priones
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PRIONESDiagnostico Molecular
Ciudad Universitaria, San Nicolás de los Garza, Nuevo León a 04 de Septiembre de 2015
¿Qué son los priones?
Los priones son pequeñas partículas
infecciosas de naturaleza proteica.
Se conocen varios tipos de prion, en mamíferos se
encuentra el prion PrP, responsable de las encefalopatias
espongiformes transmisibles (TSEs).
¿Como son los priones ?Los priones son patógenos infecciosos que difieren de las bacterias, hongos, parásitos, virus y viroides tanto en su estructura y características físico-químicas como en la enfermedad que causan. Los priones presentan importantes características que los diferencian de los virus.
Diferencias fundamentales entre los priones y los virusPRIONES VIRUS
Formas moleculares múltiples (Isoformas).
Formas únicas con diferentes morfologías estructurales
No presentan ácido nucleico esencial dentro de la partícula infecciosa
Poseen un genoma formado por ácido nucleico que sirve de molde para la replicación.
No inducen respuesta inmune. Inducen respuesta inmune más o menos intensa según el tipo
El único componente conocido es la proteína PrPSc
Están compuestos por ácidos nucleicos, proteínas y, a menudo, por otros constituyentes
Características de los priones
FISICO QUÍMICAS
• Filtrables (tamaño de poro: 0.22 µm). • No presentan estructuras de partículas (como los
virus).• Resistentes a: autoclavado, formol, radiaciones,
etanol, agua oxigenada, nucleasas, parcialmente resistentes a proteasas.
BIOLÓGICAS
• Prolongado período de incubación.• No inducen respuesta inmune en el hospedador
infectado.• Existencia de cepas.• Composición proteica exclusivamente: proteína
del prión (PrP) Presentan barrera de especie.
La Teoría Priónica actual propone que el prión (PrPsc) es una proteína idéntica en su secuencia de aminoácidos a una proteína sintetizada por el propio organismo afectado (PrPc) pero diferente en su conformación (forma que adopta en el espacio).La infección es debida a que la presencia de la variante patógena induce a las del organismo a plegarse adoptando la forma de la PrPsc. Éstas a su vez, inducen el cambio a las otras PrPc transmitiéndose la infección en cascada.
LA TEORÍA PRIÓNICA
El prion PrPc
La proteína normal, codificada por el hospedero, es una glucoproteína de la superficie celular, presente en el
organismo y que tiene, de manera predominante, una estructura α helicoidal (PrPC).
La forma patológica de la proteina (PrPSc) tiene una estructura en hoja β, la cual se autorreplica y disemina
al transformar a la forma PrPC.Este prion puede existir en dos conformaciones: prpsc y prpc. Prpsc es la version infecciosa, que causa TSE,
mientras que prpc es la versión normal de la proteina y no produce enfermedad, al contrario cumpliria
funciones celulares normales. El gen humano PRP está situado en el brazo corto del
cromosoma 20. Posee un solo exón.
El gen PRP codifica a prpc, que posee alrededor de 250 aminoacidos según la especie.
Se ha propuesto que la transformación de PrPSc a
PrPSc consiste en una transición de las α-hélices a láminas
β, coincidiendo con las zonas conservadas de la cadena poli peptídica.
El cambio conformacional principal que distingue a
PrPsc de PrPc es la ausencia de la α-helice H1
de PrPc que esta transformada en lamina β en PrPsc (20), esto afecta
las propiedades fisicoquímicas de la
proteína y su funcionalidad.
¿Cómo se descubrieron? Las primeras referencias a las enfermedades
espongiformes transmisibles se remontan al siglo XVIII, cuando varios ganaderos europeos describieron una enfermedad neurodegenerativa letal que afectaba a las ovejas y a las cabras, mal al que se denominó "tembladera" (en inglés, scrapie). El cerebro de estos animales presentaba un aspecto de esponja, de donde proviene el término "espongiforme". Posteriormente se demostró que estas enfermedades eran transmisibles. El agente patógeno, el prion, fue descubierto en 1982 por Stanley Prusiner, quien demostró que se trataba de partículas puramente proteicas sin ácido nucleico.
¿Cómo surgió el término “prion”?
El prion, palabra acuñada en 1982 por Stanley B. Prusiner al investigar una serie de patologías de carácter crónico e irreversibles que afectaban al sistema nervioso central, es un acrónimo inglés derivado de las palabras proteína e infección.
¿Cuál fue el trabajo de Prusiner? Prusiner sometió los priones
a distintos tratamientos para alterar las proteínas o los ácidos nucleicos, intentando alterar su capacidad infecciosa. Observó que perdían infectividad si se trataban con fenol (agentes desnaturalizantes de las proteínas pero no de los ácidos nucleicos), aunque eran resistentes a algunos de los procesos de degradación proteica (como las enzimas proteasas).
• Sin embargo, si los sometía a la acción de enzimas que atacaban específicamente a los ácidos nucleicos (nucleasas para ADN y ARN), a radiación UV o a la modificación con hidroxilamina, las partículas no perdían su infectividad. Estos estudios indicaron que los priones eran partículas patógenas de naturaleza proteica y sin ácido nucleico. Prusiner consiguió, más adelante, infectar con el prion de la tembladera PrPSc (que causa el prurito lumbar en ovejas) a ratones, consiguiendo un modo para reproducir, obtener y estudiar los priones posteriormente y más a fondo.
