Desarrollo de líneas celulares competentes para la replicación de priones humanos mediante la reprogramación de fibroblastos de pacientes genéticamente susceptibles

216 p.Las enfermedades espongiformes transmisibles (EETs) o enfermedades priónicas son un grupo de enfermedades neurodegenerativas mortales que afectan a seres humanos y animales, son producidas por el mal plegamiento de la proteína priónica celular (PrPC) y para las que no existe terapia. Hipotetizamos que sería posible desarrollar un modelo celular de infección por priónes humanos utilizando neuronas derivadas de hiPSC humanas reprogramadas a partir de fibroblastos provenientes de un paciente con la prionopatía de Gerstmann-Sträussler-Scheinker (GSS) de tipo familiar, portador de la mutación Y218N en el gen PRNP y un donante sano. En la caracterización de ambos modelos celulares se observó una expresión robusta y mantenida de la PrP celular sin expresar formas PrP resistentes a PK. Las hiPSC Y218N mostraron una mayor presencia de células de la glía reactivas y una mayor apoptosis, una disminución en la expresión de marcadores neuronales maduros y un mayor nivel de Tau hiperfosforilada. Al evaluar la susceptibilidad de las neuronas diferenciadas del paciente Y218N y el donante sano a la infección con varios inóculos priónicos humanos (Creutzfeldt-Jakob, insomnio familiar fatal, Gerstmann-Sträussler-Scheinker) y no humanos (scrapie). Ninguno de los inóculos priónicos utilizados en este estudio se propagaron, sin embargo, la infección de las células con algunos de los inóculos desencadenó una mayor presencia de células de la glía reactivas, cambios morfológicos en la glía, fagocitosis glial y apoptosis, así como redistribución subcelular de Tau. Por todo ello, consideramos que las neuronas obtenidas a partir de hiPSC de pacientes con enfermedad priónica familiar pueden ser muy útiles para el estudio de los mecanismos implicados en la patogénesis de las prionopatías hereditarias, incluyendo el papel de las células gliales, el estudio de la citotoxicidad en presencia de inóculos infecciosos y la agregación de Tau y su posible efecto citotóxico.CIC bioGUNE; InbioMED, BioDonosti

Desarrollo de líneas celulares competentes para la replicación de priones humanos mediante la reprogramación de fibroblastos de pacientes genéticamente susceptibles

216 p.Las enfermedades espongiformes transmisibles (EETs) o enfermedades priónicas son un grupo de enfermedades neurodegenerativas mortales que afectan a seres humanos y animales, son producidas por el mal plegamiento de la proteína priónica celular (PrPC) y para las que no existe terapia. Hipotetizamos que sería posible desarrollar un modelo celular de infección por priónes humanos utilizando neuronas derivadas de hiPSC humanas reprogramadas a partir de fibroblastos provenientes de un paciente con la prionopatía de Gerstmann-Sträussler-Scheinker (GSS) de tipo familiar, portador de la mutación Y218N en el gen PRNP y un donante sano. En la caracterización de ambos modelos celulares se observó una expresión robusta y mantenida de la PrP celular sin expresar formas PrP resistentes a PK. Las hiPSC Y218N mostraron una mayor presencia de células de la glía reactivas y una mayor apoptosis, una disminución en la expresión de marcadores neuronales maduros y un mayor nivel de Tau hiperfosforilada. Al evaluar la susceptibilidad de las neuronas diferenciadas del paciente Y218N y el donante sano a la infección con varios inóculos priónicos humanos (Creutzfeldt-Jakob, insomnio familiar fatal, Gerstmann-Sträussler-Scheinker) y no humanos (scrapie). Ninguno de los inóculos priónicos utilizados en este estudio se propagaron, sin embargo, la infección de las células con algunos de los inóculos desencadenó una mayor presencia de células de la glía reactivas, cambios morfológicos en la glía, fagocitosis glial y apoptosis, así como redistribución subcelular de Tau. Por todo ello, consideramos que las neuronas obtenidas a partir de hiPSC de pacientes con enfermedad priónica familiar pueden ser muy útiles para el estudio de los mecanismos implicados en la patogénesis de las prionopatías hereditarias, incluyendo el papel de las células gliales, el estudio de la citotoxicidad en presencia de inóculos infecciosos y la agregación de Tau y su posible efecto citotóxico.CIC bioGUNE; InbioMED, BioDonosti

iPS cell cultures from a Gerstmann-Straussler-Scheinker patient with the Y218N PRNP mutation recapitulate tau pathology

Gerstmann-Straussler-Scheinker (GSS) syndrome is a fatal autosomal dominant neurodegenerative prionopathy clinically characterized by ataxia, spastic paraparesis, extrapyramidal signs and dementia. In some GSS familiar cases carrying point mutations in the PRNP gene, patients also showed comorbid tauopathy leading to mixed pathologies. In this study we developed an induced pluripotent stem (iPS) cell model derived from fibroblasts of a GSS patient harboring the Y218N PRNP mutation, as well as an age-matched healthy control. This particular PRNP mutation is unique with very few described cases. One of the cases presented neurofibrillary degeneration with relevant Tau hyperphosphorylation. Y218N iPS-derived cultures showed relevant astrogliosis, increased phospho-Tau, altered microtubule-associated transport and cell death. However, they failed to generate proteinase K-resistant prion. In this study we set out to test, for the first time, whether iPS cell-derived neurons could be used to investigate the appearance of disease-related phenotypes (i.e, tauopathy) identified in the GSS patient

