Análisis genéticos y genómica funcional aplicados al estudio de la susceptibilidad a scrapie

• Autores: Carmen Serrano Calvo
• Directores de la Tesis: Inmaculada Martín Burriel (dir. tes.), María Pilar Zaragoza Fernández (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Zaragoza ( España ) en 2008
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Julio Montoya Villaroya (presid.), Clementina Rodellar Penella (secret.), Magdalena Serrano Noreña (voc.), Rosa María Bolea Bailo (voc.), Juan Vicente Delgado Bermejo (voc.)
• Materias:
  • Ciencias de la vida
    • Biología animal (zoología)
      • Genética animal
• Texto completo no disponible (Saber más ...)
• Resumen

  • Scrapie es una Encefalopatía Espongiforme Transmisible que afecta a las especies ovina y caprina. En el desarrollo de la enfermedad, las variantes alélicas del gen que codifica para la proteína prión (PRNP) afectan al tiempo de incubación y a la susceptibilidad al padecimiento de la enfermedad La influencia genética del hospedador en la especie ovina es una de las más conocidas, habiéndose establecido relaciones entre ciertos polimorfismos del gen PRNP en los codones 136, 154 y 171 y la susceptibilidad a scrapie. En este trabajo hemos analizado el gen PRNP en tres razas ovinas marroquíes (Boujáad, D'man y Sardi) en las que nunca se ha diagnosticado la enfermedad. Al igual que en otras razas Mediterráneas, el haplotipo mayoritario fue ARQ, observándose también una relativa alta frecuencia del alelo F141, ambos resultados indican que este ovino presenta una alta susceptibilidad genética tanto al scrapie clásico como a las nuevas variantes. Además, se ha detectado un importante grado de polimorfismo en el resto de la región codificante.

    En la especie caprina se han asociado cinco polimorfismos con posibles diferencias en la susceptibilidad de estos animales a scrapie.

    Al igual que en ovino, hemos analizado la región codificante de dos poblaciones caprinas marroquíes (Chaouni y D'man), observándose una gran variabilidad y 3 nuevos haplotipos en las mismas. La distribución de haplotipos en estas poblaciones difiere del resto de las razas caprinas analizadas en la literatura.

    La base genética relativa al gen PRNP no explica la gran variabilidad observada entre los distintos individuos en cuanto a la susceptibilidad a la enfermedad. Estudios realizados tanto en animales modelo como en los hospedadores naturales ovino y bovino han demostrado la existencia de diversas regiones QTL que podrían tener influencia en este carácter. En este trabajo hemos llevado a cabo un estudio genómico en cerebelo de ovino con scrapie y control mediante la utilización de microarrays de cDNA Ello nos ha permitido identificar 8 genes con expresión diferencial cuya cartografia in silieo los sitúa en los cromosomas bovinos BTAS, 10,17 y X, donde se han determinado regiones QTL relacionadas con la susceptibilidad a EEB.

    Los análisis genómicos permiten además identificar genes que podrían participar en distintos procesos de la neuropatología asociada a scrapie. De esta forma, en cerebelo con scrapie hemos determinado la expresión diferencial de genes involucrados en la regulación de la transcripción y traducción, la organización del citoesqueleto, la adhesión celular y el plegamiento y unión a proteínas.

    Además de estos análisis, en este trabajo hemos realizado un estudio de perfiles de expresión de genes relacionados con procesos celulares implicados en la neurodegeneración asociada a las enfermedades priónicas como son la apoptosis, la gnosis reactiva o la respuesta al estrés. Mediante RT-PCR en tiempo real se ha analizado la posible implicación de los factores TNF-alpha, TNFR1, TNFR2, FAS, FASL, AIF, APAF1, TGF-betal y PARP1 en diversas zonas del SNC de ovino con scrapie. Los perfiles de expresión han sido distintos según el área analizada. En aquellas áreas más lesionadas, como la médula oblonga, se observan incrementos en la expresión de genes involucrados en la vía mitocondrial de la apoptosis (AIF) y en la vía de receptores de muerte (TNF-alpha, TNFR2 y FAS), indicando que la apoptosis se puede estar induciendo por diversos mecanismos. Además, estos últimos genes podrían también estar implicados en la gliosis reactiva, ya que los mayores niveles de esta lesión se han detectado en médula oblonga y diencéfalo, donde también se observa un aumento significativo de Fas_ Por otro lado, hemos analizado por primera vez la posible implicación de miembros de la familia de proteínas de Hsp70, Hsp9O y Hsp27 en ovino con scrapie. El análisis de expresión génica ha mostrado un incremento de la expresión de HSP73 en el dieucéfalo, que podría ser consecuencia de la abundancia de proteína prión patológica. La disminución de la expresión de HSP27 y HSP90 observada en corteza anterior fmntal, área con poco depósito de PaPSc, podría favorecer la transformación de la proteína celular en su isoforma patológica. Finalmente, hemos detectado un incremento significativo del número de células de PurIc.inje con fuerte inmunomarcaje de Hsp9O, que podría considerarse una respuesta de este tipo de células al estrés inducido por la proteína prión.