PRION. PERCY ZAPATA MENDO.
Prión
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INTRODUCCIÓN
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Prión, agente infeccioso que
no contiene ácido nucleico, sino una forma anormal de glicoproteína, una
proteína celular que normalmente se encuentra en el hospedador. De estructura
más elemental que los virus, los priones causan enfermedades en los seres
humanos y en los animales. Antes de la identificación de los priones, estas
enfermedades, conocidas colectivamente como encefalopatías espongiformes
transmisibles (patologías que cursan con degeneración del cerebro) estaban
vinculadas sólo por la similitud de los síntomas; recientemente se ha
demostrado que tienen una causa común.
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DESCUBRIMIENTO DEL PRIÓN
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El camino que condujo
al descubrimiento del prión comenzó con las investigaciones de las
encefalopatías espongiformes transmisibles (EET). En 1967 la científica
británica Tikvah Alper y sus colegas del Hospital Hammersmith en Londres, extrajeron
tejido del cerebro de una oveja infectada con scrapie. Intentaron tratar
químicamente el tejido para aislar un virus, bacteria u otro agente
potencialmente causante de la enfermedad. El tejido procesado fue entonces
inyectado en una oveja sana para comprobar si la enfermedad era transmisible.
La oveja sana contrajo el scrapie, lo que indicaba que el agente infeccioso
estaba en el tejido del cerebro enfermo. Por tanto, este experimento mostró que
el agente infeccioso podía reproducirse en animales sanos causando la enfermedad.
Alper expuso entonces extractos de tejidos infectados con scrapie a radiacción
ultravioleta (un tratamiento que normalmente destruye ácidos nucleicos)
encontrando que los extractos mantenían su capacidad de transmitir la
enfermedad.
Al comienzo de la década
de 1980, Stanley B. Prusiner, neurólogo y bioquímico estadounidense que
trabajaba en la Universidad de California en San Francisco, encontró que
extractos de tejidos similares a los utilizados por Alper no causaban
enfermedad cuando se exponían a tratamientos que destruían proteínas. Prusiner
concluyó, en un estudio publicado en 1982, que los agentes infecciosos
responsables de las encefalopatías espongiformes transmisibles eran proteínas.
Prusiner denominó a estas partículas proteicas infecciosas priones y sugirió
que las proteínas causaban la enfermedad al replicarse en tejidos del sistema
nervioso.
En 1997 el bioquímico
Stanley B. Prusiner recibió el Premio Nobel de Fisiología y Medicina por sus
estudios sobre los priones, un trabajo revolucionario y nuevo pero todavía
inacabado.
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CARACTERÍSTICAS DE LOS PRIONES
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La proteína infecciosa
o prión, identificada con las siglas PrPSC es una forma anormal, con
una configuración distinta, de la proteína prión (PrPC), componente
normal de las membranas neuronales de los mamíferos. En los seres humanos la
proteína prión se codifica por un gen (PrP) situado en el brazo corto del
cromosoma 20. La función biológica de la proteína normal no se conoce con
exactitud, aunque sí se han determinado las características de su estructura.
La proteína normal está compuesta por 253 aminoácidos plegados en tres largas
espirales (semejantes al cable del teléfono) conocidas como hélices alfa. La
forma infecciosa de esta proteína o prión presenta exactamente la misma
secuencia de aminoácidos. No obstante, en lugar de plegarse en forma de hélice
lo hace mediante un plegamiento plano, semejante al de un acordeón parcialmente
abierto. La forma patógena se caracteriza por su resistencia parcial a las
proteasas; además, es muy resistente a las altas temperaturas y no produce
ningún tipo de reacción en el sistema inmunológico.
No se sabe con exactitud
cómo afecta el PrPSC al hospedador, pero puede replicarse
transformando la proteína prión normal sintetizada por el hospedador en PrP
anormal. Algunos científicos creen que la proteína alterada causa enfermedad
simplemente cuando contacta con la proteína normal, obligando a ésta a cambiar
su configuración, pasando de un plegamiento en forma de hélice a una forma
aplanada y transformándola en una proteína patógena. Las nuevas proteínas
pueden inducir el cambio de configuración en otras proteínas normales iniciando
así una reacción en cadena.
