| Fecha: |
2026 |
| Resumen: |
La bufeta urinària és un òrgan la funció del qual depèn de la integració entre l'uroteli i el múscul detrusor, que permeten emmagatzemar i eliminar l'orina a baixa pressió. En determinades malformacions congènites i en patologies adquirides, tant benignes com oncològiques, la bufeta pot perdre aquesta funció i esdevenir un reservori d'alta pressió que compromet la funció renal. Aquesta situació requereix un maneig mèdic intensiu i, quan fracassa, una cistoplàstia d'augment mitjançant segments intestinals. Tanmateix, a mitjà i llarg termini aquesta cirurgia s'associa a complicacions metabòliques, infeccioses i funcionals rellevants, fet que impulsa la recerca d'alternatives basades en l'enginyeria tissular vesical. L'enginyeria tissular proposa regenerar teixits funcionals combinant biomaterials i cèl·lules mare. Entre les fonts cel·lulars disponibles, les cèl·lules mare derivades del teixit adipós (ASCs) són especialment atractives per la seva accessibilitat, elevada capacitat proliferativa i potencial de diferenciació cap a múltiples llinatges. No obstant això, les seves propietats biològiques poden variar segons el dipòsit adipós d'origen (subcutani o visceral) i l'estat clínic del donant. La malaltia renal crònica (MRC) genera un entorn sistèmic inflamatori, amb estrès oxidatiu i disfunció endotelial, que podria comprometre el potencial regeneratiu de les ASCs. Abans d'aquesta tesi, no existien estudis que comparessin de manera sistemàtica ASCs de diferents dipòsits en subjectes sans i en pacients amb MRC, ni la seva capacitat específica per diferenciar-se cap a uroteli i múscul llis vesical. L'objectiu d'aquesta tesi fou avaluar les diferències en proliferació, diferenciació i organització cel·lular d'ASCs procedents de teixit adipós subcutani i d'epipló en subjectes sans i en pacients amb MRC, després de la seva diferenciació cap a uroteli i múscul llis. Es dissenyà un estudi experimental comparatiu amb 15 subjectes sans i 15 pacients amb MRC, dels quals s'obtingueren mostres de teixit adipós subcutani i d'epipló durant el trasplantament renal. Les ASCs s'aïllaren mitjançant digestió enzimàtica amb col·lagenasa, es cultivaren en condicions estàndard i es caracteritzaren per citometria de flux segons criteris IFATS/ISCT. Es va avaluar la proliferació mitjançant l'assaig MTS i la diferenciació cap a uroteli i múscul llis mitjançant immunofluorescència i quantificació d'mRNA per PCR en temps real. Finalment, les cèl·lules diferenciades es sembraren sobre matrius de submucosa intestinal porcina (SIS) per analitzar-ne l'organització tissular. Els resultats mostraren un rendiment inicial d'aïllament similar entre dipòsits i entre grups clínics. Tanmateix, les ASCs subcutànies presentaren una capacitat proliferativa superior a les derivades d'epipló, especialment en els subjectes sans. L'immunofenotip fou compatible amb cèl·lules mesenquimals en tots els casos, si bé s'observà una menor expressió de CD105 en les ASCs d'epipló, sobretot en pacients amb MRC. La diferenciació cap a uroteli i múscul llis fou satisfactòria en ambdós dipòsits i en ambdós contextos clínics. En sembrar-se sobre SIS, els constructes derivats de pacients amb MRC mostraren menor cel·lularitat i major desorganització estructural, i es posà de manifest un efecte tòxic del SIS en cultius prolongats. En conjunt, aquesta tesi demostra que les ASCs poden diferenciar-se cap a uroteli i múscul llis independentment de l'estat renal del donant, però evidencia que el dipòsit adipós d'origen i la MRC modulen la capacitat proliferativa i el comportament funcional. Així mateix, assenyala que el biomaterial emprat pot esdevenir un factor limitant en l'enginyeria tissular vesical, fet que subratlla la necessitat d'optimitzar tant la font cel·lular com la matriu per avançar cap a neobufetes funcionals i clínicament viables. |
| Resumen: |
