Funciones de la proteína priónica celular, alfa-sinucleína y reelina en enfermedades neurodegenerativas

Las enfermedades neurodegenerativas son una serie de trastornos del sistema nervioso caracterizadas por la perdida de grupos neuronales especificos y por la presencia de cuerpos de inclusion proteicos, entre ellas las mas frecuentes son la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson, ambas asociadas a la edad. Su etiologia, en la mayoria de los casos, aun se desconoce y su manifestacion clinica es progresiva y cronica. La enfermedad de Parkinson se caracteriza por la perdida de neuronas dopaminergicas de la sustancia nigra pars compacta y por la presencia de agregados intracitoplasmaticos, denominados cuerpos de Lewy (LB). Se ha identificado la α-sinucleina como el principal componente de los LB, su forma desplegada esta involucrada en el proceso patologico de la EP. La α-sinucleina desplegada, se agrega para formar protofibrillas que finalmente daran lugar a los LB. La acumulacion intracelular de proteinas anormales da lugar al concepto de proteinopatias. Se cree que estas proteinas anomalas son capaces de propagarse entre celulas. Varios mecanismos moleculares se han propuesto para la transmision de α-sinucleina, en este caso estudiamos la proteina prionica celular (PrPc) como posible receptor de α-sinucleina. PrPc es conocida por su participacion en las enfermedades prionicas en su forma patologica, llamada PrPsc. Esta forma PrPsc se agrega y forma placas en el cerebro. Se ha demostrado que la PrPc es capaz de unirse a peptidos amiloides como los oligomeros β-amiloides que se encuentran en la enfermedad de Alzheimer. En esta tesis estudiamos el transporte de α-sinucleina segun la dosis genetica de PrPc. Despues de realizar inoculaciones intracraneales con protofibrillas de α-sinucleina en animales con distintas dosis genica de PrPc, se observa que los animales sobreexpresantes de la PrPc presentan mas agregados de α-sinucleina fosforilada que los animales deficientes de PrPc. Ademas, tambien identificamos la region de union entre PrPc y α-sinucleina. Gracias a las construcciones delecionadas de PrPc detectamos que la region del dominio central cargada es esencial para la union con α-sinucleina. Ademas, en esta tesis hemos analizado los niveles de Reelina en distintas enfermedades neurodegenerativas. Reelina es una proteina secretable implicada en el neurodesarrollo. En el adulto, Reelina esta involucrada en la plasticidad sinaptica, aprendizaje y memoria. Se ha detectado que niveles bajos de Reelina da lugar a fallos en la sinapsis y neurodegeneracion. Anteriormente, los niveles de Reelina se han analizado en muestras humanas, sobretodo, en la enfermedad de Alzheimer dando lugar a resultados contradictorios. En el presente estudio, determinamos los cambios del mRNA y proteicos de Reelina en la enfermedad de Alzheimer, la demencia por cuerpos de Lewy, la enfermedad de Parkinson y en la enfermedad Creutzfeldt-Jakob (CJD) esporadica. Mientras los niveles proteicos de Reelina descienden en la enfermedad de Alzheimer y en la demencia por cuerpos de Lewy, en la enfermedad de Parkinson se mantienen. Por otro lado, detectamos que los niveles de Reelina en CJD aumentan, sobretodo en los casos tipo 1. Animales sobreexpresantes de PrPc humana inoculados con extracto cerebral de CJD tambien presentan un aumento de sus niveles de Reelina. In vitro, se observa que la expresion de Reelina aumenta en presencia del prion sintetico que imita la secuencia central de la PrPc humana. Ademas, el aumento de Reelina es dependiente de las especies reactivas de oxigeno (ROS), mediante el uso de inhibidores de ROS detectamos como los niveles de Reelina se mantienen.