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Le tropisme cellulaire des prions infectieux diffère selon lespèce animale, celui-ci est corrélé à la souche infectieuse et à des facteurs spécifiques de lhôte. Par exemple, certains prions infectieux sont lymphotropiques, notamment en cas de scrapie chez les moutons et de variant de la maladie de Creutzfeldt-Jakob (vMCJ) chez lhomme. Par opposition, certains prions se caractérisent par un neurotropisme comme observé chez des patients Creutzfeldt-Jakob atteints de la forme sporadique ou chez des bovins atteints dencéphalopathies spongiformes bovines (ESB). Lhypothèse de notre travail repose sur les observations suivantes : dans le cas du variant de la maladie de Creutzfeldt-Jakob et des encéphalopathies spongiformes bovines, lagent responsable est identique, la voie dinoculation et les lésions neurologiques le sont également, seul le tropisme de cette souche pour les organes lymphoïdes diffère. En effet, les amygdales, la rate et lappendice sont infectieux chez lhomme. Par contre, linfectiosité est surtout confinée au niveau du système nerveux chez le bovin. Lors dune inoculation expérimentale par voie orale de lagent responsable de lESB chez les bovins, les plaques de Peyer iléales sont les seuls tissus lymphoïdes infectieux. Notre hypothèse de travail est que des propriétés de lhôte interviennent dans le tropisme de lagent infectieux. Deux axes de recherche ont été envisagés afin de vérifier cette hypothèse :  Lanalyse de la distribution des fibres nerveuses au sein des tissus lymphoïdes associés aux muqueuses (MALT) des espèces bovine et humaine  Létude de lexpression de PrPc et de ses isoformes au sein des tissus lymphoïdes et nerveux des espèces bovine et humaine. Pour atteindre au mieux nos objectifs, il nous manquait un outil essentiel permettant la caractérisation spécifique des FDC bovines. En effet, aucun marqueur spécifique de ces cellules nétait commercialisé. Nous avons donc produit, en collaboration avec le Centre dEconomie Rural de Marloie, un anticorps monoclonal spécifiquement dirigé contre les cellules folliculaires dendritiques (FDC) bovines. Cet anticorps nous a permis détudier la distribution des FDC au sein des organes lymphoïdes bovins. Une attention particulière a été portée aux FDC isolées à partir des plaques de Peyer jéjunales (PPJ) et iléales (PPI). Lapparente différence dinfectivité de ces tissus lymphoïdes chez des bovins atteints expérimentalement dESB nous a conduit à comparer les capacités fonctionnelles des FDC isolées à partir de PPJ et de PPI. Ces observations sont décrites et discutées dans le chapitre 1. Dans le chapitre 2, nous avons établi une cartographie des fibres nerveuses au sein des amygdales, des plaques de Peyer iléales et jéjunales bovines de plusieurs catégories dâge et ensuite comparé ce pattern dinnervation à celui des amygdales humaines; ceci permettra de pister les voies potentielles de neuro-invasion. Une attention particulière a été portée à linterface cellules folliculaires dendritiques fibres nerveuses. En effet, les FDC matures jouent un rôle prépondérant dans la pathogenèse des maladies à prion puisquen leur absence, une infection périphérique na pas lieu. De plus, la proximité entre fibres nerveuses et FDC est un paramètre intervenant dans la neuro-invasion; nous avons dès lors aussi analysé les contacts entre les FDC et les éléments nerveux. Lexpression de la PrPc est une condition sine qua non pour la formation de PrPres. Cette protéine cellulaire sert probablement de récepteur pour son homologue infectieux mais sert surtout de substrat pour lamplification de PrPres ; toute modification au niveau de sa synthèse pourrait entraîner un changement de la cinétique dinfection et pourrait expliquer lapparente absence dinfectivité constatée au niveau du système immunitaire chez les bovins. Lexpression tissulaire et cellulaire spécifique disoformes de la PrPc représente un facteur de lhôte potentiellement capable dinfluencer le tropisme cellulaire de lagent infectieux chez lhumain et le bovin. Cette expression a été étudiée dans les systèmes MALT bovins et humains. Pour affiner notre étude, nous avons analysé, par des techniques de western-blotting, le glycopattern de la PrPc ainsi que lexpression de ses formes tronquées dans les tissus lymphoïdes humains et bovins mais également dans des populations cellulaires spécifiques, les lymphocytes et les FDC. Afin de vérifier si les isoformes de PrPc sont spécifiques aux tissus lymphoïdes, nous avons effectué une étude comparative du pattern de glycosylation et du ratio des formes clivées de PrPc, exprimés au sein de différentes régions du système nerveux central bovin et humain. Les résultats de ces travaux sont repris dans le chapitre 3.

