Altération de la réponse au stress par des agrégats cytoplasmiques de la protéine prion

Abstract

Les encéphalopathies spongiformes transmissibles (EST) sont des maladies neurodégénératives infectieuses qui résultent de l'agrégation de formes anormales de la protéine prion cellulaire (PrP[indice supérieur C]). La maladie de Creutzfeldt-Jakob est la plus répandue chez les humains alors que chez les animaux, la maladie de la vache folle est celle qui a l'impact économique le plus important et est la seule EST animale clairement transmissible à l'homme. Des études suggèrent que des agrégats cytoplasmiques de la protéine prion (CyPrP) pourraient être responsables de la neurodégénérescence observée lors des EST, toutefois, le mécanisme de toxicité de ces agrégats est encore inconnu. Nous avons émis l'hypothèse que la production d'agrégats cytoplasmiques de la protéine prion entraîne un stress considérable et possiblement létal pour les cellules neuronales. Nous avons analysé la capacité de ces agrégats d'activer ou d'inhiber certaines composantes de la réponse au stress intégrée. Cette réponse a pour but de limiter les dommages cellulaires en conditions de stress et consiste en l'arrêt de la synthèse protéique, l'assemblage de granules de stress et l'induction de chaperonnes moléculaires. Nos résultats démontrent que les agrégats cytoplasmiques de la protéine prion induisent un stress pour la cellule qui résulte en l'activation de la kinase du stress PKR, la phosphorylation du facteur d'initiation de la traduction eIF2[alpha] et une diminution d'environ 80% de la synthèse protéique. De façon surprenante, la formation des granules de stress est inhibée dans les cellules qui produisent des agrégats cytoplasmiques de PrP. L'hybridation in situ et la chromatographie d'affinité sur résine de cellulose-oligo(dT) nous ont permis de démontrer que les ARNm étaient séquestrés en grande partie au sein des agrégats de CyPrP. Nous avons aussi démontré que l'induction de Hsp70 était inhibée suite à un stress dans les cellules qui produisent des agrégats et que ces cellules sont beaucoup plus sensibles à un stress oxydatif. Nous proposons que l'activation d'une réponse au stress inadéquate par les agrégats cytoplasmiques de la protéine prion altère considérablement la capacité des neurones de résister à de nombreux stress physiologiques. Nous suggérons que ces événements pourraient contribuer à la toxicité et à la neurodégénérescence observée au cours des maladies à prions.