ALBERTO BAROJA MAZO

Líneas prioritarias del Grupo de Investigación

Líneas propias

Línea 1: Marcadores biológicos e inducción de tolerancia operacional en trasplante de hígado

La tolerancia al trasplante hepático se define como la capacidad de un paciente trasplantado a aceptar el injerto en ausencia de inmunosupresión (IS) y manteniendo intactas las funciones hepáticas. En este sentido el hígado es un órgano inmunoprivilegiado de modo que se ha descrito que en torno a un 40% de estos pacientes pueden llegar a ser tolerantes. La búsqueda de marcadores y/o de rutas que nos hagan comprender mejor este fenómeno puede ayudar a mejorar la vida de un mayor número de pacientes que sufren los graves efectos secundarios de las drogas inmunosupresoras. El grupo del Dr. Baroja estudia el fenómeno de la tolerancia a través de dos aproximaciones distintas.

1.1.- Búsqueda de marcadores biológicos. En esta línea buscamos marcadores biológicos (expresión de RNA, miRNA, proteínas, DNA circulante) e inmunológicos (poblaciones celulares) tanto a nivel de sangre periférica como de tejido (hígado). De este modo pretendemos dilucidar que pacientes tienen más probabilidades de llegar a ser tolerantes antes de someterlos a retirada de la IS además de comprender que rutas participan en el complejo mundo de la inmunotolerancia. Este enfoque ha dado excelentes resultados, como establecer la participación esencial de células T reguladoras (Treg) que expresan FOXP3 en este fenómeno, más allá de otros actores como las células B, las células NK y las células γδTCR, así como el metabolismo del hierro en el hígado.

1.2.- Inducción de un ambiente pro-tolerante. Otra manera de abordar la tolerancia es la creación de un ambiente que favorezca esta tolerancia. Los ensayos clínicos de infusión de Treg expandidas in vitro o la sustitución de fármacos inmunosupresores clásicos por derivados de rapamicina, basados en el efecto diferencial ejercido por la rapamicina sobre las Treg humanas y las células T efectoras (Teff), son algunos ejemplos. El grupo del Dr. Baroja se centra en el estudio de compuestos o rutas que ejerzan  un efecto diferencial entre las Treg y las Teff, de modo que se mejore el ratio Treg:Teff. 

  Línea 2: Señales de peligro (DAMPS) en injertos hepaticos producidas por isquemia como valor predictivo para mejorar la calidad de la donación de órganos en el trasplante hepático

En la última década ha aparecido con fuerza la "Hipótesis del Peligro", aportando un nexo de unión entre la activación del sistema immune innato y el adaptativo. El sistema innato está preparado para sentir "señales de peligro", descritas como DAMPs (Danger-associated molecular patterns) y responder ante ellas, generalmente creando un ambiente pro-inflamatorio. Estos DAMPs estarían formados principalmente por moléculas propias del organismo que no suelen estar de forma extracelular o libre  y que aparecerían tras un daño tisular, como el producido en isquemia/reperfusión. Estas señales de peligro tendrían incidencia en el progreso del trasplante e incluso en eventos de rechazo temprano. 

 2.1- Búsqueda de correlación entre DAMPs intrainjerto tras isquemia con el futuro desarrollo del trasplante en  a medio y largo plazo. Correlacionar la cuantificación directa de DAMPs con la activación  del inflamasoma en la línea celular de monocitos/macrófagos humana THP1. Cuantificación de la inflamación del hígado por inmunofluorescencia en biopsia de proteínas del inflamasoma (IL1b, Casp1 o ASC) y correlación con pruebas clásicas de inflamación y cuantificación de daño por isquemia/reperfusión.

2.2- Búsqueda de un perfil diferencial de DAMPs intrainjerto entre órganos provenientes de donante en muerte encefálica vs donantes en muerte cardíaca (asistolia).

2.3.- Diseño de posibles tratamientos para la inhibición de la acción de estos DAMPs sobre el desarrollo del trasplante a medio y largo plazo. Uso de nuevos inhibidores farmacológicos a varios niveles de la ruta de activación del inflamasoma (desde la señalización (ej.- inhibidores de P2X7), pasando por la formación del complejo proteico del inflamasoma (inhibidores de NLRP3 o su oligomerización) como incluso de la liberación de las citoquinas pro-inflamatorias tras muerte celular (punicalagina)).