Prions são agentes etiológicos das encefalopatias espongiformes transmissíveis, doenças que acometem tanto homens quanto animais. A proteína infecciosa, PrPsc, é uma isoforma de uma proteína celular normal denominada PrPc. As funções de PrPc ainda causam controvérsia na literatura, mas já foi demonstrada a participação de PrPc em uma variedade de fenômenos biológicos, como homeostase de íons cobre, proteção contra estresse oxidativo, sinalização celular e neuritogênese entre outros. A interação de PrPc com laminina, uma proteína de matriz extracelular, leva a formação e manutenção de neuritos em neurônios hipocampais. Seguindo este caminho, demonstramos no presente trabalho a interação de PrPc com outra proteína de matriz extracelular, vitronectina (Vn). Esta interação também leva ao crescimento neurítico, tanto em células do sistema nervoso central quanto do sistema nervoso periférico. No sistema nervoso periférico, a ausência de PrPc é compensada por integrinas, no fenômeno da neuritogênese. Relatamos também que a interação de PrPc com STI1, uma cochaperonina, leva tanto a neuritogênese quanto a neuroproteção por vias de sinalização distintas. A ligação de PrPc com Vn e STI1 se dá através de domínios contíguos, de modo que as interações são excludentes sendo aquela com Vn mais favorável, como observado em ensaios de ligação in vitro, quanto através do fenômeno de neuritogênese. Já a ligação de laminina se dá em um domínio distante daqueles de ligação à Vn e STI1. Assim, pode ser observada cooperatividade entre laminina e STI1 no fenômeno da neuritogênese. Por fim, demonstra-se que a interação PrPc-laminina in vivo é importante para os mecanismos de consolidação da memória. / Prions are involved in numerous neurodegenerative diseases in humans and animals called transmissible spongiform encephalopathies. PrPsc, the infectious protein, is an isoform of a normal cellular protein named PrPc. PrPc functions are still under debate, among them Cu++ homeostase, protection against oxidative stress, cell survival signaling and neuritogenesis. PrPc interaction with laminin (Ln), an extracellular matrix protein, leads to neurite growth and maintenance. PrPc interaction with another extracellular matrix protein, vitronectin (Vn) is here demonstrated. This association leads to neurite growth in hippocampal and dorsal root ganglia cells. In dorsal root ganglia cells, PrPc ablation can be compensated by integrins, at least in the neuritogenesis phenomenon. PrPc is also a cellular ligand for STI1, a co-chaperone, mediating neuritogenesis or neuroprotection, depending on the activated cell signaling pathway. Vn and STI1 binding sites at the PrPc molecule are localized in contiguous domains what makes their binding to PrPc mutually exclusive. The first is more favorable, as observed in vitro and ex vivo. On the other hand, Ln binding site at PrPc is confined to a domain distinct from those where Vn or STI1 associate. Furthermore, laminin and STI1 have additive effects on neurite outgrowth. The importance of PrPc-Ln interaction is also observed in vivo, since the complex participates in memory consolidation mechanisms.

