Raksa, Helen Caroline
Badiola Diez, Juan José (dir.) ; Acín Tresaco, Cristina (dir.)
Universidad de Zaragoza,
2018
Resumen: Las encefalopatías espongiformes trasmisibles afectan tanto a la especie humana como a los animales, y se caracterizan por un largo período de incubación y lesiones neurodegenerativas que conducen a la muerte del individuo. Estas enfermedades están causadas por el acumulo de una proteína anómala (PrPSc), sobre todo en el SNC, que se genera mediante la conversión conformacional de una glicoproteína de superficie celular (PrPC) que está presente en el hospedador de forma natural. La PrPSc es capaz de inducir la transformación de la PrPC en PrPSc, y esta conversión depende de la cadena de aminoácidos que componen la proteína, y por ello de la secuencia nucleotídica del gen que la codifica, el PRNP. De esta manera, la presencia de determinados polimorfismos en el marco de lectura abierto de este gen puede dar lugar a un cambio aminoacídico en dominios críticos de la PrPC, pudiendo influir en la conversión a la PrPSc. Sin embargo, no todos los animales con el mismo genotipo en el gen PRNP son igualmente susceptibles o desarrollan la patología de la misma manera, lo que puede sugerir la participación de otros genes. Debido a la demostrada influencia de los factores genéticos sobre las EET, en esta tesis se realizaron tres estudios con el objetivo común de contribuir a un mejor
conocimiento de los aspectos genéticos en las encefalopatías espongiformes transmisibles en rumiantes y por lo tanto de su patogenia. La influencia del gen PRNP se ha estudiado ampliamente en la especie ovina, pero tras el diagnóstico de una cabra infectada de forma natural con EEB, se implementaron los estudios en la especie caprina. De esta manera, un gran número de cabras europeas fueron genotipadas y se encontraron determinados polimorfismos que podrían ser útiles a la hora de elaborar un programa de selección genética similar al del ovino. El análisis de este gen ha dado lugar a la descripción de más de 40 mutaciones que suponen un cambio aminoacídico y de 17 mutaciones silentes en esta especie. Además, diversos estudios realizados en cabras infectadas de forma natural y experimentalmente con el agente del scrapie han demostrado la capacidad de determinados polimorfismos para modular la susceptibilidad o resistencia de sus portadores a padecer la enfermedad. En el caso de la EEB, pocos estudios han abordado la resistencia genética en cabras. Algunos estudios de transmisión oral de EEB a cabras portadoras de las mutaciones R211Q y Q222K, revelan que mientras el primer polimorfismo extiende el período de incubación, solo el alelo K222 parece tener un efecto protector. Este hecho convierte al polimorfismo Q222K en uno de los principales candidatos para establecer un programa de mejora genética para erradicar las EET en cabras. Por ello, se realizó un primer estudio, en el cual se inoculó el agente de la EEB bovina por vía intracerebral a cabras portadoras de diferentes mutaciones en el codón 222, homocigotas glutamina y homocigotas lisina y dos animales inoculados con EEB caprina (segundo pase en cabra), uno Q222Q y otro heterocigoto Q222K, también portadores del polimorfismo G127S. Independientemente del genotipo en el codón 222, la presencia de PrPSc en el sistema nervioso central fue similar en todos los animales, a excepción del inoculado con EEB bovina de genotipo K222K, que no presentó PrPSc en corteza frontal y ganglios basales mediante ELISA y casi insignificante positividad mediante IHQ, lo que sugiere que en este animal el punto de inoculación intracerebral fue distinto al de los otros caprinos. En el sistema linforreticular, el genotipo de los animales tampoco influyó en el depósito de PrPSc, que no se detectó únicamente en un caprino inoculado con EEB caprina. En sistema nervioso periférico, el prion se identificó en las neuronas del plexo mioentérico del intestino así como en el músculo tríceps braquial, en husos neuromusculares y fascículos nerviosos, del animal Q222K/G127S inoculado con EEB caprina. En cuanto a la caracterización del agente causal, la técnica de