♥ Debe considerarse que estas enfermedades se caracterizan por una variabilidad extrema en la presentación clínica, patrones neuropatológicos y subtipos moleculares; esto último implica la existencia de diferentes cepas de priones a pesar de la ausencia de ácidos nucléicos.
♥ La amplia heterogeneidad de las enfermedades por priones está determinada por polimorfismos en el gene de la proteina del prion y por su conformación terciaria. (Kabir & Zafar. 2014; Solforosi et al., 2013).
ENFERMEDADES POR PRIONES EN ANIMALES
ENFERMEDADES POR PRIONES EN ANIMALES
Enfermedad HospedadoresSíndrome de Alpers HumanoEncefalopatía espongiforme bovina (enfermedad de las vacas locas) Ganado vacuno
Scrapie Ovejas, cabrasEnfermedad de Creutzfeld-Jacob HumanoVariante de la enfermedad de Creutzfeld-Jacob Humano
Kuru HumanoInsomnio familiar fatal HumanoEncefalopatía espongiforme felina FelinosSíndrome de Gerstmann-Straussler-Scheinker Humano
Encefalopatía espongiforme de ungulados exóticos Algunos ungulados
Enfermedad crónica de desgaste de cérvidos
Ciervos, venados, alces
Encefalopatía transmisible del visón VisonesEncefalopatía espongiforme de primates Primates
Las principales características histopatológicas de las enfermedades
por priones son una extensa espongiosis, pérdida de células neuronales del sistema nervioso
central, gliosis y deposición de placas amiloideas.
Encefalopatía espongiforme bovina
(enfermedad de las vacas locas)
• Es una enfermedad fatal del sistema nervioso de los bovinos.
• El periodo de incubación es largo y no existe vacuna.
• Se caracteriza por la presencia de una proteína infecciosa anormal denominada prion en el tejido nervioso.
• La subsiguiente degeneración esponjosa del cerebro produce signos y síntomas neurológicos graves y fatales.
Curiosidades sobre el EEB
⁂ Inicio en 1986 en UK y se ah expandido a EEUU, Asia, Israel y todo Europa.
⁂ El PRION resiste el tratamiento térmico por lo cual no muere cuando se coce la carne.
⁂ Existe mayor incidencia en el ganado lechero.
Al parecer, la variante de la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (vCJD) en los humanos podría ser causada por el consumo de productos de vacuno contaminados por tejido nervioso infectado o productos sanitarios fabricados a partir de tejidos animales infectados.
Los animales con EEB pueden presentar algunosde los siguientes síntomas:– comportamiento nervioso o agresivo;– depresión;– hipersensibilidad al sonido y al tacto, crispación, temblores;– posición anormal;– descoordinación y dificultad para levantarse de la posición de reposo;– pérdida de peso; o– disminución de la producción lechera.
La proteína celular, denominada PrPc, se encuentra en la superficie de las neuronas.
Las isoformas patógenas de PrPc se designan como PrPres. PrPsc o PrPTse. Se considera que los priones que causan las diferentes enfermedades son diferentes cepas de PrPres.
En el prion de la EEB 'clásica', se pueden detectar dos priones atípicos. Uno con fragmentos de masa molecular más elevados que la clásica, se denomina EEB-H & el otro posee una masa molecular menor, se denomina o EEB-L.
a. PcPc
b. PcPresPRIONES & ISOFORMAS
PRION
ES
Enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (ECJ)
Pertenece a una familia de enfermedades de los seres humanos y
animales conocidas como encefalopatías espongiformes transmisibles (EET).
La ECJ es la más común de las encefalopatías espongiformes
transmisibles (EET) humanas conocidas.
Espongiformes se refiere al aspecto característico de los cerebros infectados, que se llenan de orificios o agujeros hasta que se asemejan a esponjas bajo un microscopio.
Raro trastorno del cerebro, degenerativo, e invariablemente mortal.
Afecta a 1 de cada millón de personas.
Síntomas se presentan a la edad de los 60 años y el 90% de los afectados mueren dentro de 1 año.
Categorías principales de la Enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (ECJ)
ECJ ESPORÁDICALa enfermedad priones
normales de una persona cambian espontáneamente a
la forma infecciosa de la proteína y, luego, alteran a los priones de otras células en una reacción en cadena.Este es el
tipo más común de ECJ, manifestándose al menos en
un 85 % de los casos.
ECJ HEREDITARIALa persona tiene algún historial familiar de la enfermedad o pruebas positivas de mutación genética asociada con la ECJ. De un 5 a un 10 por ciento de los casos de ECJ en los Estados Unidos son hereditarios.
ECJ ADQUIRIDALa forma relacionada con la enfermedad de las vacas locas. La ECJ yatrógena, en la cual la enfermedad se transmite a través de una transfusión de hemoderivados, un trasplante o instrumentos quirúrgicos contaminados.