La vejiga es un órgano cuya función depende de la integración entre el urotelio y el músculo detrusor, que permiten almacenar y eliminar la orina a baja presión. En determinadas malformaciones congénitas y en patologías oncológicas o benignas adquiridas, la vejiga pierde esta función y se convierte en un reservorio de alta presión que compromete la función renal, lo que obliga a un manejo médico intensivo y, cuando este fracasa, a la cistoplastia de aumento con segmentos intestinales. A medio y largo plazo, esta cirugía se asocia a complicaciones metabólicas, infecciosas y funcionales relevantes, lo que impulsa la búsqueda de alternativas basadas en la ingeniería tisular vesical. La ingeniería tisular propone regenerar tejidos funcionales combinando biomateriales y células madre. Entre estas, las células madre derivadas de tejido adiposo (ASCs) son especialmente atractivas por su accesibilidad, elevada capacidad proliferativa y potencial de diferenciación hacia múltiples linajes. Sin embargo, sus propiedades biológicas pueden variar según el depósito adiposo de origen (subcutáneo o visceral) y el estado clínico del donante. La enfermedad renal crónica (ERC) genera un entorno sistémico inflamatorio, con estrés oxidativo y disfunción endotelial, que podría comprometer el potencial regenerativo de las ASCs. Antes de esta tesis no existían estudios que compararan de forma sistemática ASCs de distintos depósitos en sujetos sanos y con ERC, ni su capacidad específica para diferenciarse hacia urotelio y músculo liso vesical. El objetivo de esta tesis fue evaluar las diferencias en proliferación, diferenciación y organización celular de ASCs procedentes de tejido adiposo subcutáneo y epiplón en pacientes sanos y con ERC, tras su diferenciación hacia urotelio y músculo liso. Se diseñó un estudio experimental comparativo en 15 pacientes sanos y 15 con ERC, obteniendo tejido adiposo subcutáneo y epiplón durante el trasplante renal. Las ASCs se aislaron por digestión enzimática con colagenasa, se cultivaron en condiciones estándar y se caracterizaron por citometría de flujo según criterios IFATS/ISCT. Se evaluó la proliferación mediante ensayo MTS, la diferenciación trilineal mediante técnicas histoquímicas y funcionales, y la diferenciación hacia urotelio y músculo liso mediante inmunofluorescencia y cuantificación de mRNA por PCR a tiempo real. Finalmente, las células diferenciadas se sembraron sobre matrices de submucosa intestinal porcina (SIS) para analizar su organización tisular. Los resultados mostraron que el rendimiento inicial de ASCs fue similar entre depósitos y entre sanos y pacientes con ERC. No obstante, las ASCs de tejido subcutáneo presentaron una mayor capacidad proliferativa que las derivadas de epiplón, especialmente en sujetos sanos. El inmunofenotipo fue compatible con células mesenquimales en todos los casos, aunque se observó menor expresión de CD105 en las ASCs de epiplón, sobre todo en pacientes con ERC. Todas las poblaciones se diferenciaron hacia adipocitos, osteocitos y células endoteliales, con un perfil adipogénico y angiogénico más favorable en las ASCs subcutáneas. La diferenciación hacia urotelio y músculo liso fue satisfactoria en ambos depósitos y contextos clínicos. Al sembrar sobre SIS, los constructos procedentes de pacientes con ERC mostraron menor celularidad y mayor desorganización estructural, y se evidenció un efecto tóxico del SIS en cultivos prolongados. En conjunto, esta tesis demuestra que las ASCs, tanto subcutáneas como de epiplón, pueden diferenciarse en urotelio y músculo liso independientemente del estado renal del donante, pero evidencia que el origen del tejido adiposo y la ERC modulan su capacidad proliferativa y su comportamiento funcional. Además, señala que el biomaterial empleado puede convertirse en un factor limitante en la ingeniería tisular vesical, lo que subraya la necesidad de optimizar tanto la fuente celular como la matriz para avanzar hacia neovejigas funcionales y clínicamente viables. |
| Resumen: |