A conversão da proteína prion celular normal (PrPc), cuja função ainda esta sob investigação, para a forma infecciosa (PrPsc) é a causa de algumas doenças neurodegenerativas em humanos e animais. Vários estudos têm sido realizados e mostram que PrPc pode participar de processos normais como memória, estresse oxidativo, neuritogênese e outros. Portanto, a elucidação dos processos de regulação de sua expressão é importante tanto para definir uma estratégia para controlar a infecção quanto para entender melhor a função fisiológica de PrPc. Este trabalho tem por objetivo avaliar a expressão do gene de PrPc, a partir da regulação da atividade de seu promotor frente a drogas que foram eleitas de acordo com a composição dos elementos de resposta a fatores de transcrição nele contidos. Para isto o promotor foi clonado em um vetor contendo o gene \"reporter\" de luciferase, células C6 e PC-12 foram transfectadas e clones com expressão estável de luciferase foram selecionados. Os resultados dos tratamentos dos clones celulares mostram que éster de forbol (TPA) e AMPc induzem a atividade do promotor de 1,5 a 3 vezes, ácido retinóico (RA) diminui esta atividade em cerca de 50% enquanto que NGF e Dexametasona não têm efeito. A dependência da conformação da cromatina na regulação deste gene também foi testada utilizando-se Tricostatina A (TSA), esta droga foi capaz de aumentar de 10 a 4.000 vezes a atividade do promotor, o que foi seguida tanto pela indução de expressão do RNAm quanto da proteína PrPc. Este efeito parece não ser generalizado a todos os promotores uma vez que esta droga não alterou expressão de GAPDH e de β-actina. Quando TPA e AMPc foram associados à TSA uma potencialização do efeito indutor destas drogas foi observada e a associação de RA e TSA mostrou que RA reduz a indução gerada por TSA. Estes novos dados indicam que a regulação de PrPc é extremamente dependente da conformação da cromatina. / Conversion of the cellular normal prion protein (PrPc), whose physiological function is still under investigation, to an infectious form called prion is the cause of some neurodegenerative diseases. Therefore, the elucidation of PrPc gene regulation is important both to define a strategy to control the infection and to better understand PrPc function. We cloned the rat PrPc gene promoter region into a luciferase reporter vector, transfected C6 and PC-12 cells and isolated clones with stable luciferase expression. The phorbol ester TPA and cAMP induced promoter activity by 1.5 to 3 times, retinoic acid decreased it by 50% while NGF and dexamethasone had no effect. We also tested the dependence of chromatin conformation for PrPc promoter activity using Trichostatin A (TSA), which was able to highly increase not only promoter activity but also PrPc rnRNA and protein leveIs. Moreover, the TSA effect seems to be restricted since any alteration was observed regarding GAPDH (Glyiceraldehyde 3-phosphate desydrogenase) and β-actin expression. When cAMP, TPA or retinoic acid were associated with TSA a potentiation of their primary effects was observed. These new data indicate that PrPc gene regulation is highly dependent on disruption of chromatin fiber assembly what permits assess of trascription factors.

