Análisis del patrón de expresión de la tolerancia a endotoxinas en un modelo de monocitos humanos mediante RNA-seq

Abstract

Este trabajo se centra en la respuesta del Sistema Inmune enfocándose en la tolerancia a endotoxinas. Esta se describe como la reprogramación del sistema inmune innato contra las infecciones causadas por patógenos y es uno de los mecanismos de protección más importantes descritos en la biomedicina. En este estudio se desarrollaron tres modelos con monocitos/macrófagos humanos, los cuales simulan un donante sano, un paciente inflamado y el estado de tolerancia a endotoxinas. Para realizar un estudio exhaustivo diferencial de los tres estados utilizamos la técnica RNA-seq, ya que ésta cuantifica la presencia de ARN mensajero en una muestra biológica, y la utilizamos para detectar los cambios en el transcriptoma entre condiciones, obteniendo así características específicas y cambios genéticos en la tolerancia a endotoxinas. Una vez desarrollado el análisis, utilizando diversas herramientas informáticas, podemos concluir que se comprueban los diferentes patrones de expresión de cada modelo, aclarando así la independencia de cada estado. Además obtenemos listados de genes de expresión diferencial y sus asociaciones a procesos y funciones biológicas, que pueden ser de gran interés en futuras investigaciones. A parte generamos un listado de inmunocheckpoints asociados al dominio v-set por indicación propia del grupo de investigación, dotándonos de posibles moléculas diana para futuros tratamientos.

The aims of this work is to evaluate the response of the Immune System focusing on the Endotoxin Tolerance. This is described as the reprogramming of the innate immune system against infections caused by pathogens and is one of the most important mechanisms of protection described in biomedicine. In this study, three models were developed with human monocytes/macrophages. These models simulate a healthy donor, an inflamed patient and the state of endotoxin tolerance. To carry out a comprehensive differential study of the three groups, we used the RNA-seq technique, since it quantifies the presence of messenger RNA in a biological simple. Moreover we use it to detect changes in the transcriptome between these conditions, thus obtaining specific characteristics and genetic changes in endotoxin tolerance. Once the analysis is developed using various computer tools, we can conclude that the different expression patterns of each model are checked. This fact allows clarifying the independence of each state and obtaining listings of differential expression genes and their associations to biological processes and functions that may be of great interest in future research. We also generated a list of immunocheckpoints associated with the v-set domain by the research group's own.

Aquest treball es centra en la resposta del sistema immune, enfocant-se a la tolerància a endotoxines. Aquesta es descriu com la reprogramació del sistema immune innat contra les infeccions causades per patògens i és un dels mecanismes de protecció més importants descrits en la biomedicina. En aquest estudi es van desenvolupar tres models amb monòcits / macròfags humans, els quals simulen un donant sa, un pacient inflamat i l'estat de tolerància a endotoxines. Per realitzar un estudi exhaustiu diferencial dels tres estats utilitzem la tècnica RNA-seq, ja que aquesta quantifica la presència d'ARN missatger en una mostra biològica, i la utilitzem per detectar els canvis en el transcriptoma entre condicions, obtenint així característiques específiques i canvis genètics en la tolerància a endotoxines. Un cop desenvolupat l'anàlisi, utilitzant diverses eines informàtiques, podem concloure que es comproven els diferents patrons d'expressió de cada model, aclarint així la independència de cada estat. A més obtenim llistats de gens d'expressió diferencial i les seves associacions a processos i funcions biològiques, que poden ser de gran interès en futures investigacions. A banda generem una llista de inmunocheckpoints associats al domini v-set per indicació pròpia del grup de recerca, dotant-nos de possibles molècules diana per a futurs tractaments.