Prión

Prion, del inglés prion (acrónimo de "PR oteinaceous I nfective ON ly particle" = partícula infecciosa única proteína), es el nombre atribuido por Stanley B. Prusiner a un "agente infeccioso no convencional" de naturaleza proteica. Es un isómero conformacional de una glicoproteína normalmente expresada. Al ser una glicoproteína, no es un virus o un microorganismo, por lo tanto, carece de ácidos nucleicos y, en consecuencia, de la información genética basada en ellos.

Su aislamiento se produjo gracias a la investigación de una década del neurobiólogo californiano Prusiner y colaboradores en el campo de las llamadas "neuropatías espongiformes" , enfermedades nerviosas degenerativas caracterizadas por la presencia en ciertas áreas cerebrales de grupos de neuronas intensamente vacuolizadas (apariencia esponjosa) y placas amiloides "tipo Alzheimer" con la ausencia de cualquier reacción inflamatoria. Antes de entender que los priones eran los responsables de estas patologías, algunos científicos asumieron erróneamente la implicación de un virino, es decir, un ácido nucleico envuelto o asociado a una proteína cuya existencia se niega hasta la fecha, otros de un viroide, es decir, un virus atípico que consiste exclusivamente en un fragmento de ARN. Prusiner se interesó en estas enfermedades a partir de 1972 cuando se enteró de que Tikvah Alper y colaboradores en el Instituto Hammersmith en Londres habían propuesto que el agente de la tembladera (una neuropatía espongiforme de las ovejas) podría estar libre de ácidos nucleicos. A este respecto, el científico estadounidense demostró que los agentes patógenos de las EET (encefalopatías espongiformes transmisibles) no sufrían cambios cuando se exponían a agentes físicos como el calor, la radiación ionizante y los agentes químicos (aldehídos y ácidos). Concluyó que estos agentes infecciosos mostraban formas de resistencia a todos los procesos de degradación de ácidos nucleicos, pero no a los fenómenos de proteólisis. A partir de 1974 comenzó un largo trabajo para la purificación del agente de la tembladera a partir de extractos de cerebros de hámsters infectados que terminó en 1982 con el anuncio de que este agente resultó ser exclusivamente de naturaleza proteica. Durante un tiempo la comunidad científica ignoró la investigación de Prusiner, hasta que descubrió en 1984 que el gen de la proteína prión estaba naturalmente presente en el genoma del hámster y (probablemente) de todos los mamíferos. A diferencia de los virus y bacterias, los priones permanecen intactos incluso en ausencia de otros tratamientos, como el calentamiento a temperaturas normales de esterilización durante más de una hora, altas dosis de radiación ionizante, tratamiento con formaldehído, algas marinas y agua hirviendo. Además, a pesar de ser proteínas, son resistentes a la mayoría de las proteasas, por lo que el organismo infectado (humano y no) no tiene forma de degradarlas. El curso clínico en animales y humanos es progresivo, irreversible y letal, la incubación suele durar varios años. La aparición de síntomas de la patología anterior se manifiesta temprano. El prión (prpres = proteína priónica resistente a la proteasa o PrPsc = proteína tembladera) es la forma alterada de una proteína útil que se encuentra en los mamíferos (PrPsen=proteína sensible a la proteasa o PRPC=proteína celular), incluidos los seres humanos, en todos los órganos, pero en particular en las células del tejido nervioso cuya función hipotética implica la transmisión de impulsos nerviosos y algunos mecanismos relacionados con la memoria a largo plazo. EN HUMANOS, El PrPc es codificado por un solo gen en el brazo corto del cromosoma 20. El complejo de maduración de la proteína implica la reducción de 22 R (cadena residual de aminoácidos unidos) de NH 2 y 23 del terminal COOH. El aminoácido 230 está unido a una molécula de GPI (glicosil fosfatidil inositol) que tiene la función de anclar la proteína madura a la membrana celular de las neuronas. Una vez anclado a las neuronas si entra en contacto con PrPsc, PrPc experimenta un cambio conformacional (la diferencia entre los dos es solo conformacional y está vinculada a la mutación puntual de un solo aminoácido). PrPsc es poco soluble y por lo tanto precipita formando agregados insolubles llamados placas amiloides que desencadenan la reacción en cadena. Según el modelo más acreditado (propuesto por el propio Prusiner) el PrPc se vuelve peligroso después de un cambio conformacional, inducido por un prión infeccioso o una mutación genética espontánea, que lo transforma en PrPres, que a su vez actúa sobre otros PRPC con una reacción en cadena. El prpsc difiere de la proteína natural PrPc para la conformación tridimensional: el PrPc tiene una estructura más abierta que contiene 3 segmentos Alfa helicoidales y algunas hojas beta; el PrPsc en cambio tiene una estructura más compacta y estable en la que encontramos un aumento en las hojas beta. En la naturaleza, la transmisión de los priones puede ser tanto vertical (madre-hijo / hereditaria) como horizontal (contagio). Esto último se explica, en la mayoría de los casos, con el canibalismo / carnivorismo (voluntario o no), mientras que es incierto en otros casos (por ejemplo, en la tembladera). El problema del salto de especies ha surgido con los primeros casos de EEB (ovino> bovino?) en 1986, pero especialmente con la "nueva variante de la enfermedad de Creutzfeldt - Jakob" (bovine> Man?) desde 1996. Por toda su investigación, que aún continúa, Prusiner fue galardonado con el Premio Nobel de Medicina 1997. Los priones son extremadamente resistentes a una gama de agentes físicos y químicos, pero son sensibles a los siguientes tratamientos drásticos con reactivos químicos: .

Los priones son la causa de una serie de enfermedades en una variedad de organismos, incluyendo la encefalopatía espongiforme bovina (EEB, también conocida como " enfermedad de las vacas locas ") en el ganado y la enfermedad de Creutzfeldt - Jakob (ECJ) en los seres humanos. Todas las enfermedades priónicas animales conocidas afectan la estructura del sistema nervioso central u otros elementos neuronales de los tejidos, y todas son actualmente incurables y siempre letales. Su modo de infección está dado por una cadena de proteínas alfa y beta en particular doblada incorrectamente, lo que hace que otras proteínas asuman la misma conformación anormal. Estas proteínas pueden entonces a su vez infectar proteínas adyacentes. Estudios recientes llevados a cabo por investigadores alemanes han revelado mecanismos según los cuales estos agentes infecciosos, responsables de las enfermedades antes mencionadas, serían transmitidos por aire (un minuto de exposición a un aerosol con priones es suficiente para causar la enfermedad). Se cree que los resultados de estos experimentos, presentados en la revista PLoS Pathogens, representan un punto de partida para la creación y experimentación de nuevas metodologías defensivas. Según hallazgos recientes, la proteína PrPc sufre una modificación conformacional endógena (mecanismos aún en estudio, aunque se considera posible la participación de agentes químicos y radiación ionizante) que la transforma en una proteína patógena prpsc.

Actualmente se considera que los priones son los agentes más probables de las encefalopatías espongiformes transmisibles (EEB) en los mamíferos; también se han identificado un prión en las aves y varios priones en los hongos. Recientemente, además, se han descubierto algunos priones en la bacteria Clostridium botulinum, según lo descrito por una investigación publicada en Science

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