PrPc é uma glicoproteína de 35 KDa, bastante conservada entre as espécies e essencial no processo de transmissão e patogênese de várias doenças neurodegenerativas como a encefalopatia espongiforme bovina e a doença de Creutzfeldt-Jacob (PRUSINER, 1991). Embora sua função fisiológica ainda seja desconhecida, sabe-se que a patogênese das doenças priônicas requer a sua expressão e é freqüentemente acompanhada do acúmulo no cérebro de uma isoforma anormal de PrPc, designada PrPsc (GABIZON e cols., 1997). Interessado nos possíveis papéis fisiológicos da proteína PrPc, nosso grupo tem se dedicado a estudar as interações que PrPc realiza com outras moléculas. Identificamos e caracterizamos duas interações nas quais PrPc está envolvido: com uma proteína ligante de 66 KDa, recém-identificada como sendo a proteína STI1 (ZANATA e cols., 2002) e com a principal proteína não colagênica da matriz extracelular, a laminina (GRANER e cols., 2000). No presente trabalho, procuramos investigar as vias de sinalização deflagradas por cada uma dessas interações, como também o seu papel nos mecanismos de morte celular programada e memória. Os resultados apresentados nesse trabalho demonstram que a interação PrPc-p66 desencadeia uma resposta neuroprotetora na camada neuroblástica da retina de roedores em desenvolvimento via cAMP/PKA. Além disso, verificamos que a interação PrPc-laminina desempenha um importante papel na formação da memória de curta duração através da ativação da via cAMP-PKA-MAPK, e na memória de longa duração ativando somente a via cAMP/PKA. / PrPc is an extremely conserved 35 KDa glycoprotein which seems to be essential during the transmission and pathogenesis of several neurodegenerative diseases like bovine spongiform encephalopathy or Creutzfeldt-Jacob disease (PRUSINER, 1991). Although the physiological function of this protein remains unclear, it is well established that prion diseases require PrPc expression and are often characterized by deposition of an abnormal PrPc isoform, named PrPsc (GABIZON et. al., 1997). Interested in the normal fuction of PrPc, our group has been dedicated to study the interations that PrPc could entertain with other molecules. We have identified and characterized two interactions in which PrPc is involved: with a 66 KDa ligand protein, recently identified as the STI1 protein (ZANATA et. al., 2002) and with laminin (GRANER et. al., 2000). In this work, we have investigated the signaling pathways triggered by these interactions, as well as their relevance in programmed cell death and memory formation mechanisms. We show in this work that PrPc-p66 interaction transduces neuroprotective signals through a cAMP/PKA-dependent pathway in the neuroblastic layer of rodents\' retina. Moreover, we demonstrated that PrPc-laminin interaction has an important role for short-term memory formation through the activation of cAMP-PKA-MAPK pathways and for long-term memory with the activation of the cAMP/PKA pathway only.

As funções fisiológicas da proteína prion (PrPc) estão sob ampla investigação e caracterização, especialmente as funções associadas ao desenvolvimento cerebral. Destaca-se que a associação de PrPc com Stress Inducible Protein 1 (STI1), induz neuritogênese e neuroproteção via proteína cinase extracelular reguladora (ERK) e proteína cinase dependente de AMPc (PKA) respectivamente. O presente estudo avaliou como a expressão de PrP cem astrócitos pode modular a interação neurônioglia e o papel de STI1 como um fator autócrino em astrócitos. PrPc modula a interação neurônio-glia, a produção de fatores tróficos solúveis e a organização da laminina secretada na matriz extracelular pelos astrócitos. Desta forma, a expressão de PrP ctanto em astrócitos quanto em neurônios é essencial para a neuritogênese e sobrevivência neuronal. O papel autócrino de STI1 em astrócitos também foi demonstrado. A interação PrPc-STI1 previne a morte celular por ativação da via de PKA, e ativa a diferenciação astrocitária, de uma forma protoplasmática para uma fibrosa pela indução de ERK1/2. De acordo com estes resultados, um menor grau de diferenciação é encontrado em camundongos deficientes para PrPc. Estes apresentam uma expresão reduzida GFAP (proteína fibrilar acídica glial) e aumentada de vimentina e nestina em comparação com aqueles derivados de animais tipo-selvagem. STI1 promove ainda parada da proliferação astrocitária ativando a via de PKC de maneira independente de PrPc. O mecanismo pelo qual STI1 é secretada por astrócitos também foi avaliado