[ca] La malaltia de Dent de tipus 1 és un trastorn hereditari por freqüent caracteritzat per proteïnúria de baix pes molecular, hipercalciúria i nefrocalcinosi que progressa a la malaltia renal terminal. Està causada per mutacions al gen CLCN5, que codifica pel canal de clor ClC-5, expressat principalment al túbul proximal renal. Actualment, no existeixen tractaments específics ni assajos clínics actius i els pacients reben únicament tractament de suport. Mutacions en el gen CLCN5 provoquen un defecte en el tràfic dels receptors i transportadors de la membrana apical i, conseqüentment, el procés d'endocitosi en resulta compromès. Malgrat es coneix l'efecte primari d'aquestes mutacions, l'efecte de les mateixes sobre altres funcions cel·lulars són desconegudes. En aquest treball es postula que la identificació dels processos cel·lulars alterats en conseqüència a mutacions al gen CLCN5 poden proporcionar informació rellevant sobre la fisiopatologia de la malaltia de Dent. Per identificar l'impacte del silenciament i de determinades mutacions al gen CLCN5 sobre processos, encara desconeguts, es van generar línies cel·lulars derivades del túbul proximal humà (RPTEC/hTERT i HK-2) amb el gen CLCN5 silenciat i portadores de les mutacions p.I524K, p.E527D y p.V523del en el mateix gen. En els models cel·lulars generats després del silenciament i la re-expressió les formes WT i mutades de CLCN5, es van avaluar els nivells d'expressió del gen CLCN5 endogen i exogen, l'expressió proteica, la localització subcel·lular, l'estat de glicosilació i la vida mitja de la proteïna i la capacitat endocítica de les cèl·lules, tant de la forma ClC-5 WT com de les formes mutades. S'ha estudiat també l'impacte en la transcripció gènica produït pel silenciament del gen CLCN5 i de les mutacions, a la línia cel·lular RPTEC/hTERT mitjançant assajos de microarrays. Els resultats obtinguts van mostrar que el silenciament del gen CLCN5 altera funcions moleculars relacionades amb la unió a proteïnes, a anions, a receptors de senyalització, i la regulació de la diferenciació i la comunicació cel·lular. La reintroducció del gen ClC-5 WT en les cèl·lules prèviament silenciades va revertir l'expressió gènica de 381 gens modificats pel silenciament de CLCN5. Els patrons d'expressió de les diferents mutacions i la forma WT va revelar l'impacte produït per la mutació p.V523del en el model cel·lular. Els canvis d'expressió gènica induïts per aquesta mutació es van associar amb processos biològics relacionats amb el cicle cel·lular, la morfogènesi i el desenvolupament del túbul renal, el que podria explicar l'existència d'un fenotip clínic més sever en els pacients amb aquesta mutació. En aquest treball també s'han identificat noves interaccions proteiques associades a la forma WT i mutada de ClC-5. La identificació de noves interaccions de CLC-5 amb proteïnes, la funció de les quals és coneguda, pot ajuda a conèixer el rol específic de CLC-5 en les cèl·lules del túbul proximal. A més, identificar les proteïnes que actuen comunament, i aquelles que interaccionen específicament amb el CLC-5 WT i/o mutats podrien ajudar a entendre millor els mecanismes etiopatogènics de la malaltia de Dent. Els resultats d'aquesta tesi han aportat informació nova sobre els mecanismes subjacents a la malaltia de Dent i poden de ser d'utilitat per la identificació de dianes terapèutiques per prevenir la progressió de la malaltia de Dent.

[en] Dent's disease type 1 is a rare inherited disorder characterized by low molecular weight proteinuria (LMWP), hypercalciuria and nephrocalcinosis that progresses to end-stage renal disease. This disease is caused by mutations in the CLCN5 gene, that codifies for CLC-5, a Cl- channel which is mainly expressed in the proximal tubule of renal cells. At present, there are no specific treatments nor active clinical trials for this disease, thus, the current approach is supportive care. CLCN5 mutations cause impaired trafficking of apical receptors and transporters that leads to compromised endocytosis. Although the primary effect of these mutations is known, their impact on other cellular functions within the proximal tubule remains unclear and might have a relevant consequence on renal function. Therefore, in this work, we proposed that the discovery of altered gene networks and cellular processes associated with the CLCN5 mutations should provide relevant information on the pathophysiology of Dent's disease at the tubular level. In order to identify the impact of CLCN5 on the renal proximal tubule, we generated cell lines derived from human proximal tubule (RPTEC/TERT y HK-2) carrying CLCN5 silencing or p.I524K, p.E527D y p.V523del mutations. Once the cellular models were established, we evaluated the expression of endogenous and exogenous CLCN5 at mRNA level, as well as protein level expression, subcellular localization, glycosylation state and half-life of CLC-5 WT and the different mutants. Moreover, we also analyzed the endocytic capacity of each one of them. Once the cellular models were validated, we evaluated the impact of CLCN5 silencing and mutations at the gene expression level through microarray analysis in the RPTEC cell line. The results obtained indicated that CLCN5 silencing alters molecular functions related to protein binding, anion binding, binding to signaling receptors, and biological processes such as cellular differentiation and regulation of cellular communication. It resulted interesting to notice that the reintroduction of the CLCN5 gene (in pre-silenced cells) recovered the expression of 381 genes. By comparing the expression pattern among the CLCN5 WT form and the different mutations, we identified that the p.V523del mutation exhibited a more forceful impact on gene expression in the RPTEC/TERT cellular model. The changes in gene expression induced by this mutation were related to biological processes such as cell cycle, morphogenesis and the development of renal tubule. In this work, we have also identified new protein interactions associated with CLC-5 WT and the different mutations. The identification of these novel interactions of CLC-5 could shed light on the exact role of CLC-5 in the proximal tubule. The results of this thesis have provided important insights into the underlying mechanisms of Dent's disease and are useful for the discovery of new therapeutic targets to prevent disease progression and end-stage renal failure. Eventually, our results could be also applied to other renal diseases related to Fanconi syndrome.