  Línea 3: Utilidad de la  solución de preservación de órganos (SPO) recogida tras el período de isquemia fría como marcador de la calidad de los órganos donados y de la evolución del trasplante hepático

3.1- Detección y análisis de biomarcadores en SPO. A partir de la línea anterior, surgió esta línea en la que se buscan nuevos biomarcadores a través de una aproximación holística que incluye el estudio del metoboloma, proteoma, microbioma, además de la presencia de miRNAs, vesículas extracelulares, marcadores de estrés oxidativo, metabolismo del hierro, etc, con el fin de estudiar de forma sencilla y poco invasiva, a través de la recolección de la solución de preservación de órganos tras el período de isquemia fría, biomarcadores que nos permitan predecir la evolución del trasplante hepático durante el primer año post-trasplante, para intentar evitar los fenómenos adversos que tienen lugar en un porcentaje no desdeñable de pacientes a pesar de los avances en la inmunosupresión.

3.2.- Estudios funcionales in vitro. Se utilizan distintos tipos celulares (macrófagos, hepatocitos, colangiocitos, endotelio, …) y se cultivan en presencia de SPO o alguno de los compuestos detectados que tengan alguna correlación con la evolución del trasplante (microRNAs, vesículas, metabolitos…). Para cada célula se hará un análisis individualizado según sus características, que incluirán cambios de expresión génica, marcadores de activación, secreción de proteínas, etc.

3.3.- Análisis complementarios de biopsias hepáticas. Se recogen 2 biopsias de tejido hepático (T1, pre-isquemia fría; T2, post-isquemia fría) del órgano donado. Las biopsias se recogen en PaxGene Tissue Containers y se incluyen en parafina. Este sistema de fijación nos permite llevar a cabo análisis tanto de histología (valoración de la severidad del daño por I/R), inmunofluorescencia, expresión génica (RNA y miRNA), DNA (por ejemplo para análisis metagenómico), metabolómica e incluso expresión proteica (WB o antibody array). Estos ensayos se llevan a cabo de forma puntual para complementar los resultados obtenidos en los puntos anteriores.

  Línea 4: Determinación de posibles huellas moleculares implicadas en la trombosis arterial hepática y las complicaciones biliares tras trasplante de hígado

La trombosis arterial hepática y las complicaciones en las vías biliares son unas de las principales causas de morbi-mortalitdad en receptores de trasplante de hígado. Aunque tradicionalmente se ha asociado estos problemas con dificultades en la propia técnica quirúrgica del trasplante, las verdaderas causas desencadenantes de ambos hechos son cuestionadas y todavía desconocidas. El objetivo principal de este proyecto es identificar los mecanismos moleculares implicados en tales patologías post-trasplante y establecer posibles nuevos enfoques terapéuticos para disminuir la incidencia. Para ello se se recogen muestras de la parte distal de la arteria hepática tanto del órgano donante como del receptor, al igual que de la parte distal de la vía biliar, con la intención de hacer estudios de expresión génica, metabolómica o proteómica diferencial. 

Línea 5: Influencia de la microbiota hepática en el desarrollo del trasplante hepático

La conexión hígado-intestino a través de la vena porta (gut-liver axis), hace interesante el estudio de la microbiota hepática y su relación con el trasplante hepático. Además, se ha comprobado en un modelo de trasplante de piel murino, que la microbiota comensal presente en tejido, induce rechazo. En este sentido, se puede establecer una microbiota hepática, proveniente de la propia microbiota intestinal, mediante secuenciación metagenómica de muestras obtenidas de tejido hepático, la cual podría estar relacionada directamente con la evolución del trasplante.

5.1- Modelo de trasplante hepático en rata: Se pondrá a punto un modelo de trasplante hepático en rata, para estudiar el efecto de la microbiota hepática en la evolución del trasplante. Para ello se modificará la dieta de las ratas (normal, alta en fibra, alta en grasa, cetogénica,…), se harán trasplantes de materia fecal entre grupos, se tratará a las ratas con antibióticos, etc., y se comprobará como cambia la microbiota hepática en cada grupo, y como afecta al trasplante.

5.2.- Estudio de microbiota hepática en pacientes con trasplante. En confluencia con líneas anteriores, se buscará una huella del microbioma que correlacione con una peor evolución en el trasplante. Igualmente, se analizará la influencia de la compatibilidad en el microbioma entre donante-receptror