Papel da proteína prion celular em processos fisiológicos e patológicos

Resumo

O prion é um agente infeccioso puramente protéico responsável por doenças conhecidas como encefalopatias espongiformes que podem atingir tanto o homem como outros mamíferos. O processo de transmissão envolve necessariamente a conversão conformacional de sua isoforma celular designada PrPc de uma estrutura constituída em grande parte por (-hélices para folhas (-pregueadas (Prusiner, 1991). PrPc é uma proteína extremamente conservada evolutivamente, o que sugere que tenha função celular importante (Prusiner, 1991), entretanto apesar do vasto conhecimento sobre as doenças de prion e o papel de PrPc nestas patologias, sua função fisiológica permanece desconhecida. PrPc parece envolvido com a ativação de linfócitos mediada por mitógenos Cashman e cols., 1990) e com a regulação das concentrações de cálcio intracelular em neurônios. Sugerindo algum tipo de papel na diferenciação celular. O fato de PrPc ser uma proteína ligada à superfície externa da célula por uma âncora de glicosil-fosfatidil-inositol (GPI), e portanto sem contato com a face interna da membrana sugeria a existência de um receptor que fizesse esta conexão (Harris e cols, 1996). Nosso grupo caracterizou recentemente uma molécula receptara que poderia cumprir esta função (Martins e cols., 1997). Outro resultado muito relevante do nosso grupo é o fato de PrPc associar-se especificamente à laminina (Graner e cols, submetido), o componente não colagênico mais importante de matriz extracelular, que tem um papel central na proliferação, diferenciação, migração e morte celulares (Timpl e Brown, 1994). Desta forma o uso de diferentes modelos experimentais que demonstrem a importância da interação de PrPc com seu receptor e com laminina podem ajudar no esclarecimento do papel fisiológico desta proteína e na sua participação em processos patológicos que não as encefalopatias espongiformes. Modelo 1: diferenciação neuronal in vitro: estudo do papel da ligação PrPc-LN, PRPC-receptor e a participação de outras proteínas ligantes já conhecidas de LN como as integrinas no processo de diferenciação de células neuronais (neuritogênese) em cultura primária de cérebro de ratos e camundongos. Modelo 2: apoptose no tecido nervoso (modelo de retina): a retina é parte do sistema nervoso central e tem uma diferenciação bastante singular e uma conexão direta com o sistema visual no cérebro, além de expressar uma grande quantidade de PrPc. Portanto, um tecido de bastante interesse no estudo das interações de PrPc e de seu papel fisiológico. Modelo 3: memória: o PrPc é uma proteína de membranas neuronais encontrada em grande quantidade no hipocampo. As evidências de que processos de neuroplasticidade em membranas hipocampais medeiam a formação da memória sugerem que o PrPc poderia estar envolvido neste processo. Assim, pretendemos verificar o papel do PrPc no hipocampo na formação da memória emocional em ratos e camundongos. Para tanto, verificaremos tanto os efeitos de microinfusões intrahipocampais de ligantes do Prpc sobre a memória, como o desempenho de camundongos knockout para PrPc em diferentes tarefas. Modelo 4: epilepsia: foi mostrado que animais onde o gene de prion foi deletado teriam um bloqueio na inibição rápida do receptor GABAA (ácido y-aminobutírico tipo A) (Collinge et al., 1993). Portanto, o bloqueio na inibição sináptica pode ser responsável pela sincronização anormal dos eventos elétricos e na atividade epilética. Nossos dados mostram que a severidade das crises epilépticas induzidas por quatro protocolos distintos é significativamente maior em camundongos deletados que camundongos normais (Waltz e cols., 1999a). A importância de PrPc e seus ligantes nesta patologia será avaliada em ratos e camundongos normais e em camundongos deletados do gene de PrPc. O fato da ausência de PrPc estar envolvida neste processo implica que a perda de função desta proteína poderia levar a processos patológicos. Como existem várias formas herdadas de eplepsia, pretendemos seqüenciar a região codificadora do gene de Prpc nestes pacientes na tentativa de buscar alterações que poderiam estar associadas com a patologia. Modelo 5: câncer: a participação da LN e seus receptores clássicos em processos tumorais e metastáticos já é conhecida há bastante tempo. Uma vez que PrPc liga-se a LN e é expresso em todas as células do organismo em maior ou menor intensidade, pretendemos avaliar seu papel em processos tumorais. (AU)