Prión
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Los priones o o proteínas priónicas son partículas acelulares, patógenas y transmisibles. Se caracterizan por producir enfermedades que afectan el sistema nervioso central (SNC) denominadas encefalopatías espongiformes transmisibles (EET). Los priones no son seres vivos, son proteínas con la propiedad de desnaturalizar otras proteínas.
Su acción patógena deriva de que son una forma modificada de una proteína natural existente en el organismo que al entrar en contacto con las proteínas originales las induce a adoptar la forma del prión, que suele ser una forma anormal y disfuncional, todo ello en una acción en cadena que acaba por destruir la operatividad de todas las proteínas sensibles al prión.
Teorías más recientes apuntan a que los priones son proteínas modificadas bajo ciertas circunstancias que favorecieron su caída a un nivel energético muy estable, lo que las hace insolubles, inmunes a las proteasas y les cambia su conformación tridimensional. Esta “estabilidad” provoca que dichas proteínas se acumulen en el sistema nervioso provocando enfermedades por acumulación.
De hecho la “infección” con proteínas priónicas se debe a que al consumirse, empiezan a actuar en el tejido nervioso como núcleos en torno a los cuales más proteínas se desnaturalizan bajo su acción y se acumulan formando generalmente fibrillas insolubles.
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[editar] Historia
Las primeras referencias a las enfermedades espongiformes transmisibles se remontan al siglo XVIII, cuando ganaderos europeos describieron una enfermedad neurodegenerativa letal que afectaba a ovejas y cabras, mal al que se denominó tembladera (en inglés, scrapie). El cerebro de estos animales presentaba un aspecto de esponja, de donde proviene el término "espongiforme". A principios del siglo XX se describieron los primeros casos de encefalopatía espongiforme en el hombre, y la enfermedad fue bautizada como enfermedad de Creutzfeldt-Jakob. Posteriormente se demostró que estas enfermedades eran transmisibles. El agente patógeno, el prión, fue descubierto en 1982 por Stanley Prusiner, quien demostró que se trataba de partículas puramente proteicas sin ácido nucleico. En 1997 le fue otorgado el Premio Nobel de Fisiología o Medicina.
Prusiner sometió los priones a distintos tratamientos para alterar las proteínas o los ácidos nucleicos intentando alterar su capacidad infecciosa. Observó que perdían infectividad si se trataban con fenol (agentes desnaturalizantes de proteínas pero no de ácidos nucleicos), aunque eran resistentes a algunos de los procesos de degradación proteica (como las enzimas proteasas). Sin embargo, si los sometía a la acción de enzimas que atacaban a los ácidos nucleicos (nucleasas para ADN y ARN), radiación UV o a la modificación con hidroxilamina, las partículas no perdían infectividad. Estos estudios indicaron que los priones eran partículas patógenas de naturaleza proteica y sin ácido nucleico. Prusiner consiguió, más adelante, infectar con el prión de la tembladera PrPSc (que causa el prurito lumbar en ovejas) a ratones, consiguiendo un modo para reproducirlos, obtenerlos y estudiarlos posteriormente más a fondo.
[editar] Estudio del prión de la tembladera ovina
Una vez que se pudo obtener el prión responsable de la patología, comenzó a elucidarse su estructura. Se trata de una glicoproteína de 27-30 kD, que tiene la misma estructura primaria que una proteína similar presente en el cerebro de la oveja. La modificación estructural, no genética, es debida a un proceso postraducción. Esto se da en funciones muy especiales.
[editar] Modo de actuación
Las células expresan constitutivamente la forma celular de la proteína prión (PrPc), la cual está anclada a la membrana plasmática y está glicosilada. El prión (PrPsc) de alguna manera induce un cambio conformacional de la proteína nativa PrPc y así se genera una reacción en cadena que produce la neurodegeneración. Los priones son proteínas y no virus. No tienen genoma. La inducción de la progenie es producida por el hospedador sin que el patógeno ponga información genética, sólo la de su estructura anormal. Los priones no producen respuesta inmune, o producen una respuesta muy baja e insuficiente.
