Le phénomène de souche dans les maladies à prions : apport d’un modèle d’amplification in vitro du mauvais repliement des protéines (pmca)
Institution:
Paris 6Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Prion diseases are fatal transmissible neurodegenerative disorders. Brain lesions include neuronal vacuolization, astrogliosis, neuronal loss and the accumulation of PrPSc, an abnormal isoform of the host-encoded cellular prion protein (PrPc). Despite the absence of a nucleic acid genome, multiple prion strains can be propagated in experimental models. Strains are characterized especially by their cerebral tropism and the distribution of PrPSc accumulation and lesions they induce in infected brains. In this study, we took advantage of Protein Misfolding Cyclic Amplification (PMCA), an acellular model of prion propagation, which is able to amplify minute amounts of PrPSc and to produce prion infectivity in vitro, to investigate genotypic and specie barrier of transmission and the cerebral tropism of prion strains. Our results showed that i) PMCA mimics in vitro the genotypic and specie barrier of transmission observed in vivo, suggesting that it can be useful to the assessment of the zoonotic potential of emerging prion diseases in animals ii) in addition to cellular prion protein, region- and species-specific molecular factors, distinct from RNAs, highly influence the conversion process, iii) the strain-specific tropism can be partly replicated using an in vitro acellular system. Our work paves the way for future research that aim to identify local molecular co-factors involved in prion conversion that might constitute potential therapeutic targets. Furthermore, the amplification procedure that we set up could be exploited to improve the performance of PMCA-based methods for diagnosis or for the detection of contamination of non-disposable medical materials
Abstract FR:
Les maladies à prions sont des pathologies neurodégénératives d’évolution fatale, transmissibles, qui associent sur le plan neuropathologique une spongiose, une gliose astrocytaire et microgliale, une perte neuronale, et une accumulation de la forme anormalement repliée (PrPsc) de la protéine prion cellulaire codée par l’hôte (PrPc). Malgré l’absence d’acide nucléique, plusieurs souches de prion peuvent être propagées dans des modèles expérimentaux. Elles sont principalement caractérisées par leur tropisme cérébral et la distribution des lésions qu’elles induisent chez le sujet infecté. Dans ce travail, nous avons choisi d’utiliser la PMCA (« Protein Misfolding Cyclic Amplification ») qui permet d’amplifier de très faibles quantités de PrPres, tout en conservant ses propriétés d’infectiosité, afin de modéliser, les barrières génotypique et interspécifique de transmission ainsi que le tropisme cérébral spécifique de souche. Nos résultats indiquent que i) la PMCA reproduit dans le tube à essai les barrières de transmission observées in vivo, ii) il existe des co-facteurs moléculaires spécifiques de région et d’espèce, différents de la PrPc et des ARN, qui influencent le processus de conversion, iii) il est possible de modéliser en partie le tropisme cérébral observé in vivo. Nos travaux ouvrent de nombreuses perspectives, notamment dans la recherche des co-facteurs moléculaires impliqués localement dans la conversion de la PrPc qui sont des cibles thérapeutiques potentielles. Ils devraient également permettre d’améliorer la sensibilité des tests diagnostiques ou visant à détecter une contamination de dispositifs médicaux réutilisables, développés à l’aide de la PMCA