Ruolo della proteina prionica sui flussi locali di Ca2+ in colture primarie di neuroni cerebellari wild-Type o privi della proteina prionica

La proteina prionica cellulare, PrPC, è una glicoproteina di membrana conservata nei mammiferi ed espressa abbondantemente nei neuroni. A seguito di un processo di cambiamento conformazionale, la proteina si converte nell’isoforma patologica PrPSc che, caratterizzata da proprietà chimico-fisiche diverse da quelle della PrPC, costituisce il prione, l’agente eziologico delle encefalopatie spongiformi trasmissibili (EST) fatali sia per l’uomo che per gli altri animali. Sebbene sia ormai accertato il coinvolgimento della PrPSc nelle EST, il meccanismo attraverso cui la PrPSc causa neurodegenerazione e la funzione fisiologica di PrPC sono rimaste ignote. Riguardo alla biologia della PrPC, numerose evidenze sperimentali le hanno attribuito un numero elevato di ruoli, la maggior parte dei quali si esplicherebbe attraverso il coinvolgimento della proteina in multiple vie di segnalazione. Un’ipotesi che più si adatta a tale comportamento multi-sfaccettato, è che la funzione della PrPC si esplichi agendo su un fattore a sua volta multi-potente - in grado quindi di controllare numerosi eventi cellulari – qual’è, ad esempio, lo ione Ca2+. Il Ca2+ è infatti un trasportatore pleiotropico di segnali nella cellula, in grado di controllare eventi che vanno dalla sopravvivenza alla morte della cellula. In questo lavoro di tesi, abbiamo cercato di validare quest’ipotesi comparando, in colture primarie di neuroni granulari di cervelletto ottenuti da topi wild-type o privi di PrPC, sia i movimenti locali di Ca2+ sia l’espressione dei sistemi più importanti deputati all’omeostasi dello ione. Per misurare i flussi di Ca2+, abbiamo utilizzato la foto-proteina, Ca2+-sensibile, equorina, indirizzata a specifici comparti cellulari: la membrana plasmatica, il lume del reticolo endoplasmico e la matrice mitocondriale. Dai risultati ottenuti è emerso che, rispetto a quando è presente, l’assenza della PrPC è causa di alterazioni dei movimenti dello ione in questi domini, ma anche della diversa espressione di canali, o di pompe, per il Ca2+. Ciò permette di concludere che, a fronte del chiaro intervento sull’omeostasi del Ca2+, la PrPC sia un componente del sistema cellulare atto ad evitare l’accumulo tossico dello ione nella cellula.