e verificou-se que este é independente da via clássica mediada pelo complexo de Golgi. STI1 secretada é encontrada numa forma solúvel e em outra associada a componentes lipídicos e foram caracterizados por microscopia eletrônica como vesículas que variam entre 20-200nm. Dentre as vias de secreção não clássicas dependentes de lipídeos, a via de \"shedding\" de membrana foi descartada visto que STI1 não é secretada em associação com lipoproteínas. STI1 está presente em frações positivas para o receptor de transferrina, Hsp70, Hsp90 e PrPc, sugerindo composição exossomal. Esses resultados indicam que STI1 pode ser classificada como um fator trófico que associado ao seu \"receptor\" ou \"co-receptor\", PrPc, modula a sobrevivência e diferenciação tanto de neurônios quanto de astrócitos / The physiological functions of PrPc are under intense investigation and characterization, particularly those associated with brain development. In neurons, the association of PrPc with its ligand, STI1, induces neuritogenesis and neuroprotection via ERK and PKA signaling pathways, respectively. The present study evaluated whether PrPc expression in astrocytes modulates neuron-glia crosstalk and the autocrine role of STI1 in astrocytes. PrPc modulates neuron-glia interaction, the production and secretion of soluble factors, and the organization of the laminin in the extracellular matrix. PrPc expression in neurons and astrocytes is essential to neuritogenesis and neuronal survival. The autocrine role of STI1 in astrocytes was also demonstrated. The PrPc-STI1 interaction prevents cell death in a PKA-dependent manner, and induces astrocyte differentiation, from a flat to a process-bearing morphology in an ERK1/2 dependent manner. We showed that PrPccnull astrocytes presented a slower rate of astrocyte maturation than wild-type ones, with reduced expression of GFAP and increased vimentin and nestin expression. STI1 inhibited proliferation of both wild-type and PrPCnull astrocytes in a PKC-dependent manner. The mechanisms by which STI1 can be secreted by astrocytes was avaliated and we demonstrated that this secretion is independent on the classical secretory pathway mediated by the Golgi apparatus. Secreted STI1 is found in a soluble form and associated with lipidic compartments and we characterized by electron microscopy as vesicles that range from 20-200nm. Among the non-classical lipid-dependent secretory pathways, STI1 secretion by shedding was ruled out since STI1 was not secreted with lipoprotein fractions. On the other hand, STI1 is present in fractions that are positive for transferrin receptor, Hsp70, Hsp90 and PrPc, suggesting an exosome identity. Taken together, these data indicate that STI1 acts as a neurotrophic factor whose activity is dependent on the expression of PrP c at the neuronal surface, modulating differentiation and survival of both neurons and astrocytes

As funções fisiológicas da proteína prion (PrPc) estão sob ampla investigação e caracterização, especialmente as funções associadas ao desenvolvimento cerebral. Destaca-se que a associação de PrPc com Stress Inducible Protein 1 (STI1), induz neuritogênese e neuroproteção via proteína cinase extracelular reguladora (ERK) e proteína cinase dependente de AMPc (PKA) respectivamente. O presente estudo avaliou como a expressão de PrP cem astrócitos pode modular a interação neurônioglia e o papel de STI1 como um fator autócrino em astrócitos. PrPc modula a interação neurônio-glia, a produção de fatores tróficos solúveis e a organização da laminina secretada na matriz extracelular pelos astrócitos. Desta forma, a expressão de PrP ctanto em astrócitos quanto em neurônios é essencial para a neuritogênese e sobrevivência neuronal. O papel autócrino de STI1 em astrócitos também foi demonstrado. A interação PrPc-STI1 previne a morte celular por ativação da via de PKA, e ativa a diferenciação astrocitária, de uma forma protoplasmática para uma fibrosa pela indução de ERK1/2. De acordo com estes resultados, um menor grau de diferenciação é encontrado em camundongos deficientes para PrPc. Estes apresentam uma expresão reduzida GFAP (proteína fibrilar acídica glial) e aumentada de vimentina e nestina em comparação com aqueles derivados de animais tipo-selvagem. STI1 promove ainda parada da proliferação astrocitária ativando a via de PKC de maneira independente de PrPc. O mecanismo pelo qual STI1 é secretada por astrócitos também foi avaliado e verificou-se que este é independente da via clássica mediada pelo complexo