inmunohistoquímica reveló que posee características similares a las del agente de la EEB bovina, caracterizado por un punteado muy leve, fino y difuso intraneuronal con el anticuerpo P4 y una señal más baja con el mismo anticuerpo, mediante la técnica de Western Blot. Con el objetivo de conocer la frecuencia alélica de los polimorfismos resistentes en la población de cabras autóctonas españolas, se realizó un estudio de genotipado con muestras de 1721 animales de la raza Moncaina. Se observó una alta variabilidad genética y se identificó la presencia de algunos polimorfismos descritos por otros estudios como resistentes a las EET, como los polimorfismos R211Q y Q222K. Sin embargo, las frecuencias de estos haplotipos fueron relativamente bajas, lo que demostró la necesidad de mantener y reproducir los animales para aumentar la frecuencia y consecuente resistencia genética de los rebaños. En la mayor parte de las especies afectadas por las enfermedades priónicas, la susceptibilidad y la patogénesis son moduladas por el gen PRNP. En los animales de las especies ovina y caprina, el control de la enfermedad está ligado de manera compleja a genotipos específicos. Sin embargo, no todos los animales con el mismo genotipo en el gen PRNP son igualmente susceptibles o desarrollan la patología de la misma manera, lo que puede sugerir la participación de otros genes. Por este motivo, en el último estudio se realizó un análisis de los polimorfismos identificados en el gen SPRN en ciervos de la especie ciervo rojo (cervus elaphus) y cabras de la Raza Alpina, y en la región promotora del gen PRNP en muestras de ciervos. No se conoce bien la influencia de los polimorfismos en el gen SPRN en ciervos y de los datos que se desprenden de este estudio se observó una alta variabilidad genética, con la presencia de tres polimorfismos con cambio aminoacídico y siete mutaciones silentes en el marco de lectura abierto y tres mutaciones en el fragmento 3`UTR. En los caprinos se observó cuatro mutaciones silentes en el fragmento ORF y dos en el 3`UTR, incluyendo un polimorfismo indel (602_606ins.CTCCC) anteriormente relacionado con la susceptibilidad al scrapie clásico. En la región promotora del gen PRNP en ciervos también se observó una gran variedad de polimorfismos, nueve de un solo nucleótido y tres de inserción/deleción. Los tres estudios desarrollados en la tesis doctoral cumplieron con los objetivos propuestos, contribuyendo ampliar el conocimiento de los factores genéticos que influyen en las encefalopatías espongiformes transmisibles que afectan a los rumiantes.
Resumen (otro idioma):
conocimiento de los aspectos genéticos en las encefalopatías espongiformes transmisibles en rumiantes y por lo tanto de su patogenia. La influencia del gen PRNP se ha estudiado ampliamente en la especie ovina, pero tras el diagnóstico de una cabra infectada de forma natural con EEB, se implementaron los estudios en la especie caprina. De esta manera, un gran número de cabras europeas fueron genotipadas y se encontraron determinados polimorfismos que podrían ser útiles a la hora de elaborar un programa de selección genética similar al del ovino. El análisis de este gen ha dado lugar a la descripción de más de 40 mutaciones que suponen un cambio aminoacídico y de 17 mutaciones silentes en esta especie. Además, diversos estudios realizados en cabras infectadas de forma natural y experimentalmente con el agente del scrapie han demostrado la capacidad de determinados polimorfismos para modular la susceptibilidad o resistencia de sus portadores a padecer la enfermedad. En el caso de la EEB, pocos estudios han abordado la resistencia genética en cabras. Algunos estudios de transmisión oral de EEB a cabras portadoras de las mutaciones R211Q y Q222K, revelan que mientras el primer polimorfismo extiende el período de incubación, solo el alelo K222 parece tener un efecto protector. Este hecho convierte al polimorfismo Q222K en uno de los principales candidatos para establecer un programa de mejora genética para erradicar las EET en cabras. Por ello, se realizó un primer estudio, en el cual se inoculó el agente de la EEB