[ES] Las proteínas de la familia VPS13 son un grupo de proteínas conservadas cuya ausencia conlleva la aparición o mayor riesgo de sufrir distintas enfermedades. En esta tesis hemos demostrado por primera vez que la ausencia de algunas proteínas VPS13 afecta a la autofagia, un proceso de degradación celular que es esencial para la homeostasis celular. Hemos usado mutantes de estas proteínas en la ameba social Dictyostelium discoideum y también células humanas HeLa en cultivo, en las que hemos inhibido la expresión de las proteínas VPS13 mediante el silenciamiento de RNA. Las células carentes de ciertas proteínas VPS13 muestran alteraciones de los patrones de marcadores autofágicos y un defecto parcial del flujo autofágico. Hemos descubierto que al menos algunas funciones de la proteína VPS13 de D. discoideum TipC, relacionadas con autofagia, están mediadas por el extremo C-terminal de la proteína y que éste es, hasta cierto punto, funcional por sí solo. Además, hemos demostrado que la función de las proteínas VPS13 en autofagia forma parte, probablemente, de un papel más general del tráfico vesicular, como así lo sugieren las alteraciones de marcadores de endosomas y lisosomas que hemos observado tras la inhibición de la expresión de la proteína VPS13A humana y que señalan posibles defectos en la capacidad degradativa de las células. También hemos revelado la conexión con la GTPasa RAB7, una proteína clave en la regulación de las rutas de endocitosis y autofagia. Nuestros resultados indican que VPS13A colocaliza de forma preferente con la mitocondria, lo que apunta a una interacción entre este orgánulo y el sistema endolisosomal. Basados en la asociación de la autofagia con muchas enfermedades neurodegenerativas entre otras enfermedades, consideramos que la contribución de VPS13A a una autofagia funcional podría ser relevante en la etiología de la corea acantocitosis (ChAc), la enfermedad neurodegenerativa rara causada por las mutaciones de VPS13A. Por tanto, proponemos estudiar el proceso autofágico a nivel de la participación de RAB7 y explorar la relación entre las mitocondrias y el sistema endolisosomal como áreas de investigación importantes que potencialmente podrían ayudar en el diseño racional de terapias futuras para la corea acantocitosis y, quizás, para otras enfermedades neurodegenerativas asociadas con las proteínas VPS13.

[EN] VPS13 proteins are a group of conserved proteins whose absence or mutations lead to the appearance or higher risk to suffering from different diseases. In this thesis we have demonstrated for the first time that the absence of some VPS13 proteins impairs autophagy, a degradative cellular process that is essential for cell homeostasis. We have used mutants of these proteins in the social amoeba Dictyostelium discoideum and human HeLa cells in culture in which VPS13 proteins have been downregulated by siRNA. Cells depleted of some VPS13 proteins show alterations in the pattern of autophagic markers and partial defects in autophagic flux. We have found that at least some autophagy-related roles of the TipC VPS13 D. discoideum protein are mediated by the conserved C terminus of the protein, able to function on its own to certain extent. Furthermore, we have shown that the VPS13 function in autophagy is very likely part of a more general role in vesicular trafficking, as suggested by the observed alterations of endocytic and lysosomal markers upon human VPS13A downregulation, which indicate an impairment of the efficient degradation capacity of the cells. We have also revealed a connection with the Rab GTPase RAB7, a key regulatory protein of both endocytic and autophagic pathways. Interestingly, our results indicate that VPS13A preferentially colocalizes with mitochondria, which points to an interplay between this organelle and the endolysosomal system. Based on the association of autophagy with several neurodegenerative diseases among other diseases, we consider that VPS13A contribution to a functional autophagy could be relevant for the etiology of chorea-acanthocytosis (ChAc), the rare neurodegenerative disease caused by mutations of VPS13A. Therefore, we propose the study of the autophagic process at the level of RAB7 participation and the exploration of the relationship between mitochondria and the endolysosomal system as important research fields that could potentially aid in the rational design of future therapies for ChAc and, perhaps, other neurodegenerative diseases associated to VPS13 proteins.

Esta Tesis Doctoral ha sido realizada gracias a la concesión de un contrato predoctoral para la Formación de Personal Investigador de la Universidad Autónoma de Madrid (FPI-UAM).

Memoria que presenta Sandra Muñoz Braceras licenciada en Biotecnología por la Universidad de Salamanca para optar al grado de Doctor por la Universidad Autónoma de Madrid.

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