Μελέτη της επίδρασης του παράγοντα scrapie σε πειραματικά μοντέλα, σε άλλα είδη που έχουν προσβληθεί, καθώς και κυτταρικές σειρές που θα προκύψουν από αυτά
Authors: Ξανθόπουλος Κωνσταντίνος 
Published: January 2014

Οι Μεταδιδόμενες Σπογγώδεις Εγκεφαλοπάθειες (ΜΣΕ) είναι χρόνιες θανατηφόρες νευροεκφυλιστικές νόσοι, που πλήττουν πληθώρα ειδών. Ο παθογόνος παράγοντας στις ΜΣΕ είναι κοινός, ενώ ομοιότητες παρατηρούνται και στους παθογενετικούς μηχανισμούς και τη συμπτωματολογία. Ο παθογόνος παράγοντας πιστεύεται ότι αποτελείται αποκλειστικά ή μερικά από την παθολογική ισομορφή (PrPSc) της φυσιολογικής πρωτεΐνης prion (PrPC). Η PrPC είναι μία υψηλά συντηρημένη μεμβρανική γλυκοπρωτεΐνη, η οποία εκφράζεται σε διάφορους ιστούς και ιδιαίτερα στους νευρώνες. Η PrPC και η PrPSc, χαρακτηρίζονται από την ίδια πρωτοταγή δομή, αλλά διαφέρουν ως προς τη διαμόρφωση στο χώρο: η PrPC είναι πλούσια σε α-έλικες, ενώ η PrPSc σε β-πτυχωτά φύλλα. Πιστεύεται ότι κατά την προσβολή από τις ΜΣΕ η PrPSc μετατρέπει -μέσω άγνωστου μηχανισμού-μόρια της PrPC σε PrPSc, γεγονός που οδηγεί στην εμφάνιση συμπτωμάτων. Η παρούσα διδακτορική διατριβή αποτελείται από δύο μέρη. Στο πρώτο μελετήθηκε η γλυκοσυλίωση της PrPSc, ενώ στο δεύτερο έγινε προσπάθεια ανάπτυξης πρωτοκόλλων ενεργητικής ανοσοποίησης έναντι των σπογγωδών εγκεφαλοπαθειών. Για το χαρακτηρισμό της γλυκοσυλίωσης αναπτύχθηκαν πρωτόκολλα εμπλουτισμού ομογενοποιημάτων εγκεφάλων προσβεβλημένων ατόμων σε PrPSc και ακολούθως -κατόπιν ηλεκτροφορητικής ανάλυσης και ηλεκτρομεταφοράς των πρωτεϊνών σε μεμβράνες- προσδιορίστηκε το είδος των συνδεδεμένων στην PrPSc σακχάρων, με τη χρήση λεκτινών. Ταυτοποιήθηκαν δύο λεκτίνες, οι DSL και RCA I, που αναγνωρίζουν και συνδέονται εκλεκτικά με συγκεκριμένους υποποληθυσμούς μορίων της PrPSc, τα οποία είναι γλυκοσυλιωμένα με συγκεκριμένα σάκχαρα, ώστε να είναι δυνατή αυτή η αναγνώριση. Μάλιστα διαπιστώθηκε ότι πληθυσμοί μορίων της PrPSc προερχόμενοι από άτομα προσβεβλημένα με διαφορετικές μορφές ΜΣΕ, διαφέρουν ως προς την αντιπροσώπευση των επιμέρους υποπληθυσμών που αναγνωρίζονται από τις χρησιμοποιούμενες λεκτίνες. Οι διαφορές αυτές θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν ως πρόσθετα κριτήρια για την ταχεία διαφοροδιάγνωση μεταξύ των διαφορετικών μορφών ΜΣΕ, ενώ πιστεύεται ότι παρέχουν ενδείξεις αναφορικά με τη σημασία της γλυκοσυλίωσης στη μετατροπή της PrPC σε PrPSc και κατ' επέκταση στην ευκολία ή/και δυνατότητα μετάδοσης των νόσων μεταξύ ατόμων διαφορετικού είδους. Στο δεύτερο μέρος της διδακτορικής διατριβής, το ενδιαφέρον μετατοπίστηκε στην πρόληψη/θεραπευτική αντιμετώπιση των ΜΣΕ μέσω ανάπτυξης πρωτοκόλλων ενεργητικής ανοσοποίησης. Για το σκοπό αυτό ανοσοποιήθηκαν μυς άγριου τύπου με διαφορετικές μορφές ανασυνδυασμένων prion πρωτεϊνών, καθώς και με συνδυασμό ανασυνδυασμένης βακτηριακής πρωτεΐνης θερμικής καταπόνησης με την ανασυνδυασμένη prion πρωτεΐνη μυός και ελέγχθηκε η επαγωγή σύνθεσης αντισωμάτων που αναγνωρίζουν την PrP, το είδος της επαγόμενης ανοσολογικής απόκρισης, η επίδραση της ανοσοποίησης σε κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος, ενώ εκτιμήθηκε η πιθανή προστατευτική δράση έναντι των μεταδιδόμενων σπογγωδών εγκεφαλοπαθειών σε πειραματικό μοντέλο των νόσων σε μυς. Κατά την ανοσοποίηση των μυών επετεύχθη επαγωγή της σύνθεσης αντισωμάτων έναντι της PrP, ωστόσο τα αντισώματα δεν παρείχαν προστασία στο χρησιμοποιηθέν πειραματικό μοντέλο. Μερική προστασία επετεύχθη εφαρμόζοντας διαφορετικό πρωτόκολλο ανοσοποίησης, το οποίο δεν προκάλεσε επαγωγή χυμικής ή κυτταρικής ανοσίας. Απεναντίας στην περίπτωση αυτή παρατηρήθηκε καταστολή λειτουργιών του ανοσοποιητικού, με σημαντική μείωση του αριθμού των ώριμων λεμφοζιδιακών δενδριτικών κυττάρων. Λαμβάνοντας υπόψη ότι κατόπιν προσβολής ο παθογόνος παράγοντας πολλαπλασιάζεται κατεξοχήν στα ώριμα λεμφοζιδιακά δενδριτικά κύτταρα, μείωση του αριθμού τους οδηγεί στην καθυστέρηση της εξέλιξης της νόσου. Ο μηχανισμός μείωσης του αριθμού των ώριμων λεμφοζιαδιακών δενδριτικών κυττάρων μέσω της ανοσοποίησης παραμένει αδιευκρίνιστος, ωστόσο η μείωσή τους ενδεχομένως να αποτελούσε θεραπευτικό στόχο.