bovina por vía intracerebral a cabras portadoras de diferentes mutaciones en el codón 222, homocigotas glutamina y homocigotas lisina y dos animales inoculados con EEB caprina (segundo pase en cabra), uno Q222Q y otro heterocigoto Q222K, también portadores del polimorfismo G127S. Independientemente del genotipo en el codón 222, la presencia de PrPSc en el sistema nervioso central fue similar en todos los animales, a excepción del inoculado con EEB bovina de genotipo K222K, que no presentó PrPSc en corteza frontal y ganglios basales mediante ELISA y casi insignificante positividad mediante IHQ, lo que sugiere que en este animal el punto de inoculación intracerebral fue distinto al de los otros caprinos. En el sistema linforreticular, el genotipo de los animales tampoco influyó en el depósito de PrPSc, que no se detectó únicamente en un caprino inoculado con EEB caprina. En sistema nervioso periférico, el prion se identificó en las neuronas del plexo mioentérico del intestino así como en el músculo tríceps braquial, en husos neuromusculares y fascículos nerviosos, del animal Q222K/G127S inoculado con EEB caprina. En cuanto a la caracterización del agente causal, la técnica de inmunohistoquímica reveló que posee características similares a las del agente de la EEB bovina, caracterizado por un punteado muy leve, fino y difuso intraneuronal con el anticuerpo P4 y una señal más baja con el mismo anticuerpo, mediante la técnica de Western Blot. Con el objetivo de conocer la frecuencia alélica de los polimorfismos resistentes en la población de cabras autóctonas españolas, se realizó un estudio de genotipado con muestras de 1721 animales de la raza Moncaina. Se observó una alta variabilidad genética y se identificó la presencia de algunos polimorfismos descritos por otros estudios como resistentes a las EET, como los polimorfismos R211Q y Q222K. Sin embargo, las frecuencias de estos haplotipos fueron relativamente bajas, lo que demostró la necesidad de mantener y reproducir los animales para aumentar la frecuencia y consecuente resistencia genética de los rebaños. En la mayor parte de las especies afectadas por las enfermedades priónicas, la susceptibilidad y la patogénesis son moduladas por el gen PRNP. En los animales de las especies ovina y caprina, el control de la enfermedad está ligado de manera compleja a genotipos específicos. Sin embargo, no todos los animales con el mismo genotipo en el gen PRNP son igualmente susceptibles o desarrollan la patología de la misma manera, lo que puede sugerir la participación de otros genes. Por este motivo, en el último estudio se realizó un análisis de los polimorfismos identificados en el gen SPRN en ciervos de la especie ciervo rojo (cervus elaphus) y cabras de la Raza Alpina, y en la región promotora del gen PRNP en muestras de ciervos. No se conoce bien la influencia de los polimorfismos en el gen SPRN en ciervos y de los datos que se desprenden de este estudio se observó una alta variabilidad genética, con la presencia de tres polimorfismos con cambio aminoacídico y siete mutaciones silentes en el marco de lectura abierto y tres mutaciones en el fragmento 3`UTR. En los caprinos se observó cuatro mutaciones silentes en el fragmento ORF y dos en el 3`UTR, incluyendo un polimorfismo indel (602_606ins.CTCCC) anteriormente relacionado con la susceptibilidad al scrapie clásico. En la región promotora del gen PRNP en ciervos también se observó una gran variedad de polimorfismos, nueve de un solo nucleótido y tres de inserción/deleción. Los tres estudios desarrollados en la tesis doctoral cumplieron con los objetivos propuestos, contribuyendo ampliar el conocimiento de los factores genéticos que influyen en las encefalopatías espongiformes transmisibles que afectan a los rumiantes.
Resumen (otro idioma):
Pal. clave: patologia animal
Titulación: Programa de Doctorado en Medicina y Sanidad Animal
Plan(es): Plan 498
Departamento: Patología Animal
Nota: Presentado: 06 06 2018
Nota: Tesis-Univ. Zaragoza, Patología Animal, 2018
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Registro creado el 2020-06-26, última modificación el 2021-05-20
