el campo preclínico de la toxicología genética está experimentando una revolución en la que se están utilizando tecnologías nuevas y emergentes para desarrollar y mejorar los métodos de análisis tanto como para los nuevos como para los ya existentes dentro de la toxicología genética Lynch et al., 2011. En esta Tesis Doctoral la H2AX ha sido estudiada como un nuevo criterio de evaluación del daño sobre el ADN en particular de las posibles aplicaciones en la disciplina de la toxicología genética in vitro. Se ha sugerido que la medición de la H2AX se utilice como una herramienta complementaria a la batería de ensayos toxicológicos existente y de forma más específica como ensayo de pre-evaluación basado en el alto rendimiento generado por sistemas de análisis como son: la citometría de flujo la inmunoelectrotransferencia In Cell Western y el HCS Smart et al 2011 Audebert et al El diseño experimental para medir la H2AX in vitro requiere la selección de un sistema celular teniendo en cuenta la ruta de exposición y los requisitos metabólicos del compuesto a analizar. En esta Tesis Doctoral se ha previsto que el ensayo in vitro de la H2AX mediante HCS sea aplicado a la evaluación del humo de los cigarrillos que constituye de forma irrefutable una de las principales causas del cáncer de pulmón y contribuye a otras enfermedades entre las que se incluyen trastornos cardiovasculares y respiratorios. Algunos componentes del humo de los cigarrillos como el benzo[a]pireno BaP no son genotóxicos per se pero pueden ser metabolizados por enzimas específicas de un tejidocomo los citocromos P450 CYP y transformarse en especies reactivas. Estos compuestos reciben el nombre de protóxicos. Por este motivo la capacidad metabólica del sistema celular seleccionado tiene que caracterizarse para garantizar que los compuestos protóxicos sean correctamente evaluados 2010 Garcia Canton et al 2012. El capítulo I de esta Tesis Doctoral revisa los mecanismos de fosforilación de la H2AX y su relevancia como nuevo ensayo in vitro de genotoxicidad en el contexto de las pruebas in vitro de genotoxicidad actuales tanto reguladas como no reguladas.