[ca] La malaltia de Pompe d'inici tardà (EPIT) és un trastorn genètic rar produït per mutacions al gen GAA i es caracteritza per una debilitat muscular progressiva. Les biòpsies musculars de pacients amb EPIT mostren una acumulació de glucogen que s'associa a la presència de vacuoles autofàgiques que indueixen una atròfia de les fibres musculars en fases més avançades. Aquesta tesi doctoral es focalitza en dues investigacions principals. D'una banda, es va realitzar un estudi sobre els nivells de miRNA en sèrum de pacients amb EPIT per tal de trobar possibles biomarcadors de la progressió de la malaltia. D'altra banda, es van estudiar diferents mecanismes fisiopatològics als pacients amb EPIT, centrant-se en el procés d'atròfia muscular. Al primer estudi, identifiquem 14 miRNAs que van mostrar diferents nivells d'expressió en mostres de sèrum de pacients amb EPIT en comparació amb els controls. Vam validar aquests resultats en una cohort més gran de pacients i vam trobar nivells elevats de 3 miRNAs, els anomenats dystromiRs: miR-1-3p, miR-133a-3p i miR-206. Aquests miRNAs estan involucrats en la regeneració muscular i l'expressió es va trobar incrementada en biòpsies musculars de pacients amb EPIT. Es van trobar correlacions significatives entre els nivells de miRNA i la prova de funció muscular. En conclusió, els nivells d'expressió sèrica de dystromiRs podrien representar biomarcadors potencials per al seguiment de pacients amb EPIT. Al segon estudi, es va realitzar l'anàlisi de l'expressió de molècules relacionades amb l'atròfia de fibres musculars en biòpsies de pacients amb EPIT mitjançant tècniques d'immunotinció i RT-PCR. BNIP3, un atrogen conegut, es va identificar com un mediador potencial de l'atròfia en pacients amb EPIT. Observem que les fibres vacuolades en biòpsies musculars de pacients amb EPIT eren més petites que les fibres no vacuolades i que, a més, expressaven BNIP3. Les nostres dades suggereixen que l'expressió de BNIP3 es troba regulada per la inhibició de la via AKT-mTOR, fet que porta a la fosforilació de ULK1 a Ser317 per AMPK. Vam estudiar mioblasts i miotubs obtinguts de pacients amb EPIT i controls per confirmar aquests resultats utilitzant diferents tècniques moleculars. Els miotubs derivats de pacients amb EPIT també eren més petits i expressaven BNIP3. Addicionalment, la transfecció de BNIP3 a miotubs controls va conduir a l'atròfia dels miotubs. En conclusió, tots aquests resultats suggereixen una cascada que comença amb la inhibició de la via AKT-mTOR i l'activació de l'expressió de BNIP3 que, alhora, condueix a l'atròfia de les fibres musculars. Els nostres resultats obren la porta a nous tractaments potencials dirigits a BNIP3 per reduir els seus efectes nocius sobre l'atròfia de les fibres musculars a la malaltia de Pompe.

[en] Late-onset Pompe disease (LOPD) is a rare genetic disorder produced by mutations in the GAA gene and is characterized by progressive muscle weakness. LOPD muscle biopsies show a progressive accumulation of glycogen and autophagic vacuoles eventually leading to the atrophy of muscle fibers. This doctoral thesis focuses on two main investigations. A first set of experiments was performed with the aim to identify miRNAs in the serum of LOPD patients that could be biomarkers of the disease progression. A second group of experiments was performed to study the different pathophysiological mechanisms of the disease leading to muscle atrophy. In the first study, we identified 14 miRNAs that showed different expression levels in serum samples of LOPD patients compared to controls. We validated these results in a larger cohort of patients and we found increased levels of 3 miRNAs, the so-called dystromiRs: miR-1-3p, miR-133a-3p and miR-206. These miRNAs are involved in muscle regeneration and the expression was increased in muscle biopsies from patients. Significant correlations between miRNA levels and muscle function tests were found. In conclusion, serum expression levels of dystromiRs may represent potential biomarkers for the follow-up of LOPD patients. In the second study, the expression of molecules related to muscle fiber atrophy in muscle biopsies of LOPD patients was analyzed using immunostaining techniques and RT-PCR. BNIP3, a well-known atrogene, was identified as a potential mediator of muscle fiber atrophy in LOPD muscle biopsies. We observed that vacuolated fibers in LOPD patients' muscle biopsies were smaller than non-vacuolated fibers and expressed BNIP3. Our data suggested that BNIP3 expression is regulated by inhibition of the AKT-mTOR pathway, leading to phosphorylation of ULK1 at Ser317 by AMPK. We studied myoblasts and myotubes obtained from LOPD patients and controls to confirm these results using different molecular techniques. Myotubes derived from LOPD patients were likewise smaller and expressed BNIP3. Conclusively, transfection of BNIP3 into control myotubes leads to myotube atrophy. In conclusion, all these findings suggest a cascade which starts with the inhibition of the AKT-mTOR pathway and activation of BNIP3 expression leading to progressive muscle fiber atrophy. Our results open the door to potential new treatments targeting BNIP3 to reduce its deleterious effects on muscle fiber atrophy in Pompe disease.