ESPECIAL #15: Priones.

¡Ay madre qué lío! No hago más que leer cosas acerca de los priones que se contradicen unas con otras. Vengo a que me saquéis de la confusión. Pongo la entrada fuera de “Qué es un virus”, que bastante tenemos ya allí montado como para añadir esto en el mismo sitio. Al final del artículo comentamos una aplicación de reverse genetics, por cierto. Os cuento.

Vamos a ver: se supone que los priones son proteínas (glucoprótidos, pues se anclan a la membrana) que modifican su estructura de tal modo que adquieren plegamientos espaciales muy ricos en lámina beta. La modificación parece estar producida al oligomerizarse, es decir, alcanzan niveles energéticos muy bajos que favorecen una inmensa estabilidad, de hecho, son inmunes a los ataques de proteasas. ¡OJO! No existe ninguna mutación en el gen que codifica el prión, el cambio es post-traducción, es decir, estructural.

La estabilidad que mencionábamos provoca que se acumulen en el sistema nervioso, de ahí su consideración de patógeno: producen el síndrome de encefalopatía espongiforme transmisible (EET). Vale, hasta aquí la teoría, que es muy bonita, pero francamente, luego empiezo a encontrar más datos y la teoría puede irse por donde ha venido… voy a intentar ordenarlo un poco. 

En primer lugar, ¿es un ser vivo? ¿es un virus? La respuesta generalizada a ambas preguntas es no. La demostración recibió el Nobel allá por el 97. Stanley Prusiner, confundido debido a que enfermedades causadas por priones eran transmisibles, los sometió a alteraciones de proteínas y ácidos nucleicos. Resultó que perdían efectividad si se trataban con desnaturalizadores de proteínas pero no con los de nucleicos. Tampoco cedían ante enzimas que atacan ácidos nucleicos ni a rayos UV. La conclusión fue que el prión no poseía ADN, era proteico, y por tanto al no poseer genoma no podía ser un virus. ¿Por qué hay entonces casos de infección a otras especies?

En segundo lugar, el nombre de prión no hace referencia a la proteína anómala, aunque se haya estandarizado. Una proteína prión funcional participa en la homeostasis del catión cobre, implicado en procesos redox. De hecho, como señalábamos antes, dos de las formas de expresión del prión son proteínas transmembrana. Su metabolismo no se conoce con exactitud, pero al parecer si superan una concentración umbral comienzan a ocurrir patologías neuronales. Aquí surge la primera divergencia que he encontrado: algunos datos apuntan a que los priones anómalos desnaturalizan otras proteínas a modo de “infección”, sin embargo, otros estudios afirman que no exsite infección alguna, sino que es la sola acumulación lo que provoca daños cerebrales, sin afectar a proteínas sanas. ¿En qué quedamos? ¿Hay ya algún consenso?

Y llegamos a la parte por el todo, que a mí me ha descolocado. Seguramente sea por mis pocos conocimientos del tema, pero para eso tenemos un equipo de lujo. A ver: resulta que en el año 2003, Kandel identificó una proteína similar al prión, la CPEB. Está relacionada con procesos de traducción del mARN en la sinapsis neuronal, y también en la formación de la memoria. De hecho, los priones, menos susceptibles a la digestión enzimática, se convierten ahora en el candidato ideal para participar en procesos celulares de ese tipo, que requieren guardar información conformacional durante períodos prolongados.

Aquí entra en juego la genética inversa de la que hablábamos. Uno de los mecanismos de mutagénesis dirigida (y que no nombré, por cierto) se centraba en los ratones knockout: se le inactiva un gen, interrumpiendo o reemplazando su secuencia para observar los cambios fenotípicos. Existen dos mecanismos en los que no voy a entrar, pero sí nos conviene saber que se emplean vectores víricos para transportar la secuencia artifical de ADN, y que tiene desventajas, como que el gen alterado no manifeste cambios externos. De aquí se concluyó que los priones podrían ser responsables de inhibir la excitación excesiva de canales NMDA neuronales, que regulan el tránsito Ca2+ y Na+.