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ENFERMEDADES CAUSADAS POR LOS PRIONES
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La enfermedad de Creutzfeldt-Jakob
(ECJ), el síndrome de Gerstmann-Sträussler-Scheinker (GSS), el kuru y el
insomnio familiar fatal son enfermedades originadas por priones que afectan a
los seres humanos. Entre las enfermedades provocadas por priones que afectan a
distintas especies animales se pueden citar el scrapie (o escrapie) de ovejas y
cabras; las encefalopatías espongiformes transmisibles (EET) de visones,
bovinos, felinos y antílopes; y la enfermedad del agotamiento crónico de mulas
y ciervos en cautiverio.
El prión causante de la
enfermedad puede adquirirse por procedencia externa o por mutaciones del gen
PrP (heredadas o esporádicas). Así, se ha observado la transmisión de la
enfermedad de Creutzfeldt-Jakob en trasplantes de córnea, inyecciones de
hormona del crecimiento o en injertos de duramadre, todos ellos procedentes de
donantes afectados. Incluso la nueva variante de ECJ se ha relacionado con la
ingestión de carne contaminada. En otros casos la enfermedad puede deberse a
una mutación espontánea del gen que codifica la proteína prión (responsable de
la ECJ esporádica) o a la herencia de un gen alterado; este último caso se
relaciona con algunas de estas patologías que se transmiten por herencia
familiar (la ECJ familiar, el síndrome de Gerstmann-Sträussler-Scheinker o el
insomnio familiar fatal).
4.1
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Enfermedad de Creutzfeldt-Jakob
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La enfermedad de Creutzfeldt-Jakob
es una encefalopatía espongiforme que afecta a los seres humanos. Produce una
demencia que suele aparecer de los 50 a los 65 años y que afecta tanto a
hombres como a mujeres, ocasionando finalmente la muerte. En 1994 empezaron a
descubrirse casos de Creutzfeldt-Jakob en adolescentes y adultos jóvenes sin
antecedentes de exposición familiar a los factores de riesgo entonces
conocidos. En marzo de 1996, el Comité Consultivo de Encefalopatías
Espongiformes constituido por el gobierno británico sugirió que esta nueva
variante de Creutzfeldt-Jakob se debía probablemente al consumo de carne de
vacuno contaminada por el prión causante de la encefalopatía espongiforme
bovina.
4.2
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Kuru
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Hay muchas similitudes
entre la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob y otra encefalopatía espongiforme
humana conocida como kuru, una enfermedad mortal del cerebelo con síntomas
parecidos al Parkinson. El kuru fue la primera enfermedad humana del sistema
nervioso central para la que se aisló el agente infeccioso. Se ha observado
sólo entre los miembros de la tribu fore de las montañas orientales de
Papúa-Nueva Guinea.
Al principio se pensaba
que era una enfermedad genética, pero en 1965 se demostró que un extracto del
cerebro de una persona fallecida a consecuencia del kuru transmitía la
enfermedad a un chimpancé.
En 1920 la tribu había
adquirido la costumbre de comer el cerebro de los muertos como muestra de respeto,
y se cree que ésta era la vía de contagio. La administración australiana
prohibió la práctica del canibalismo en 1957. Al erradicarse esta tradición, la
enfermedad parece haberse extinguido por completo.
4.3
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Scrapie
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Esta enfermedad causada
por priones afecta al ganado ovino y caprino y es endémica en muchos lugares
del mundo. Hasta ahora no se ha demostrado que los seres humanos contraigan la
enfermedad de Creutzfeldt-Jakob por comer carne o sesos de cordero infectado
por el scrapie.
4.4
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Encefalopatía espongiforme bovina
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En 1986 murió en un zoológico
de Gran Bretaña un niala (un herbívoro ungulado africano) a consecuencia de una
enfermedad desconocida; el departamento de patología del Laboratorio
Veterinario Central examinó el cerebro del animal y comprobó que estaba
afectado por una degeneración parecida a la causada por el scrapie. Muchas
vacas habían muerto en circunstancias similares desde abril de 1985. Las nuevas
muertes se investigaron con mayor detenimiento, y en 1987 quedó claro que se
trataba de una epidemia. Se llamó a la enfermedad encefalopatía espongiforme
bovina y, como otras encefalopatías espongiformes, se determinó que se debía a
la acción de un prión. Se concluyó que la enfermedad se había originado debida,
seguramente, a la alimentación de los animales con harinas fabricadas con
restos de ovejas enfermas de scrapie. La mayor incidencia de la enfermedad tuvo
lugar en el año 1992 (37.316 casos en todo el mundo de los que 37.056
correspondían al Reino Unido) y desde entonces ha ido disminuyendo,
fundamentalmente por el descenso del número de casos en el Reino Unido.
🤞
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