Priones…
En el siglo XVIII fueron varios los pastores españoles de rebaños de
ovejas que describieron el extraño comportamiento que tenían algunas de sus
ovejas que sufrían por alteraciones del movimiento (tembladeras), picores
intensos que las obligaban a rascarse contra las cercas, lamidos excesivos y
chasquidos de labios. El fenómeno también lo habían notado los pastores
ingleses.
Cuando Francis Crick, el codescubridor
de la estructura de la doble hélice del ADN, lo propuso en 1958, postulaba
que únicamente el ADN podía replicarse y,
por tanto, reproducirse y transmitirse a la descendencia. Aquello era
prácticamente un dogma… La virología vino a asestarle el primer golpe al dogma
al demostrarse que algunos virus, como el virus
de la inmunodeficiencia humana, guardan su información genética en
forma de ARN y que, con la ayuda de una enzima (transcriptasa inversa), son
capaces de duplicarla en ADN. Cuando estos virus se introducen en una célula
huésped convierten su ARN monocatenario en ADN bicatenario, que es finalmente
introducido en el genoma celular.
En 1982 se dio un paso más para
sacudir al dogma central de la biología propuesto por Francis
Crick. El descubrimiento de las ribozimas,
que son moléculas de ARN con capacidad catalítica, echaba por tierra la idea de
que todas las enzimas fueran proteínas. Las ribozimas son moléculas de ARN
capaces de acelerar reacciones químicas específicas que llevan a cabo la
maduración del ARN y la síntesis proteica. En realidad, su
nombre es una contracción de "ácido ribonucleico" y "enzima".
Muchas ribozimas son intrones,
o sea, que son partes del gen de células animales o vegetales pero que no
codifican ningún aminoácido con capacidad de autoprocesamiento, y son capaces
de autoeliminarse uniendo dos exones adyacentes.
En dicho proceso, los intrones forman una especie de lazo sobre sí mismos. Los
intrones autoprocesadores normalmente solo actúan una vez y se destruye su
actividad, con lo cual no cumplen todos los requisitos que definen un
catalizador. Hay ribozimas implicadas en diversas e importantes reacciones
celulares, entre ellas el procesamiento
o maduración del ARN y la síntesis de proteínas.
En realidad las ribozimas
han supuesto una revolución en la biología molecular, con implicaciones
funcionales y evolutivas. Es posible modificar esta molécula para degradar ARN
específicos (el llamado silenciamiento génico) por lo que las ribozimas representan
una potente herramienta biotecnológica y al actuar como "tijeras
moleculares", permitirán manipular el ARN fácilmente y se podría proteger las
células contra virus, bacterias u hongos patógenos, eliminando específicamente
su ARN. Se está estudiando la posibilidad de utilizar las ribozimas contra el
virus del VIH,
los virus herpéticos, o
el virus del mosaico del tabaco.
Hay determinadas proteínas –priones- carentes de ácido nucleico, pero con capacidad
para autoperpetuarse, y ellas son capaces de formar cúmulos proteicos y también
de contagiar a otras proteínas y convertirlas en defectuosas. Esta enigmática
proteína cerebral, fue descubierta por Staney Prusiner, quien en 1982 la
denominó prion, derivando el nombre de las palabras “proteinaceous infectiuos particles”, aunque solo correspondan a
partículas proteicas carentes de ADN, más pequeñas que los virus o las
bacterias, pero que son capaces de replicarse sin genes.
PrPc es el nombre de
la “proteína priónica celular”, que no es otra cosa más que una glucoproteína
de membrana que se encuentra en diferentes órganos en la mayor parte de las
especies animales y que es especialmente abundante en el sistema nervioso
central. La enfermedad (https://bit.ly/394YidZ), denominada
mal de la tembladera scrapie o prurigo lumbar es
una enfermedad neurodegenerativa y forma parte de una entidad que se ha
denominado encefalopatías espongiformes
transmisibles (EET) en donde están la enfermedad
de Creutzfeld-Jakob, el scrapie y el mal
de las vacas locas.
En el hombre
las EET comprendían principalmente la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (ECJ); la
enfermedad de Gertsmann-Straussler-Scheinker que es una variante familiar de la
anterior, y el Kuru (https://bit.ly/3crlJgW) que para la época eran las más famosas. En
los animales, se cuentan hasta ahora el mencionado scrapie ovejuno, la encefalopatía trasmisible del visón, la
enfermedad crónica agotadora del alce y de una variedad de ciervo, para
terminar con la encefalopatía espongiforme bovina (EEB) o enfermedad de las
vacas locas, que despertó la inquietud mundial en 1986. Estas enfermedades
presentan formas genéticas hereditarias, y son producidas por una
proteína llamada prion
(PrP). La causa de la aparición de
los PrP es desconocida...
Sabemos que el
scrapie se debe a una proteína priónica que “traduce parte de la estructura helicoidal alfa (estructura
secundaria) de la proteína normal en un
plegamiento en lámina beta”. Esta proteína, que está formada por poco más
de doscientos aminoácidos, existe contradiciendo el dogma de un Premio Nobel
más de cien años antes, y cuando un prion entra en un
organismo sano, actúa sobre la forma normal del mismo tipo de proteína
existente en el organismo, modificándola y convirtiéndola en priones que se
propagan mediante la transmisión de proteínas anómalas con mal plegamiento.
Los priones
recién formados pueden pasar a convertir más proteínas, provocando una reacción
en cadena que produce grandes cantidades de la proteína prion. Todos los
priones conocidos inducen la formación de amiloide plegado, sobre los que
actúan polimerasas formando un agregado que consiste en apretadas hojas β. El período de incubación de las enfermedades
prionicas se determina por la tasa de crecimiento exponencial asociada con la
replicación de priones, lo cual resulta ser un equilibrio entre el crecimiento lineal
y la rotura de los agregados, teniendo en cuenta que la propagación del prion
depende de la presencia de la proteína normalmente plegada en la que los
priones pueden inducir plegamiento. Finalmente es importante destacar que los
organismos que no expresan la forma normal de la proteína prionica no pueden
desarrollar o transmitir la enfermedad.
Maracaibo, miércoles 27 de abril del año 2022
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