Síntomas
Infección con la enfermedad
Pérdida de la capacidad de interactuar con los demás
Pérdida de capacidad para desempeñarse o cuidar de sí
mismo
Muerte
Infección con la enfermedad
Pérdida de la capacidad de interactuar con los demás
Pérdida de capacidad para desempeñarse o cuidar de sí
mismo
Muerte
CURSO
DE
LA
ENFERMEDAD
Variante
Afecta a personas jóvenes.
V-ECJ
PanencefalopáticaSíntomas progresan por varios
años.
Transmisión El contacto directo o indirecto con el tejido
cerebral y el líquido de la médula espinal de los pacientes infectados debería evitarse para impedir la transmisión de la enfermedad.
En unos cuantos casos muy raros, la ECJ se ha propagado a otras personas a raíz de injertos de
dura mater (un tejido que cubre el cerebro), córneas transplantadas, implantación de
electrodos inadecuadamente esterilizados en el cerebro e inyecciones de hormona contaminada de crecimiento pituitario derivada de glándulas pituitarias humanas tomadas de cadáveres. Los
médicos llaman a estos casos que están vinculados a procedimientos médicos casos
yatrogénicos. Algunos estudios con animales indican que la
sangre contaminada y los productos afines pueden transmitir la enfermedad, aun cuando
esto nunca se ha demostrado en los seres humanos
La enfermedad sólo se puede confirmar mediante una biopsia del cerebro o una autopsia. Hoy en día, es muy infrecuente que se haga una biopsia del cerebro
para buscar esta enfermedad.
DIAGNÓSTICO
Punción raquídea para evaluar una proteína llamada 14-3-3.
En la actualidad, la mayoría de los países tienen
pautas estrictas para el manejo de
las vacas infectadas con el fin de evitar la
transmisión de la enfermedad de
Creutzfeld-Jakob a los humanos.
PREVENCIÓN Si se padece la enfermedad, se
sospecha o presentan historial familiar la persona no debe:
Donar sangre Tejido Órganos
Las personas responsables de cuidar a estos pacientes, los profesionales de la salud y el personal funerario deberían adoptar las precauciones siguientes cuando trabajan con una
persona que tiene ECJ: Lavarse las manos y la piel expuesta
antes de comer, beber o fumar. Utilizar ropa de cama y otra ropa
desechable cuando entran en contacto con el paciente.
Utilizar protección en la cara si hay riesgo de salpicar material
contaminado tal como sangre o fluido cerebroespinal.
Síndrome de Gerstmann-Sträussler-Sheinke Se clasifica como encefalopatía
espongiforme transmisible. Origen genético. Menos frecuente que ECJ. La
duración de la enfermedad es más larga que en la ECJ y oscila entre 1 y 10 años.
Rara y generalmente familiar, enfermedad neurodegenerativa fatal que afecta a pacientes de 20 a 60 años de edad.
Un cambio en el codón 102 de Prolina a Leucina en el cromosoma 20, se ha
encontrado en el gen de la proteína priónica. Necesario para padecer la enfermedad.
Los síntomas comienzan con una disartria que lentamente se desarrolla (dificultad para hablar) y ataxia cerebelosa (inestabilidad en la marcha).
Luego viene la demencia progresiva que se hace más evidente. La pérdida de la memoria puede ser el primer síntoma que los familiares noten.
SÍNTOMAS
No existe cura o tratamiento. Los síntomas pueden aparecer tan temprano como a los 25 años de edad, pero por lo general a los 50 – 60.La duración de la enfermedad puede variar desde 3 meses a 15 años, con una duración media de 5 años
EL KURU Una enfermedad humana que estuvo confinada a una región
al centro de Nueva Guinea, en el pueblo Fore. Los habitantes de ese lugar tenían entre sus costumbres
consumir la carne y cerebro de los difuntos. Cuando un individuo de la tribu moría, la familia materna se
encargaba del desmembramiento del cuerpo: se cortaban brazos y pies, se despedazaban los miembros musculares, se sacaba el cerebro y se abría el pecho para extraer los órganos internos. Una vez realizado esto, comenzaba el festín, pues para los Fore ingerir la carne de sus difuntos era “una señal de respeto hacia el difunto, cuya sabiduría y habilidades habían de transmitirse a los que lo ingerían“.
En especial los niños y las mujeres resultaban víctimas frecuentes de la enfermedad; las mujeres que preparaban las comidas rituales y sus niños se contaminaban con tejidos de cerebro por diferentes vías (conjuntiva, nariz, piel y mucosa gastrointestinal).
Esta costumbre fue abandonada hace 50 años, desde entonces la enfermedad ha disminuido. No se ha vuelto a informar casos de kuru en personas nacidas después de que la práctica fue abolida en los años cincuenta del siglo pasado.Actualmente se presentan menos de diez casos de kuru cada año, en comparación con las cifras de más de 200 casos en los años cincuenta.
Los síntomas son ataxia, temblor que aumenta hasta la parálisis total, afonía y, finalmente, muerte en menos de un año.
El periodo de incubación es variable y puede durar más de 30 años antes que aparezcan los primeros signos
bibliografía
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