Arquitectura y dinámica funcional del citoesqueleto de F-actina en secreción en modelo neuroendocrino

Abstract

La tesis doctoral presentada por la doctoranda Yolanda Giménez Molina, está centrada en el estudio del citoesqueleto de F-actina, desde un punto de vista estructural y dinámico. El objetivo, es alcanzar un mayor conocimiento sobre la implicación de la distribución y la movilidad de F-actina en el proceso de la neurosecreción. En primer lugar, centrados en avanzar en la descripción de la citoarquitectura de los microfilamentos de F-actina, esta tesis doctoral incluye los últimos hallazgos científicos sobre la organización citoplásmica de F-actina en las células cromafínes nativas de la médula adrenal bovina, ofreciendo un estudio comparativo con la arquitectura de F-actina en la célula cromafín aislada y mostrando la influencia de la configuración de F-actina sobre la distribución de vesículas y mitocondrias en el espacio interno celular. En segundo lugar, esta tesis describe en detalle la dinámica local de las fibras de F-actina en respuesta a estimulación, no solo en términos de desplazamiento de fibras, sino también de remodelado de cavidades internas de la red citoesqueletal, en las zonas activas. Unido a esto, el trabajo que alberga esta tesis explica las nuevas modalidades de transporte, halladas para las vesículas y las mitocondrias, altamente vinculadas a F-actina, especialmente a su capacidad dinámica y a su potencial de polimerización. A fin de alcanzar todos estos objetivos, se ha seleccionado a la célula cromafín como modelo celular neuroendocrino aceptado para estudios de secreción y se ha hecho uso de un conjunto multidisciplinar de técnicas, que combina: herramientas de bioquímica y de biología molecular, un análisis biofísico de alta resolución temporal de la secreción y bioimagen por microscopia confocal dinámica.

The PhD thesis submitted by the PhD student Yolanda Giménez Molina is focused on F-actin cytoskeleton study in terms of structure and dynamics. The objective is expanding the knowledge about the F-actin distribution and dynamics role in neurosecretion process. Firstly, this thesis tries to improve the F-actin microfilaments cytoarchitecture description including last scientific findings about F-actin cytoplasmic organization in native chromaffin cells from bovine adrenal medulla, comparing the F-actin architecture from isolated chromaffin cells and showing the influence on vesicles and mitochondria distribution inside cell by F-actin configuration. Secondly, the thesis describes F-actin local dynamics by stimulation, not only in terms of fibbers displacements but also for cytoskeletal network´s cavities remodeling under active zones. Moreover, this work explains and reports new transport systems for vesicles and mitochondria linked to F-actin fibbers, especially to F-actin dynamics and fibbers polymerization potential. In order to reach all these objectives, chromaffin cells have been selected as a neuroendocrine cellular model accepted for secretion studies and a multidisciplinary set of techniques have been used, combining: biochemistry and molecular biology tools, biophysical analysis with a high temporal resolution of secretion and bioimaging by dynamic confocal microscopy.