Megalina es un receptor endocítico miembro de la familia de receptores de lipoproteínas de baja densidad (LDLR). Esta proteína se localiza en la superficie apical devarios epitelios y se expresa de manera importante en el epitelio de túbulo proximal renal. La principal función de megalina en el epitelio renal es la reabsorción de proteínas de bajo peso molecular desde el filtrado glomerular. Los ligandos de megalina incluyen calcio, albumina, insulina, leptina, hormona paratiroídea, angiotensina II, proteína de unión a retinol y proteína de unión a vitamina D. Todos estos ligandos han sido relacionados con patologías renales.Ratones knock out para megalina presentan alteraciones renales, parecidas a las observadas en la patología humana llamada Síndrome de Lowe. Estas alteraciones incluyen fosfaturia, hipercalciuria y proteinuria, la cual es caracterizada por altos niveles en la orina de ligandos de megalina como proteínas de unión a retinol y vitamina D. Estos defectos se podrían explicar por alteraciones en el tráfico y/o la función de megalina teniendo como resultado la endocitosis ineficiente de sus ligandos.El síndrome de Lowe es una patología causada por mutaciones en el gen que codifica ala enzima fosfatidilinositol 5-fosfatasa (OCRL1), resultando en una baja en los niveles de la proteína OCRL1. Esta patología afecta funciones a nivel del cerebro, retina y riñones. Los pacientes que sufren de este síndrome presentan una elevada cantidad de ligandos de megalina en orina. Además estos pacientes tienen bajos niveles de megalina en este fluido, efecto que sería específico al contrastarlo con la secreción normal de cubilina, un co-receptor de megalina. Esto sugiere una posible relación entre la expresión de OCRLl y la función demegalina en el epitelio renal. Con el objetivo de conocer como la expresión de OCRLl podría regular la función demegalina y así contribuir al conocimiento de los mecanismos que se encontrarían desregulados el síndrome de Lowe, generamos un modelo celular al cual llamamos "condición Lowe". En este modelo, OCRL1 fue silenciada y se analizó diferentes aspectos de megalina. Encontramos que bajos niveles de OCRL1 tienen un efecto post-transcripcional, ya que los niveles proteicos del receptor disminuyen mientras que los niveles de mRNA no son alterados. La disminución de OCRL1 se asocia a una reducción en los niveles de superficie de megalina, esto como producto de un reciclaje menos eficiente. El nivel de fosforilación de megalina se encontró significativamente disminuido en la condición Lowe, posiblemente asociado al defecto en el tráfico endocítico del receptor. Se observó además que megalina es menos secretada en células silenciadas para OCRL1, lo que coincide con el único fenotipo reportadopara megalina en muestras de pacientes con síndrome de Lowe, y que corresponde con unadisminución en su secreción (o shedding).Entre los mecanismos celulares que podrían explicar cómo bajos niveles de la enzimaOCRL1 pueden afectar el tráfico y procesamiento de megalina esta la relación que existe entre ambas proteínas (OCRL1 y megalina) con APPL1. APPL1 es una proteína que reside en endosomas de señalización regulando directamente la activación de la AKT y que interacciona con OCRL1. Mediante esta regulación APPL1 podría modificar la fosforilación de megalina mediada por la glicógeno sintasa quinasa 3 (GSK3), ya que se sabe que el tráfico endocítico demegalina, particularmente su reciclaje, es regulado negativamente por la fosforilación del dominio citoplasmático del receptor dependiente de GSK3. Considerando esto, se evaluó el tráfico y fosforilación de mMeg en células silenciadas para APPLl, encontrando efectos similares en la regulación del tráfico endocítico y secreción de megalina a los observados en células silenciadas para OCRLl, sin embargo, no se observó cambios en la fosforilación del receptor al silenciar APPL1. Esto último propone un rol de OCRL1 y APPL1 en el tráfico de megalina que sería independiente de la función señalizadora de APPL1.Por otra parte se evaluó también la participación de otra población de endosomastempranos que regula la señalización de AKT, caracterizada por la presencia de la proteínaWDFY2. Se ha postulado que WDFY2 y APPL1 colaborarían en eventos de señalización ytráfico endocítico de receptores. Los resultados presentados en este trabajo de tesis sugieren que megalina pasa en su tráfico endocítico por endosomas positivos para WDFY2 y esta proteína endosomal regula la presencia en la superficie celular del receptor de manera independiente de la expresión de APPL1.Además en esta tesis se muestra evidencias de la regulación de megalina como resultado de la acción de su ligando insulina, específicamente a nivel de la fosforilación yproteólisis del receptor. Se encontró que la regulación de la fosforilación de megalina por parte de insulina sería independiente de la expresión de APPL1 y OCRL1. De este modo este trabajo de tesis es un aporte al conocimiento de las bases moleculares del síndrome de Lowe e importantemente contribuye al entendimiento de los mecanismos regulatorios del tráfico de megalina que repercuten en su función a nivel renal.PFCHA-BecasDoctor en Ciencias Biológicas Mención Biología Celular y Molecular121p.PFCHA-BecasTERMINADA