Tesis doctoral de Alejandra Rangel
Esta tesis doctoral se centra en la caracterización del aumento de la susceptibilidad a epilepsia inducida por kainato en el modelo de ratón deficiente para la expresión de la proteína priónica celular (prnp -/-). Para lograr los objetivos planteados se diseñó un grupo de aproximaciones experimentales que nos permitió evaluar la respuesta excitotóxica en un modelo convulsivo de kainato, in vitro e in vivo. Este modelo nos permitió evaluar los niveles de susceptibilidad a ataques epilépticos en ratones, o bien el porcentaje de muerte celular en modelos in-vitro. Además se realizó un estudio paralelo de expresión de biomarcadores relacionados con lesiones cerebrales, tales como c-fos, gfap y mapks. Por último, procedimos a realizar un estudio de expresión diferencial de todas las subunidades de receptores ampa y ka, entre los ratones prnp -/- y sus controles. Esto nos permitió descubrir la existencia de un aumento de expresión de ciertas subunidades de receptores de glutamato (glur6-7), los cuales son de gran afinidad a kainato y además se conocen que pueden estar involucrados en procesos epileptogénicos y mecanismos de excitotoxicidad neuronal. En resumen estos resultados sugieren que la presencia de la prpc es esencial para proteger las neuronas del hipocampo frente al estímulo excitotóxico del kainato. Por lo tanto, la prpc parece poseer una función neuroprotectora. por otra parte, nos hemos enfocado en un modelo murino de sobreexpresión de la proteína priónica celular, tg20. Este modelo nos permitió extender nuestro estudio para determinar si los niveles aumentados de susceptibilidad a kainato en el prnp-/- podrían rescatarse con la sobreexpresión de prpc. Sin embargo, y de manera sorprendente; encontramos que el animal tg20 poseía umbrales de excitabilidad incluso mayores a los de los «knochout». Por lo tanto decidimos ampliar nuestro estudio mediante análisis histopatológico y comparar los niveles de expresión diferencial de genes de los receptores de glutamato entre los modelos tg20, knockout y los controles. Además, los grupos experimentales fueron sometidos a análisis electrofisiológicos in vivo para determinar si los niveles de expresión de prpc alteraban la actividad sináptica del hipocampo. Estos resultados fueron contrastados con un estudio de expresión del genoma completo de ratón sobre plataforma de microarray (¡ilumina) en tejido de hipocampo de ratones con niveles de expresión normal, ausente y sobreexpresante de prpc. Nuestros resultados de expresión diferencial sugieren que genes relacionados con receptores de glutamato y gaba se ven afectados por los niveles de expresión de prpc y por lo tanto podrían modular a su vez la excitabilidad neuronal. En general estos resultados sugieren que los niveles de expresión de la prpc modulan determinados conjuntos de genes relacionados con procesos que implican señalización mediada por receptores de glutamato y gaba. Estos procesos se regulan en un grupo de genes compartidos entre los ratones sobreexpresantes y en el knockout de la prpc. A estos genes compartidos entre prnp -/- ytg20 se les denominó genes corregulados (131), sorprendentemente los genes corregulados se regulan en la misma dirección tanto en tg20 como en prnp -/-. Estos resultados apuntan a la hipótesis de que existe un nivel óptimo de expresión de prpc que modula procesos relacionados con homeostasis neuronal, los cuales a su vez afectan procesos superiores del snc como, la plasticidad sináptlca y muerte mediada por excitotoxicidad. por último, nos hemos focalizado en el papel que tiene la proteína dab1 en la cascada de señalización activada por el péptido (106-126) en neuronas embrionarias en cultivo in vitro, así como en un modelo in vivo de enfermedad priónica en hamsters. Estos resultados muestran que el tratamiento del péptido priónico (106-126) induce la fosforilación de dab1 en tirosinas por medio de miembros de las quinasas de la familia src, la fosforilación de dab1 induce a su vez la autodegradación de la proteína. Los resultados ¡n vitro fueron validados en el modelo in vivo de infectividad con hamsters. Además hemos comprobado que el péptido (106-126) tiene un efecto dual en el procesamiento del app y en la producción del péptido ab. Podemos ver un aumento de la cantidad de app asociado a membrana pero una disminución en la producción del péptido ab. Los datos además sugieren que dab1 es un buen candidato para ser una molécula central en la señalización neurotóxica de tanto el péptido (106-126) in vitro como en modelos in vivo de pd. Este trabajo se suma al gran número de investigaciones que sugieren diversas similitudes bioquímicas entre dos enfermedades neurodegenerativas que se caracterizan por producir agregados proteicos, alzheimer y las pds (ver (forloni, tagliavini et al. 1996) para revisión).
Datos académicos de la tesis doctoral «Función de la proteína priónica celular: papel en neuroprotección e implicaciones en enfermedades neur5odegenerativas«
- Título de la tesis: Función de la proteína priónica celular: papel en neuroprotección e implicaciones en enfermedades neur5odegenerativas
- Autor: Alejandra Rangel
- Universidad: Barcelona
- Fecha de lectura de la tesis: 06/02/2009
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- José Antonio Del Rio Fernandez
- Tribunal
- Presidente del tribunal: Juan María Torres trillo
- carme Caelles franch (vocal)
- joan m.v. Blasi cabús (vocal)
- laia Acarin pérez (vocal)