Cellular prion protein in the central nervous system of mammals. Anatomoclinical associations

Abstract

Introduction

The scrapie prion protein (PrPsc) requieres the celular prion protein (PrPc) for its propagation and replication. In this work we studied the expression and localization of the PrPc in the central nervous system (SNC) of the rat, mouse, cat, cow and human, using immunohistochemistry and Western blot techniques to understand more about prinopathies and Alzheimer's disease (EA).

Material and methods

For the immunohistochemistry study we used human, cat, rat and cow samples to analyse frontal, temporal and occipital cortex, as well as the hippocampus and the thalamus. For the Western blot analysis we used mouse, cat, cow and human brain samples.

Results

We observed a decrease in the amount of PrPc in the central nervous system (CNS) in a rostrocaudal shift in the species mentioned above. We observed inhibitory cells in the cat cortex. The Western blot analysis showed a similar pattern of expression in the different species studied with a preponderance of the diglycosylated band, in relation to the other bands observed in the analysis.

Discussion

These data suggest that in prionopathies PrPsc could be transmitted and could be replicated in and from the areas with most expression of PrPc. Similarly, a higher amount of this protein (PrPc) in some brain areas could explain some histopathological aspects of Alzheimer's disease (AD).

Conclusions

Our findings support the hypothesis of a retrograde transport of PrPsc in the CNS. PrPc could be related to the pathophysiology of AD.

Resumen

Introducción

La proteína priónica celular patógena (PrPsc) necesita de la presencia de la fisiológica (PrPc) para su propagación y replicación. Se estudia comparativamente la expresión y localización de PrPc en el sistema nervioso central (SNC) de rata, ratón, gato, vaca y humano, mediante técnicas inmunohistoquímicas y de Western blot, con el objetivo de un mejor conocimiento de las prionopatías y de la enfermedad de Alzheimer (EA).

Material y métodos

Se emplearon encéfalos humanos y de gato, rata y vaca, para estudios por técnicas inmunohistoquímicas; se analizaron las cortezas frontal, temporal y occipital, así como hipocampo y tálamo. Se utilizaron técnicas de Western blot para encéfalos de ratón, gato, vaca y humano.

Resultados

Existe una disminución rostrocaudal de la cuantía de PrPc en el SNC de dichas especies. PrPc se sitúa en la membrana y en el citoplasma de las neuronas. Se observan neuronas inhibitorias en el córtex del gato. El patrón general del Western blot es análogo en las especies estudiadas, con predominio de la banda diglucosilada sobre las bandas monoglucosilada y no glucosilada.

Discusión

Los datos indican que en las prionopatías, PrPsc puede transmitirse y replicarse de forma retrógrada en y a partir de las zonas más PrP positivas. La mayor cuantía de PrPc en algunas zonas del encéfalo humano podría estar en relación con los hallazgos anatomopatológicos de la EA.

Conclusiones

Los datos apoyan un transporte retrógrado de la PrPsc en el SNC. La PrPc debe de tener relación con la fisiopatología de la EA.