Mecanismo infectante de los priones
¿Conoces la forma en que un prion convierte en prion a su vez a una proteína sana? Me refiero a los procesos moleculares.
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Respuesta de owenwang
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La clave está en que la proteína prión (PrP), que se encuentra en las neuronas sanas de los humanos y otros mamíferos (y cuya función es aún desconocida, aunque se sabe que se localiza en la parte externa de la membrana celular), puede existir en dos conformaciones tridimensionales diferentes, con muy distinta susceptibilidad al ataque por las proteasas (enzimas que rompen los enlaces peptídicos de las proteínas, degradándolas hasta aminoácidos libres y, por tanto, destruyéndolas).
El prión sano es una proteína de 231 aminoácidos, que consta de una parte sin estructura definida (un largo bucle flexible), seguida de una zona con estructura predominantemente de hélice-alfa. Este prión sano es una proteína constitutiva de las neuronas, y como todas las proteínas, posee un ciclo de expresión-degradación. Las proteasas son perfectamente capaces de destruirla, por lo que continuamente la célula está fabricando proteína nueva y eliminando la antigua mediante la acción de estas proteasas. Como esta forma sana del prión es sensible a la acción de las proteasas, se denomina PrP-sen.
Sin embargo, por distintas razones, la PrP-sen puede sufrir un cambio conformacional en su estructura, convirtiéndose en la forma patológica, cuya estructura es predominantemente de lámina-beta, y que se agrega espontáneamente formando depósitos amorfos o fibrillas (denominadas fibrillas amiloides), que son resistentes a la acción de las proteasas, por lo que no se degradan, sino que se acumulan en el medio intracelular, hasta que llega un momento en el que impiden a la neurona llevar a cabo su función, provocando la muerte celular. Debido a su resistencia a las proteasas, esta forma patológica del prión se denomina PrP-res.
El proceso de conversión entre la forma sana y la forma patológica es un proceso autocatalítico. Es decir, la presencia de una molécula en forma patológica (con estructura en lámina-beta), facilita la conversión a esta forma de otras moléculas sanas, por lo que se puede dar una reacción en cadena que rápidamente produce que todas las PrP presentes en la célula se hallen en forma resistente a las proteasas, produciendo entonces la enfermedad degenerativa irreversiblemente. El mecanismo de esta transición aún es desconocido, pero posiblemente tenga lugar a través de la formación de láminas-beta intermoleculares (formadas por hebras beta pertenecientes a dos moléculas diferentes, la patológica y la sana que está cambiando su conformación), que inmediatamente se añaden al agregado insoluble, contribuyendo a su crecimiento y escapando así a la acción de las proteasas.
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El prión sano es una proteína de 231 aminoácidos, que consta de una parte sin estructura definida (un largo bucle flexible), seguida de una zona con estructura predominantemente de hélice-alfa. Este prión sano es una proteína constitutiva de las neuronas, y como todas las proteínas, posee un ciclo de expresión-degradación. Las proteasas son perfectamente capaces de destruirla, por lo que continuamente la célula está fabricando proteína nueva y eliminando la antigua mediante la acción de estas proteasas. Como esta forma sana del prión es sensible a la acción de las proteasas, se denomina PrP-sen.
Sin embargo, por distintas razones, la PrP-sen puede sufrir un cambio conformacional en su estructura, convirtiéndose en la forma patológica, cuya estructura es predominantemente de lámina-beta, y que se agrega espontáneamente formando depósitos amorfos o fibrillas (denominadas fibrillas amiloides), que son resistentes a la acción de las proteasas, por lo que no se degradan, sino que se acumulan en el medio intracelular, hasta que llega un momento en el que impiden a la neurona llevar a cabo su función, provocando la muerte celular. Debido a su resistencia a las proteasas, esta forma patológica del prión se denomina PrP-res.