Todo esto ha llevado a postular a los priones como participantes en la memoria inmunológica, mecanismos de herencia de fenotipos, aumentando la diversidad genética al introducir regiones nuevas en los extremos del genoma…  ¿¿pero esto qué es?? No he encontrado ningún estudio que certifique todo esto ¿son sólo conjeturas soltadas al aire para tratar de encontrar una solución frente a la posible capacidad de herencia de las proteínas? Si encontráis algún estudio que lo valide, comentadlo, porque yo no he encontrado nada… Expertos, aclaradme esto, decidme que estoy confudido, porque sino voy a acabar con un lío mental de órdago.

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7 pensamientos en “ESPECIAL #15: Priones.

  1. Me estaba preguntando de donde salían los priones. Es decir, si son proteínas y no tienen ácidos nucleicos, ¿qué organismo los sintetiza? Según lo que he encontrado, en 1984, el equipo de Stanley B. Prusiner (el ganador del premio Nobel del 97 del que nos hablaba Sergio) había detectado que el gen que codifica para esa proteína se encuentra en el genoma de todos los mamíferos que se investigaron, incluido el hombre. El prión, el presunto agente de gravísimas lesiones neurodegenerativas, era sintetizado normalmente en nuestro organismo. De hecho, se localizó la presencia normal de la proteína en varios tejidos y, sobre todo, en las neuronas, a nivel de las sinapsis.
    Si alguien quiere ver el artículo completo aquí os lo dejo y podéis corrobar si es fiable, puesto que es de 1997:
    http://www.encuentros.uma.es/encuentros42/nobel97.html

  2. Alicia, muy interesante el artículo. De nuevo habla de la técnica knock out, que parece que echa fuera del “ring de boxeo” a los genes indeseables… aunque de nuevo me surge una duda. Con esta técnica, según dice el artículo, han eliminado el gen que codificaba a proteína prión, ¿eso significa que ahora esas vacas tampoco sintetizan la proteína normal? ¿Y qué ocurre con el metabolismo del cobre en mamíferos? Supongo que habrá más proteínas que regulen su tránsito, pero ¿no supone un riesgo?

    Por otro lado, respecto al comentario de Manu, no entiendo muy bien dónde estaba tu duda… es decir, te preguntabas qué organismo sintetizaba priones porque eran proteínas sin ácidos nucleicos… ¿pero qué proteína tiene ácidos nucleicos? Una proteína es un polipéptido producto de ácidos nucleicos, pero no está compuesta por ellos. Lo único que hicieron fue descartar que fuese un virus. La sinapsis también la mencionamos en la entrada… lo pregunto porque no veo qué conexión establecías y quizá yo lo haya entendido mal, cosa que suelo hacer a menudo^^U

  3. Me refería que de dónde salen esas proteínas. Como son proteínas, en algún lugar de algún organismo tenía que haber un ADN o un ARN que codificara para esa proteína. Vamos, que la proteína no podía reproducirse ni surgir de forma espontánea. Era solo eso, xD.

    • Pues eso, que para variar, entiendo las cosas como me sale de dentro xD es que según lo leía pensaba que te sorprendía que fuese una proteína sin ácidos nucleicos y no veía lógica alguna… aclarado entonces^^

  4. ¿Como son sintetizados? Se han sugerido 3 possibilidades:

    1.A pesar de todas las pruebas en contra, los priones podrían contener un genoma con un ácido nucleico que, de algún modo, no habría sido detectado; es decir, los priones podrían ser virus convencionales. Sin embargo, la creciente cantidad de información con respecto a la naturaleza de los priones hace que esta idea sea insostenible.
    2.Los priones podrían codificar su propia secuencia de aminoácidos mediante ”traducción inversa”, produciendo un ácido nucleico que sería traducido normalmente por la célula. ( Este proceso sería en contradicción con el dogma central de la biología molecular, que afirma que la información genética fluye unidireccionalmente desde los ácidos nucleicos a las proteínas). Alternativamente, los priones podrían catalizar su propia síntesis.
    3.Las células susceptibles contienen un gen que codifica la correspondiente PrP. La infección de dichas células con priones activa este gen y/o altera su producto proteico de algún modo autocatalítico.

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