de Golgi. STI1 secretada é encontrada numa forma solúvel e em outra associada a componentes lipídicos e foram caracterizados por microscopia eletrônica como vesículas que variam entre 20-200nm. Dentre as vias de secreção não clássicas dependentes de lipídeos, a via de \"shedding\" de membrana foi descartada visto que STI1 não é secretada em associação com lipoproteínas. STI1 está presente em frações positivas para o receptor de transferrina, Hsp70, Hsp90 e PrPc, sugerindo composição exossomal. Esses resultados indicam que STI1 pode ser classificada como um fator trófico que associado ao seu \"receptor\" ou \"co-receptor\", PrPc, modula a sobrevivência e diferenciação tanto de neurônios quanto de astrócitos / The physiological functions of PrPc are under intense investigation and characterization, particularly those associated with brain development. In neurons, the association of PrPc with its ligand, STI1, induces neuritogenesis and neuroprotection via ERK and PKA signaling pathways, respectively. The present study evaluated whether PrPc expression in astrocytes modulates neuron-glia crosstalk and the autocrine role of STI1 in astrocytes. PrPc modulates neuron-glia interaction, the production and secretion of soluble factors, and the organization of the laminin in the extracellular matrix. PrPc expression in neurons and astrocytes is essential to neuritogenesis and neuronal survival. The autocrine role of STI1 in astrocytes was also demonstrated. The PrPc-STI1 interaction prevents cell death in a PKA-dependent manner, and induces astrocyte differentiation, from a flat to a process-bearing morphology in an ERK1/2 dependent manner. We showed that PrPccnull astrocytes presented a slower rate of astrocyte maturation than wild-type ones, with reduced expression of GFAP and increased vimentin and nestin expression. STI1 inhibited proliferation of both wild-type and PrPCnull astrocytes in a PKC-dependent manner. The mechanisms by which STI1 can be secreted by astrocytes was avaliated and we demonstrated that this secretion is independent on the classical secretory pathway mediated by the Golgi apparatus. Secreted STI1 is found in a soluble form and associated with lipidic compartments and we characterized by electron microscopy as vesicles that range from 20-200nm. Among the non-classical lipid-dependent secretory pathways, STI1 secretion by shedding was ruled out since STI1 was not secreted with lipoprotein fractions. On the other hand, STI1 is present in fractions that are positive for transferrin receptor, Hsp70, Hsp90 and PrPc, suggesting an exosome identity. Taken together, these data indicate that STI1 acts as a neurotrophic factor whose activity is dependent on the expression of PrP c at the neuronal surface, modulating differentiation and survival of both neurons and astrocytes

A conversão da proteína prion celular normal (PrPc), cuja função ainda esta sob investigação, para a forma infecciosa (PrPsc) é a causa de algumas doenças neurodegenerativas em humanos e animais. Vários estudos têm sido realizados e mostram que PrPc pode participar de processos normais como memória, estresse oxidativo, neuritogênese e outros. Portanto, a elucidação dos processos de regulação de sua expressão é importante tanto para definir uma estratégia para controlar a infecção quanto para entender melhor a função fisiológica de PrPc. Este trabalho tem por objetivo avaliar a expressão do gene de PrPc, a partir da regulação da atividade de seu promotor frente a drogas que foram eleitas de acordo com a composição dos elementos de resposta a fatores de transcrição nele contidos. Para isto o promotor foi clonado em um vetor contendo o gene \"reporter\" de luciferase, células C6 e PC-12 foram transfectadas e clones com expressão estável de luciferase foram selecionados. Os resultados dos tratamentos dos clones celulares mostram que éster de forbol (TPA) e AMPc induzem a atividade do promotor de 1,5 a 3 vezes, ácido retinóico (RA) diminui esta atividade em cerca de 50% enquanto que NGF e Dexametasona não têm efeito. A dependência da conformação da cromatina na regulação deste gene também foi testada utilizando-se Tricostatina A (TSA), esta droga foi capaz de aumentar de 10 a 4.000 vezes a atividade do promotor, o que foi seguida tanto pela indução de expressão do RNAm quanto da proteína PrPc. Este efeito parece não ser generalizado a todos os promotores uma vez que esta droga não alterou expressão de GAPDH e de β-actina. Quando TPA e AMPc foram associados à TSA uma potencialização