5.2 Priones 5.2.1 Propiedades generales Una proteína del organismo anfitrión conocida como prión (pequeña partícula infecciosa protéica) que puede transmitir la enfermedad. El Prión que carece de ácidos nucleicos detectables, consiste en agregados de glucoproteínas hidrófobas resistentes a las proteasas y se denominan PrP sc. Tanto en ser humanos como algunos otros animales codifican una proteína PrP c. (prión protéico celular) de función desconocida que permanece en la membrana celular a través de una unión entre su serina terminal y un lípido especial, el glicofosfatidil-inositol (proteína ligada al GPI). La secuencia proteica del PrP c presenta una estrecha relación o puede ser idéntica a la del PrP sc si bien posee una estructura terciaria debido a diferencias en el plegamiento de ambas proteínas. La PrP sc es resistente a proteasas, se agrega en forma de bastón amiloide (fibrillas) se encuentra en vesículas endoplásmicas de la célula y se secreta. Por otra parte, la PrP c normal es sensible a proteasas y se localiza en la superficie celular.(Murray, 2003).
5.2.2 Nomenclatura y Taxonomía En cuanto a la nomenclatura, se denomina prión a la conformación infecciosa de una dada proteína. Se conocen varios tipos de prión, en mamíferos el prión PrP, responsable de las encefalopatías espongiformes transmisibles (TSEs). Este prión puede existir en dos conformaciones: PrP sc y PrPc. PrPsc es la versión infecciosa, que causa (TSE), mientras que el PrP c es la versión normal de la proteína y no produce enfermedad. En principio se podrían considerar como priónicas a todas ellas y la diferencia estaría dada por el hecho de que algunas conformaciones son autorreplicativas comportándose como priones clásicos y otras cumplen otra función. De esta forma, por ejemplo PrP es un prión mientras que PrP sc y PrPc son las posibles conformaciones que puede tener. En sentido amplio, tal vez se debería definir como prión a cualquier proteína con distintas conformaciones cada una con diferente función y capaz de cambiar de una conformación a otra.(Cacace, 2011).
HOSPEDERO Mamíferos
TIPO DE PRIÓN Prp, PrPc, PrPsc
Hongo filamentoso podospora Levaduras
Het-s Beta
ENFERMEDAD Encefalopatías espongiformes transmisibles (TSEs) No desencadena enfermedad No desencadena enfermedad
(Cacace, 2011).
5.2.3 Estructura
a) PROTEÍNA PrP. Esquema de la secuencia de aminoácidos codificada en el gen en las isoformas PrPc y PrPsc y en la PrP 27-30. Mostrando la relación entre estas.
b) La proteína PrP. Representación simplificada de la estructura PrP c y su localización en la superficie de la neurona. La primera mitad de la secuencia no muestra una estructura bien definida.
c) Detalle de la estructura tridimensional, determinada por resonancia magnética (RM), de la segunda mitad de la proteína PrP c. se aprecian las tres hélices α y una pequeñísima lámina β (formada por las hebras S1 y S2)
d)
Comparación entre la estructura de la “forma celular” de la proteína del
prión (estructura determinada experimentalmente, a la izquierda) y la estructura propuesta para la “forma patógena” (modelo hipotético, a la derecha) con alto porcentaje de láminas β representada en color azul .
A diferencia de la “forma celular normal”, la estructura tridimensional de la “forma resistente” no se conoce con detalle. Su insolubilidad impide análisis de RM. Sólo
se dispone de información espectroscópica de baja resolución De acuerdo con ella, la PrPSc presenta un contenido en hélice α del 30%, y del 43% en lámina β. Como comparación, la PrPc presenta el 42% de estructura α y sólo el 3% de estructura β; por último, la PrP 27 -30 presenta el 21% de estructura α y hasta el 54% de estructura β. Todos estos datos afianzan la hipótesis del “cambio conformacional” de la PrP en el paso de su “forma normal” a su “forma patógena”. (Gayo, 2002).
5.2.4 Reproducción En este modelo, la PrPC nativa está en equilibrio con la isoforma conformacional PrPSc (Fig. A).
En este momento, la isoforma PrPSc puede asociarse a otra molécula de PrPSc, o bien, promover la conversión de la PrPC a la conformación PrPSc. Esta asociación puede continuarse hasta formar un núcleo estable (Fig. B).
el cual crece por adición de nuevas moléculas de PrPSc. Posteriormente, esta estructura se divide en pequeñas unidades infecciosas (Fig. C),
Las cuales continúan creciendo, propagando así la formación de estructuras fibrilares (Fig. D).
(Flores, 2003).
5.2.5 Importancia Las enfermedades por priones (TSEs en inglés) son un conjunto de enfermedades neurodegenerativas, de curso fatal, en los animales y en el hombre. Los síntomas clínicos incluyen pérdida de la coordinación motora y demencia en la fase final de la enfermedad.
Algunas de ellas eran conocidas desde hace muchos años, como el scrapie de las ovejas, y se sabía de su naturaleza infecciosa. La Encefalopatía espongiforme bovina (EEB) es una enfermedad que se transmite por la ingesta de productos de reses enfermas, tiene un periodo de incubación lento, pueden tardar años o decadas en manifestar sintomas, y actualmente no tienen tratamiento. Se producen debido a la acumulación de priones prp (específicamente la conformación prpsc de dicho prion) en el sistema nervioso. Esto desencadena la muerte neuronal por apoptosis. La enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (ECJ) en los humanos fueron conocidas más recientemente. La ECJ se transmite principalmente por:
inyección, trasplante de tejido contaminado por ejemplo córneas, contacto con dispositivos médicos contaminados electrodos cerebrales alimentos Suele afectar a personas mayores de 50 años de edad y son hereditarias,
El kuru que está asociada a prácticas caníbales en general, no se las atribuía a agentes infecciosos o a la posibilidad de un contagio humanohumano. (Pacífico, 2002).
Bibliografía: Murray, P., Microbiología médica. Recuperado el día: 10 de Octubre del 2013 del libro editado por ELSEVIER, 2003. Cacace, V., Biology of prions. Recuperado el día 10 de Octubre de 2013. De la universidad de Buenos Aires-conicet, 2011. Gayo, A., Estructura de proteínas: plegamiento y priones. Recuperado el día 09 de Octubre del 2013 de Universidad complutense de Madrid, 2002. Flores, O., El plegamiento de los priones. Recuperado el día 09 de Octubre del 2013 del departamento de bioquímica, UNAM, 2003. Pacífico, C., Enfermedades por priones. Recuperado el día 08 de Octubre del 2013. De revista de ciencias agrarias y tecnología de los alimentos, 2002.