The urinary bladder is an organ whose function depends on the integration between the urothelium and the detrusor muscle, which together allow urine storage and voiding at low pressure. In certain congenital malformations and in acquired benign or oncological diseases, the bladder loses this function and becomes a high-pressure reservoir that compromises renal function. This situation requires intensive medical management and, when it fails, augmentation cystoplasty using intestinal segments. In the medium and long term, this surgery is associated with relevant metabolic, infectious and functional complications, which drives the search for alternative approaches based on bladder tissue engineering. Tissue engineering aims to regenerate functional tissues by combining biomaterials and stem cells. Among these, adipose-derived stem cells (ASCs) are particularly attractive due to their accessibility, high proliferative capacity and potential to differentiate into multiple lineages. However, their biological properties may vary depending on the adipose depot of origin (subcutaneous or visceral) and the donor's clinical status. Chronic kidney disease (CKD) generates a systemic inflammatory environment characterized by oxidative stress and endothelial dysfunction, which could compromise the regenerative potential of ASCs. Prior to this thesis, no studies had systematically compared ASCs from different adipose depots in healthy subjects and patients with CKD, nor their specific capacity to differentiate into urothelial and bladder smooth muscle lineages. The objective of this thesis was to evaluate differences in proliferation, differentiation and cellular organization of ASCs obtained from subcutaneous adipose tissue and omentum in healthy subjects and patients with CKD, following differentiation towards urothelium and smooth muscle. A comparative experimental study was designed including 15 healthy subjects and 15 patients with CKD, from whom subcutaneous adipose tissue and omentum were collected during kidney transplantation. ASCs were isolated by enzymatic digestion with collagenase, cultured under standard conditions and characterized by flow cytometry according to IFATS/ISCT criteria. Proliferation was assessed using the MTS assay, trilineage differentiation was evaluated using histochemical and functional techniques, and differentiation towards urothelium and smooth muscle was assessed by immunofluorescence and mRNA quantification using real-time PCR. Finally, differentiated cells were seeded onto porcine small intestinal submucosa (SIS) scaffolds in order to analyze their tissue organization. The results showed that the initial yield of ASCs was similar across adipose depots and between healthy subjects and patients with CKD. However, subcutaneous ASCs exhibited a higher proliferative capacity than those derived from omentum, particularly in healthy subjects. The immunophenotype was consistent with mesenchymal cells in all cases, although lower CD105 expression was observed in omental ASCs, especially in patients with CKD. All ASC populations differentiated into adipocytes, osteocytes and endothelial cells, with a more favorable adipogenic and angiogenic profile in subcutaneous ASCs. Differentiation towards urothelium and smooth muscle was satisfactory in both depots and clinical contexts. When seeded onto SIS scaffolds, constructs derived from patients with CKD showed reduced cellularity and greater structural disorganization, and a toxic effect of SIS was observed in prolonged cultures. Overall, this thesis demonstrates that ASCs derived from both subcutaneous adipose tissue and omentum can differentiate into urothelium and smooth muscle regardless of the donor's renal status, but it also shows that adipose tissue origin and CKD modulate their proliferative capacity and functional behavior. In addition, it indicates that the selected biomaterial may become a limiting factor in bladder tissue engineering, highlighting the need to optimize both the cellular source and the scaffold to advance toward functional and clinically viable neobladders. |
| Nota: |
Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Cirurgia i Ciències Morfològiques |
| Derechos: |
Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, sempre i quan aquestes es distribueixin sota la mateixa llicència que regula l'obra original i es reconegui l'autoria.  |
| Lengua: |
Castellà |
| Documento: |
Tesi doctoral ; Text ; Versió publicada |
| Materia: |
Cèl·lules mare mesenquimals ;
Mesenchymal stem cells ;
Células madre mesenquimales ;
Enginyeria de teixits vesical ;
Bladder tissue engineering ;
Ingeniería tisular vesical ;
Neobufetes ;
Bladder smooth muscle ;
Neovejigas ;
Ciències de la Salut |
visitante ::
identificación