do efeito indutor destas drogas foi observada e a associação de RA e TSA mostrou que RA reduz a indução gerada por TSA. Estes novos dados indicam que a regulação de PrPc é extremamente dependente da conformação da cromatina. / Conversion of the cellular normal prion protein (PrPc), whose physiological function is still under investigation, to an infectious form called prion is the cause of some neurodegenerative diseases. Therefore, the elucidation of PrPc gene regulation is important both to define a strategy to control the infection and to better understand PrPc function. We cloned the rat PrPc gene promoter region into a luciferase reporter vector, transfected C6 and PC-12 cells and isolated clones with stable luciferase expression. The phorbol ester TPA and cAMP induced promoter activity by 1.5 to 3 times, retinoic acid decreased it by 50% while NGF and dexamethasone had no effect. We also tested the dependence of chromatin conformation for PrPc promoter activity using Trichostatin A (TSA), which was able to highly increase not only promoter activity but also PrPc rnRNA and protein leveIs. Moreover, the TSA effect seems to be restricted since any alteration was observed regarding GAPDH (Glyiceraldehyde 3-phosphate desydrogenase) and β-actin expression. When cAMP, TPA or retinoic acid were associated with TSA a potentiation of their primary effects was observed. These new data indicate that PrPc gene regulation is highly dependent on disruption of chromatin fiber assembly what permits assess of trascription factors.

PrPc é uma glicoproteína de 35 KDa, bastante conservada entre as espécies e essencial no processo de transmissão e patogênese de várias doenças neurodegenerativas como a encefalopatia espongiforme bovina e a doença de Creutzfeldt-Jacob (PRUSINER, 1991). Embora sua função fisiológica ainda seja desconhecida, sabe-se que a patogênese das doenças priônicas requer a sua expressão e é freqüentemente acompanhada do acúmulo no cérebro de uma isoforma anormal de PrPc, designada PrPsc (GABIZON e cols., 1997). Interessado nos possíveis papéis fisiológicos da proteína PrPc, nosso grupo tem se dedicado a estudar as interações que PrPc realiza com outras moléculas. Identificamos e caracterizamos duas interações nas quais PrPc está envolvido: com uma proteína ligante de 66 KDa, recém-identificada como sendo a proteína STI1 (ZANATA e cols., 2002) e com a principal proteína não colagênica da matriz extracelular, a laminina (GRANER e cols., 2000). No presente trabalho, procuramos investigar as vias de sinalização deflagradas por cada uma dessas interações, como também o seu papel nos mecanismos de morte celular programada e memória. Os resultados apresentados nesse trabalho demonstram que a interação PrPc-p66 desencadeia uma resposta neuroprotetora na camada neuroblástica da retina de roedores em desenvolvimento via cAMP/PKA. Além disso, verificamos que a interação PrPc-laminina desempenha um importante papel na formação da memória de curta duração através da ativação da via cAMP-PKA-MAPK, e na memória de longa duração ativando somente a via cAMP/PKA. / PrPc is an extremely conserved 35 KDa glycoprotein which seems to be essential during the transmission and pathogenesis of several neurodegenerative diseases like bovine spongiform encephalopathy or Creutzfeldt-Jacob disease (PRUSINER, 1991). Although the physiological function of this protein remains unclear, it is well established that prion diseases require PrPc expression and are often characterized by deposition of an abnormal PrPc isoform, named PrPsc (GABIZON et. al., 1997). Interested in the normal fuction of PrPc, our group has been dedicated to study the interations that PrPc could entertain with other molecules. We have identified and characterized two interactions in which PrPc is involved: with a 66 KDa ligand protein, recently identified as the STI1 protein (ZANATA et. al., 2002) and with laminin (GRANER et. al., 2000). In this work, we have investigated the signaling pathways triggered by these interactions, as well as their relevance in programmed cell death and memory formation mechanisms. We show in this work that PrPc-p66 interaction transduces neuroprotective signals through a cAMP/PKA-dependent pathway in the neuroblastic layer of rodents\' retina. Moreover, we demonstrated that PrPc-laminin interaction has an important role for short-term memory formation through the activation of cAMP-PKA-MAPK pathways and for long-term memory with the activation of the cAMP/PKA pathway only.