Desarrollo de líneas celulares competentes para la replicación de priones humanos mediante la reprogramación de fibroblastos de pacientes genéticamente susceptibles

216 p.Las enfermedades espongiformes transmisibles (EETs) o enfermedades priónicas son un grupo de enfermedades neurodegenerativas mortales que afectan a seres humanos y animales, son producidas por el mal plegamiento de la proteína priónica celular (PrPC) y para las que no existe terapia. Hipotetizamos que sería posible desarrollar un modelo celular de infección por priónes humanos utilizando neuronas derivadas de hiPSC humanas reprogramadas a partir de fibroblastos provenientes de un paciente con la prionopatía de Gerstmann-Sträussler-Scheinker (GSS) de tipo familiar, portador de la mutación Y218N en el gen PRNP y un donante sano. En la caracterización de ambos modelos celulares se observó una expresión robusta y mantenida de la PrP celular sin expresar formas PrP resistentes a PK. Las hiPSC Y218N mostraron una mayor presencia de células de la glía reactivas y una mayor apoptosis, una disminución en la expresión de marcadores neuronales maduros y un mayor nivel de Tau hiperfosforilada. Al evaluar la susceptibilidad de las neuronas diferenciadas del paciente Y218N y el donante sano a la infección con varios inóculos priónicos humanos (Creutzfeldt-Jakob, insomnio familiar fatal, Gerstmann-Sträussler-Scheinker) y no humanos (scrapie). Ninguno de los inóculos priónicos utilizados en este estudio se propagaron, sin embargo, la infección de las células con algunos de los inóculos desencadenó una mayor presencia de células de la glía reactivas, cambios morfológicos en la glía, fagocitosis glial y apoptosis, así como redistribución subcelular de Tau. Por todo ello, consideramos que las neuronas obtenidas a partir de hiPSC de pacientes con enfermedad priónica familiar pueden ser muy útiles para el estudio de los mecanismos implicados en la patogénesis de las prionopatías hereditarias, incluyendo el papel de las células gliales, el estudio de la citotoxicidad en presencia de inóculos infecciosos y la agregación de Tau y su posible efecto citotóxico.CIC bioGUNE; InbioMED, BioDonosti

Infectivity versus Seeding in Neurodegenerative Diseases Sharing a Prion-Like Mechanism

Prions are considered the best example to prove that the biological information can be transferred protein to protein through a conformational change. The term “prion-like” is used to describe molecular mechanisms that share similarities with the mammalian prion protein self-perpetuating aggregation and spreading characteristics. Since prions are presumably composed only of protein and are infectious, the more similar the mechanisms that occur in the different neurodegenerative diseases, the more these processes will resemble an infection. In vitro and in vivo experiments carried out during the last decade in different neurodegenerative disorders such as Alzheimer's disease (AD), Parkinson's diseases (PD), and amyotrophic lateral sclerosis (ALS) have shown a convergence toward a unique mechanism of misfolded protein propagation. In spite of the term “infection” that could be used to explain the mechanism governing the diversity of the pathological processes, other concepts as “seeding” or “de novo induction” are being used to describe the in vivo propagation and transmissibility of misfolded proteins. The current studies are demanding an extended definition of “disease-causing agents” to include those already accepted as well as other misfolded proteins. In this new scenario, “seeding” would be a type of mechanism by which an infectious agent can be transmitted but should not be used to define a whole “infection” process

iPS Cell Cultures from a Gerstmann-Sträussler-Scheinker Patient with the Y218N PRNP Mutation Recapitulate tau Pathology

Gerstmann-Sträussler-Scheinker (GSS) syndrome is a fatal autosomal dominant neurodegenerative prionopathy clinically characterized by ataxia, spastic paraparesis, extrapyramidal signs and dementia. In some GSS familiar cases carrying point mutations in the PRNP gene, patients also showed comorbid tauopathy leading to mixed pathologies. In this study we developed an induced pluripotent stem (iPS) cell model derived from fibroblasts of a GSS patient harboring the Y218N PRNP mutation, as well as an age-matched healthy control. This particular PRNP mutation is unique with very few described cases. One of the cases presented neurofibrillary degeneration with relevant Tau hyperphosphorylation. Y218N iPS-derived cultures showed relevant astrogliosis, increased phospho-Tau, altered microtubule-associated transport and cell death. However, they failed to generate proteinase K-resistant prion. In this study we set out to test, for the first time, whether iPS cell-derived neurons could be used to investigate the appearance of disease-related phenotypes (i.e, tauopathy) identified in the GSS patient.SCOPUS: ar.jinfo:eu-repo/semantics/publishe