Otra teoría, según estudios científicos más recientes, indica que existe una conformación tridimensional de la proteína más “estable” (por lo que los priones son difícilmente atacados por proteasas), la cual es insoluble. Esta proteína priónica Ppr al parecer no transforma o infecta a otras proteínas “normales” para transformarlas en proteínas priónicas, sino que sólo su acumulación en el SNC parece causar las enfermedades neurodegenerativas.
[editar] Enfermedades producidas por priones
[editar] Hombre
En el hombre las enfermedades por priones o encefalopatías espongiformes transmisibles pueden ser de origen esporádico (se desconoce el motivo por el que el prión adopta la conformación patológica), genético (por la presencia de una mutación en el gen que codifica la proteína priónica) o transmitido.
- Enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (ECJ). Es la forma más frecuente; habitualmente se presenta de forma esporádica (un caso por millón de habitantes) a partir de los 50-60 años de edad. También es transmisible debido a malas prácticas quirúrgicas, vía serológica y, antiguamente por el empleo terapéutico de hormonas hipofisarias animales o de cadáveres humanos; pero en torno a un 10-15% su origen es genético.
- Insomnio familiar fatal. Habitualmente de origen genético debida a una mutación N178D en la secuencia del PrP. Existen un escaso número de casos sin causa genética.
- Nueva variante de enfermedad de Creutzfeldt-Jakob. Transmitida; se inició en Gran Bretaña en los años 90 (en el 1996 se publicaron los primeros casos) y se ha relacionado con la ingesta de productos procedentes de reses afectas de encefalopatía espongiforme bovina.
- Enfermedad de Gerstmann-Straüssler-Scheinker. De origen genético.
- Kuru. Transmitida; restringida a poblaciones de Papúa Nueva Guinea y relacionada con prácticas caníbales. Se considera una enfermedad en extinción.
[editar] Animales
- Scrapie (o Prurito lumbar).
- Encefalopatía espongiforme bovina (llamada enfermedad de las vacas locas).
- Otras (enfermedad caquectizante de alces, encefalopatía espongiforme felina, etc.).
[editar] Microorganismos
También hay microorganismos que se ven afectados por priones. Es el caso del fenotipo PSI en la levadura Saccharomyces cerevisiae.
[editar] Los priones en la vida normal de los organismos:nuevos jugadores en la biologia celular
Las investigaciones tendientes a describir la naturaleza de los priones y los agregados amioloides que forman permitieron observar proteínas-priones en organismos en estado natural, es decir, de una manera que no puede relacionarse a una enfermedad. Modelos en organismos del reino Fungi particularmente en Sacharomyces cerevisiae han permitido observar las funciones que podrian tener los priones en la vida normal de las celulas. Los priones en estos organismos cumplen funciones como la regulacion metabolica del nitrogeno.Los priones actuan también como mecanismos de la herencia de fenotipos actuando como capacitores evolutivos, y aumentando la diversidad genetica al introducir regiones nuevas en los extremos del genoma.
En el año 2003 Kandel ER y colaboradores lograron identificar una proteína similar a prion en Aplysia. Esta proteína la CPEB esta relacionada a procesos de traduccion del ARNm especifico en las sinapsis durante los procesos de plasticidad sinaptica y formacion de la memoria. La capacidad de guardar informacion conformacional de los priones los convierten en candidatos para participar de procesos celulares que requieren estabilidad durante periodos largos de tiempo y dado que los priones son menos suceptibles a la digestion enzimatica es posible que ellos sean mecanismos celulares.
Es probable que los priones participen de procesos como la formacion de la memoria a largo plazo, la memoria inmunologica y la evolucion del genoma de muchos organismos.
[editar] Véase también
[editar] Enlaces externos
- Imagen:Wikispecies-logo.svg Wikispecies tiene un artículo sobre Prión
- "Destructores de cerebros", artículo informativo y didáctico sobre las enfermedades producidas por priones
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