Prions são agentes etiológicos das encefalopatias espongiformes transmissíveis, doenças que acometem tanto homens quanto animais. A proteína infecciosa, PrPsc, é uma isoforma de uma proteína celular normal denominada PrPc. As funções de PrPc ainda causam controvérsia na literatura, mas já foi demonstrada a participação de PrPc em uma variedade de fenômenos biológicos, como homeostase de íons cobre, proteção contra estresse oxidativo, sinalização celular e neuritogênese entre outros. A interação de PrPc com laminina, uma proteína de matriz extracelular, leva a formação e manutenção de neuritos em neurônios hipocampais. Seguindo este caminho, demonstramos no presente trabalho a interação de PrPc com outra proteína de matriz extracelular, vitronectina (Vn). Esta interação também leva ao crescimento neurítico, tanto em células do sistema nervoso central quanto do sistema nervoso periférico. No sistema nervoso periférico, a ausência de PrPc é compensada por integrinas, no fenômeno da neuritogênese. Relatamos também que a interação de PrPc com STI1, uma cochaperonina, leva tanto a neuritogênese quanto a neuroproteção por vias de sinalização distintas. A ligação de PrPc com Vn e STI1 se dá através de domínios contíguos, de modo que as interações são excludentes sendo aquela com Vn mais favorável, como observado em ensaios de ligação in vitro, quanto através do fenômeno de neuritogênese. Já a ligação de laminina se dá em um domínio distante daqueles de ligação à Vn e STI1. Assim, pode ser observada cooperatividade entre laminina e STI1 no fenômeno da neuritogênese. Por fim, demonstra-se que a interação PrPc-laminina in vivo é importante para os mecanismos de consolidação da memória. / Prions are involved in numerous neurodegenerative diseases in humans and animals called transmissible spongiform encephalopathies. PrPsc, the infectious protein, is an isoform of a normal cellular protein named PrPc. PrPc functions are still under debate, among them Cu++ homeostase, protection against oxidative stress, cell survival signaling and neuritogenesis. PrPc interaction with laminin (Ln), an extracellular matrix protein, leads to neurite growth and maintenance. PrPc interaction with another extracellular matrix protein, vitronectin (Vn) is here demonstrated. This association leads to neurite growth in hippocampal and dorsal root ganglia cells. In dorsal root ganglia cells, PrPc ablation can be compensated by integrins, at least in the neuritogenesis phenomenon. PrPc is also a cellular ligand for STI1, a co-chaperone, mediating neuritogenesis or neuroprotection, depending on the activated cell signaling pathway. Vn and STI1 binding sites at the PrPc molecule are localized in contiguous domains what makes their binding to PrPc mutually exclusive. The first is more favorable, as observed in vitro and ex vivo. On the other hand, Ln binding site at PrPc is confined to a domain distinct from those where Vn or STI1 associate. Furthermore, laminin and STI1 have additive effects on neurite outgrowth. The importance of PrPc-Ln interaction is also observed in vivo, since the complex participates in memory consolidation mechanisms.