Ο ρόλος του παράγοντα ERdj5 στην παθογένεια των νόσων prion (πειραματικό μοντέλο)
Creators: name: Ντέντη, Χαρίκλεια Αθανασίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2016
Subjects: νευροεκφυλιστικά νοσήματα
ενδοπλασματικό δίκτυο
λανθασμένη πρωτεϊνική αναδίπλωση
neurodegenerative disorders
endoplasmic reticulum
protein misfolding

description: Ο ρόλος της πρωτεϊνικής οικογένειας των δισουλφιδικών ισομερασών (PDIs) στις νευροεκφυλιστικές νόσους έχει διερευνηθεί διεξοδικά. Συγκεκριμένα, μελετάται η εμπλοκή τους σε φαινόμενα λανθασμένης πρωτεϊνικής αναδίπλωσης και συσσωμάτωσης, γεγονότα που συνιστούν αίτια εκδήλωσης πλήγματος στο ενδοπλασματικό δίκτυο. Ο παράγοντας ERdj5 είναι μέλος της οικογένειας PDI και είναι απαραίτητος για την έξοδο των λανθασμένα αναδιπλωμένων πρωτεϊνών μέσω του μηχανισμού αποικοδόμησης συνδεόμενου με το ενδοπλασματικό δίκτυο (ERAD), καθώς είναι επιφορτισμένος με την αναγωγή των δισουλφιδικών δεσμών. Για τη διερεύνηση του ρόλου του παράγοντα ERdj5 στην παθογένεια των ασθενειών prion χρησιμοποιήθηκε ένα ζωικό πειραματικό μοντέλο. Συγκεκριμένα, 18 θηλυκοί μύες, φυλής 129SV, διαχωρίστηκαν σε δύο ομάδες. Η πρώτη ομάδα αποτελούνταν από 10 μύες στους οποίους είχε γίνει αποσιώπηση του παράγοντα ERdj5. Οι μύες αυτοί ήταν ομόζυγοι για το knock out γονίδιο (ERdj50/0). Η δεύτερη ομάδα χρησιμοποιήθηκε ως ομάδα ελέγχου και αποτελούταν από 8 μύες αγρίου τύπου (wt). Τα ζώα επιμολύνθηκα μέσω ενδοπεριτοναϊκής έγχυσης με μολυσματικό υλικό της νόσου scrapie που προήλθε από το πειραματικό μοντέλο RML της scrapie σε μύες. Για την παρακολούθηση της προόδου της νόσου μετά τον εμβολιασμό, τα ζώα τέθηκαν υπό στενή παρακολούθηση και υπόκειντο σε περαιτέρω κλινική εξέταση, που περιελάμβανε τη μέτρηση του σωματικού βάρους και την εκτίμηση της κινητικότητας και της αντίληψης τους. Στο τελικό στάδιο της νόσου τα ζώα θυσιάστηκαν και συλλέχθηκαν οι ιστοί τους για περαιτέρω διερεύνηση. Κατά την έναρξη της κλινικής φάσης, οι ομοζυγώτες για το αποσιωπημένο γονίδιο φάνηκε να αναπτύσσουν αρκετά νωρίτερα συμπτώματα της νόσου σε σχέση με την ομάδα ελέγχου. Η ασθένεια στα ΚΟ ζώα ήταν αρκετά επιθετική καθώς τα ζώα έχασαν σχεδόν το 50% του αρχικού βάρους τους, ήταν πλήρως εξασθενημένα με έντονα συμπτώματα ακούσιου τρόμου. Τα ζώα αγρίου τύπου εμφάνισαν τα συμπτώματα αρκετά αργότερα και γενικά επέδειξαν λιγότερο σοβαρά συμπτώματα. Συμπερασματικά, μπορεί να υποστηριχθεί με ασφάλεια ότι η ασθένεια εμφανίζεται αργότερα στα ζώα της ομάδας ελέγχου, έχει βραχύτερη κλινική φάση και λιγότερο σοβαρή συμπτωματολογία. Τα δεδομένα μας υποστηρίζουν έναν πιθανό προστατευτικό ρόλο του ERdj5λόγω της συμμετοχής του στη διαδικασία της σωστής πρωτεϊνικής αναδίπλωσης.
description: The involvement of the family of protein disulfide isomerases (PDIs) in neurodegenerative diseases has been thoroughly studied in relation to protein misfolding and aggregation, which have been found to induce massive endoplasmic reticulum (ER) stress. ERdj5 is a member of the PDI family that is required for ER export of terminally misfolded proteins in the Endoplasmic- Reticulum- Associated protein Degradation (ERAD) by reducing the disulphide bonds. An experimental animal model has been used to study the involvement of the ERdj5 factor in the pathogenesis of prion diseases. In particular, 18 female mice, strain 129SV, were separated in two groups. The first group comprised of 10 mice, in which the ERdj5 was silenced; these were homozygotes for the silenced gene (knock out, KO, ERdj50/0). The second served as a control group and was comprised of 8 wild type (wt) animals. The animals were challenged intraperitoneally with scrapie infectious material, derived from the RML model of scrapie disease in mice. Τo monitor post-inoculation disease progress, the animals were placed under close surveillance and underwent further clinical examination, which included body weight measurement and estimation of their mobility and perception.At the endpoint of the disease,mice were sacrificed and tissues were collected for further investigation. At the beginning of the clinical phase, knock-out animals had developed significant early symptoms in comparison to the control group. The disease in KO animals appeared to be quite aggressive: animals lost nearly 50% of their original weight, were fully attenuated with an intense appearance of involuntary horror. The wild-type animals showed the first visible disease symptoms much later and, they generally exhibited similar but less severe symptoms. In conclusion, it can be safely stated that the disease developed later in wild type animals, with a significantly shorter clinical phase and less severe symptomatology. Our data demonstrates that presence of ERdj5 implies a potential protective role due to its participation in proper protein folding