Investigadors de l’IBEC, en col·laboració amb hospitals i socis internacionals, han oInvestigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC), en colaboración con hospitales y socios internacionales, observan que la falta de la proteína priónica celular provoca déficits de comportamiento, deficiencias en el aprendizaje y un aumento de excitabilidad del cerebro, similar a la epilepsia, en ratones.
La proteína priónica celular (PrPC), una molécula situada en la superficie de las células neuronales, es conocida por encontrarse en niveles anormales en pacientes que padecen enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer y el Parkinson. Sin embargo, un mejor conocimiento sobre la participación de PrPC en estas enfermedades, contrasta con los datos sobre su rol natural y promotor de la salud. Mientras algunos estudios describen a esta proteína como protectora para el cerebro, en otros estudios la misma PrPC ha sido asociada a una mayor susceptibilidad a la neurotoxicidad.
Dichas inconsistencias se deben principalmente a la ausencia de modelos de ratones adecuados y bien caracterizados. Para arrojar algo más de luz a la función real de PrPC en fisiología neuronal, investigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) dirigidos por José Antonio del Río, catedrático de la Universidad de Barcelona (UB) y líder del grupo del IBEC han trabajado intensamente los últimos cinco años estudiando ratones transgénico sin PrPC, e informan ahora sobre ello en la revista BCM Biology, con resultados sorprendentes.
Científicos del grupo de Neurobiotecnología Molecular y Celular del IBEC, en colaboración con el Hospital Universitario de Zúrich, la Universidad de Barcelona y la Universidad Pablo de Olavide de Sevilla (España), han descubierto que la ausencia de PrPC perjudica las funciones cognitivas como el aprendizaje asociativo y la memoria, y produce un comportamiento similar a la ansiedad. Los expertos también han encontrado que la deficiencia de PrPC comporta una mayor susceptibilidad a las convulsiones epilépticas en estos ratones.
Los investigadores han trabajado durante décadas con ratones modificados con PrPC, sin conocer el impacto en su salud, debido a algunos inconvenientes técnicos que presentaban los modelos desarrollados anteriormente. Utilizando unos ratones eliminadores de PrPC generados por TALEN, ahora hemos descubierto que los animales que no expresan la proteína presentan síntomas similares a la epilepsia y una deficiencia en el aprendizaje y en la memoria que refuerza el papel de la proteína en estos procesos, y que pueden ayudar a entender los efectos de su disminución observada en algunas enfermedades neurodegenerativas en las personas.
José Antonio del Río, líder de grupo en IBEC
En su estudio, los investigadores realizaron un conjunto completo de pruebas de condicionamiento conductual y operante para evaluar la memoria y las capacidades de aprendizaje de los ratones, en paralelo con la secuenciación de RNA, el análisis de la red de neuronas in vitro y datos electrofisiológicos in vivo. Los resultados mostraron una clara disminución de la motilidad, deficiencias en el aprendizaje del condicionamiento operante y un comportamiento relacionado con la ansiedad en los animales sin PrPC.
Los resultados demuestran que la proteína PrPC favorece la formación de redes neuronales y la conectividad, media en la función sináptica, y protege también de la excitotoxicidad. La supresión de PrPC, concluyen los investigadores, puede ser la base de un cerebro susceptible a la epilepsia, ya que los animales estudiados no pueden realizar tareas cognitivas muy exigentes, como el aprendizaje asociativo y presentan comportamientos similares a la ansiedad.
Este estudio, realizado en los últimos años, ha contado con el apoyo de La Caixa Research, del Proyecto PRPSEM del Ministerio de Ciencia e Innovación, del CIBERNED, del Programa CERCA y de la Comisión de Universidades e Investigación del Departamento de Innovación, Universidades y Empresa de la Generalitat de Cataluña.
Artículo de referencia: Matamoros-Angles et al. Analysis of co-isogenic prion protein deficient mice reveals behavioral deficits, learning impairment, and enhanced hippocampal excitability. BMC Biology 2022.
