La enfermedad de Crohn es una patología inflamatoria intestinal grave que, aunque controlable con tratamiento, sigue siendo incurable debido al desconocimiento de sus mecanismos moleculares subyacentes. Diversas evidencias sugieren que la autofagia celular, un proceso esencial para degradar y reciclar componentes citoplasmáticos indeseados, desempeña un papel protector contra esta enfermedad. Sin embargo, polimorfismos genéticos en miembros de la maquinaria autofágica (ATGs) incrementan el riesgo de desarrollarla. A pesar de esto, algunas ATGs también tienen funciones no convencionales, distintas de la autofagia canónica, lo que plantea interrogantes sobre la contribución relativa de los mecanismos canónicos y no convencionales de las ATGs en la protección contra esta patología. La caracterización detallada de los mecanismos protectores favorecerá el diseño de aproximaciones terapéuticas verdaderamente curativas para esta enfermedad. Estudios previos realizados en el laboratorio del Dr. Pimentel indican que el polimorfismo ATG16L1-T300A (rs2241880), asociado a un mayor riesgo de sufrir enfermedad de Crohn, no altera la autofagia canónica, sino que interfiere en funciones no convencionales de ATG16L1. En particular, reduce su capacidad de inducir autofagia no canónica en respuesta a la proteína transmembrana lisosomal TMEM59 debido a una interacción defectuosa con el dominio WD40 de ATG16L1. Datos preliminares sugieren que TMEM59 regula la actividad lisosomal en la defensa intracelular contra infecciones bacterianas y que ATG16L1-T300A podría aumentar el riesgo de esta patología al afectar este mecanismo defensivo. Esta idea es consistente con un modelo general que propone que esta enfermedad surge de un control defectivo de la flora bacteriana intestinal que a su vez desencadena una reacción inflamatoria descontrolada. En este proyecto de Tesis Doctoral se evaluará la hipótesis de que TMEM59 está implicada en la homeostasis lisosomal y en la defensa intracelular contra las infecciones bacterianas través de su capacidad de inducir autofagia no convencional mediada por el dominio WD40 de ATG16L1, y se examinará si este mecanismo es inhibido por el alelo ATG16L1-T300A. Para ello se abordará un amplio abanico de ensayos in vitro utilizando sistemas experimentales que carecen de TMEM59, del dominio WD40 de ATG16L1 o que expresan el alelo ATG16L1- T300A. Posteriormente se realizarán ensayos con ratones modificados genéticamente para corroborar in vivo la interacción funcional entre los tres elementos. Este proyecto aportará información mecanística para comprender con mayor profundidad las bases moleculares de la enfermedad de Crohn.