[en] Abdominal aortic aneurysm (AAA) is a vascular disease characterized by a focal dilatation of the abdominal aorta larger than 50% of the normal diameter, and affects 5-8% of male over 65 years old. It is a degenerative process and it can culminate in a vascular wall's rupture, which is associated with 75% of death. To date, there is no pharmacological treatment to limit an aneurysm progression or to prevent its rupture, and surgery is the only available therapy. AAA is usually asymptomatic until it ruptures, which emphasizes the need to identify new circulating biomarkers that facilitate the diagnosis and/or the prognosis of the disease. Histologically, AAAs are characterized by destruction of the structural elements of the aortic wall and remodeling of the media, along with a chronic inflammatory process, hypervascularization, destruction of the elastic lamina and smooth muscle depletion. In this remodeling of the vascular wall related to AAA development, vascular smooth muscle cells (VSMC) play a crucial role. CD146 is a membrane glycoprotein implicated in the adhesion of vascular cells to the basal membrane (BM). It is known to act as a receptor of the α-4 laminin subunit as well as cor-receptor of VEGFR2. Moreover, it is involved in processes such as adhesion, cellular differentiation, migration and proliferation, angiogenesis, and apoptosis inhibition. Besides, CD146 expression and the expression of its circulating form, sCD146, have been associated with inflammatory pathologies that present vascular remodeling. The aim of the present work is to compare the aortic wall structure of human AAA and NA tissues and to study CD146 expression and activity in the AAA tissue, as well as to analyze its circulating form as a putative diagnostic biomarker of the disease. We have observed that human AAA tissues present structural alterations in the aortic wall accompanied with changes in BM's DAG-1 and laminin mRNA expression levels. α-2, 3 and 4 subunits of laminins and DAG-1 are overexpressed in AAA, while α-5 subunit is downregulated. Comparing human AAA and NA tissues, we have also demonstrated that CD146 mRNA and protein expression is downregulated in the pathological tissue, mostly due to the loss of its expression in VSMC from the media layer. Likewise, the loss of CD146 expression in VSMC is associated with downregulation of the VSMC's contractile phenotype's markers Calponina-1, TAGLN and SM-MHC, while it associates with upregulation of the de-differentiated phenotype's marker S100A4. By using primary culture of VSMCs treated with TGF-β1, we have demonstrated that CD146 expression correlates with VSMC's contractile phenotype. However, CD146 upregulation does not regulate cell phenotype or cell migration and proliferation capability in vitro. Conversely, CD146 upregulation increases cell adhesion to the substrate and decreases pro-inflammatory cytokine's induced cell apoptosis. Finally, AAA patients present lower circulating sCD146 expression levels than healthy controls. In AAA patients, sCD146 levels positively correlate with CD146 mRNA tissue levels and show an inverse correlation with the diameter of the aorta. Statistical analyses indicate that sCD146 levels predict AAA presence with a high specificity and sensitivity. Overall, this work demonstrates the importance of VSMC and BM interaction in AAA development and suggests that VSMC modulate their phenotype during the disease process, from a contractile phenotype of the healthy aorta to a de-differentiated or synthetic phenotype of the pathologic aorta. On the other hand, it proposes a diagnostic biomarker with a possible clinical use to detect AAA presence at early stages.

[es] El aneurisma de aorta abdominal (AAA) es una enfermedad vascular caracterizada por una dilatación local de la aorta abdominal superior al 50% del diámetro normal que afecta al 5-8% de la población masculina mayor de 65 años. Es un proceso degenerativo que puede culminar en la rotura de la pared vascular hecho que se asocia al 75% de mortalidad. No existe ningún tratamiento farmacológico efectivo para limitar su progresión o evitar su rotura siendo la cirugía la única terapia disponible. Es una enfermedad asintomática lo que hace necesario la identificación de biomarcadores circulantes que permitan el diagnóstico y/o pronóstico de la enfermedad. Histológicamente se caracteriza por una degeneración de los elementos estructurales de la pared de la aorta y un remodelado de la media, con evidencia de inflamación crónica, hipervascularización, destrucción de la lámina elástica y depleción del músculo liso. En este remodelado de la pared vascular las CMVL juegan un papel fundamental. El CD146 es una glicoproteína de membrana implicada en la unión de las células vasculares a la MB. Es conocido como receptor de la cadena α-4 de la laminina y correceptor del VEGFR2. Está implicado en procesos como la adhesión, diferenciación, migración y proliferación celular, angiogénesis e inhibición de la apoptosis y su expresión y la de su forma circulante, sCD146, está asociada con patologías inflamatorias que presentan daño vascular. El objetivo principal de esta tesis es comparar la estructura de la pared de la aorta del AAA humana con la de la AN y estudiar la expresión y actividad del CD146 en el AAA, así como valorar su forma soluble como posible biomarcador diagnóstico de la enfermedad. Hemos observado que los tejidos de AAA presentan alteraciones en la estructura de la pared acompañadas de cambios de los niveles de expresión del ARNm de las cadenas α-2, 3, 4 de la laminina y del DAG-1 que se encuentran incrementados en el AAA y de la cadena α5 que está disminuida. También hemos demostrado que la expresión de CD146 a nivel de ARNm y proteína disminuye en el tejido patológico debido mayoritariamente a la disminución de su expresión en las CMVL de la capa media. La pérdida de expresión de CD146 en las CMVL se asocia con la disminución de la expresión de las proteínas del fenotipo contráctil, Calponina-1, TAGLN y SM-MHC y el incremento de la expresión del marcador de fenotipo desdiferenciado S100A4. Utilizando cultivos primarios de CMVL tratados con TGF-β1 demostramos que la expresión de CD146 se correlaciona con el fenotipo contráctil de las CMVL pero la sobreexpresión de CD146 no regula el fenotipo de las CMVL ni modifica la capacidad de migración y proliferación de las CMVL en cultivo. Por el contrario, la sobreexpresión de CD146 aumenta la capacidad de adhesión de las células al sustrato y disminuye la apoptosis inducida por citoquinas proinflamatorias. Finalmente, los pacientes con AAA presentan niveles circulantes de sCD146 más bajos que los controles. En los pacientes de AAA los niveles de sCD146 se correlacionan positivamente con los niveles de ARNm de CD146 en tejido y negativamente con el diámetro de la aorta. El análisis estadístico indica que los niveles de sCD146 predicen la presencia de AAA con alta especificidad y sensibilidad. En conjunto, este trabajo demuestra la importancia de la interacción de las CMVL con la MB en el desarrollo del AAA y que se produce un cambio fenotípico de las CMVL que pasan del fenotipo contráctil de la aorta sana a un fenotipo desdiferenciado de la aorta patológica. Por otro lado, propone un biomarcador diagnóstico con posible utilidad clínica para detectar la presencia de AAA desde fases tempranas de la enfermedad.