El proceso de conversión entre la forma sana y la forma patológica es un proceso autocatalítico. Es decir, la presencia de una molécula en forma patológica (con estructura en lámina-beta), facilita la conversión a esta forma de otras moléculas sanas, por lo que se puede dar una reacción en cadena que rápidamente produce que todas las PrP presentes en la célula se hallen en forma resistente a las proteasas, produciendo entonces la enfermedad degenerativa irreversiblemente. El mecanismo de esta transición aún es desconocido, pero posiblemente tenga lugar a través de la formación de láminas-beta intermoleculares (formadas por hebras beta pertenecientes a dos moléculas diferentes, la patológica y la sana que está cambiando su conformación), que inmediatamente se añaden al agregado insoluble, contribuyendo a su crecimiento y escapando así a la acción de las proteasas.
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(... Continuación de la respuesta anterior)
Las razones que pueden llevar a la PrP-sen a transformarse en la forma patológica pueden ser varias, todas ellas provocando diferentes variedades de la encefalopatía espongiforme. En primer lugar, puede darse el cambio espontáneo, produciendo la llamada forma esporádica, no heredable, de la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (CJD), que constituye alrededor de un 85% de los casos. En segundo lugar, algunas mutaciones en el gen de la PrP ocasionan que la probabilidad del cambio conformacional sea mayor, originándose las formas familiares de la CJD, que son heredables y dan cuenta de alrededor de un 15% de los casos. En tercer lugar, la ingestión o inoculación directa de la forma patológica PrP-res, produce las formas transmisibles de la enfermedad, entre las cuales se encuentra la enfermedad de las vacas locas, llamada técnicamente "nueva variante de la CJD", o vCJD. El número de personas afectadas por esta nueva variante es, en realidad, despreciable, respecto a los casos esporádicos y familiares, y no llegan al centenar en todo el mundo, localizándose, sobre todo, en Inglaterra y Francia. La importancia que se le ha dado reside en que estos casos proceden del empleo de una tecnología alimentaria no demasiado ética, y no hubieran ocurrido si no se hubieran comenzado a usar de forma masiva los famosos piensos de origen animal.
Cómo la PrP-res bovina es capaz de atravesar intacta el intestino humano y la barrera hemato-encefálica, alcanzando el cerebro, es algo que no se conoce aún bien. El caso es que los depósitos de PrP-res parecen más resistentes y penetrantes de lo que podría pensarse en un principio y, además, la PrP bovina y la humana son lo suficientemente semejantes como para que la enfermedad pueda atravesar la barrera de las especies. Quedan muchos interrogantes aún por descubrir, pero lo más importante está ya hecho. La prohibición total de los piensos de origen animal terminará sin duda con la vCJD en el plazo de unos pocos años.
Las razones que pueden llevar a la PrP-sen a transformarse en la forma patológica pueden ser varias, todas ellas provocando diferentes variedades de la encefalopatía espongiforme. En primer lugar, puede darse el cambio espontáneo, produciendo la llamada forma esporádica, no heredable, de la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (CJD), que constituye alrededor de un 85% de los casos. En segundo lugar, algunas mutaciones en el gen de la PrP ocasionan que la probabilidad del cambio conformacional sea mayor, originándose las formas familiares de la CJD, que son heredables y dan cuenta de alrededor de un 15% de los casos. En tercer lugar, la ingestión o inoculación directa de la forma patológica PrP-res, produce las formas transmisibles de la enfermedad, entre las cuales se encuentra la enfermedad de las vacas locas, llamada técnicamente "nueva variante de la CJD", o vCJD. El número de personas afectadas por esta nueva variante es, en realidad, despreciable, respecto a los casos esporádicos y familiares, y no llegan al centenar en todo el mundo, localizándose, sobre todo, en Inglaterra y Francia. La importancia que se le ha dado reside en que estos casos proceden del empleo de una tecnología alimentaria no demasiado ética, y no hubieran ocurrido si no se hubieran comenzado a usar de forma masiva los famosos piensos de origen animal.
Cómo la PrP-res bovina es capaz de atravesar intacta el intestino humano y la barrera hemato-encefálica, alcanzando el cerebro, es algo que no se conoce aún bien. El caso es que los depósitos de PrP-res parecen más resistentes y penetrantes de lo que podría pensarse en un principio y, además, la PrP bovina y la humana son lo suficientemente semejantes como para que la enfermedad pueda atravesar la barrera de las especies. Quedan muchos interrogantes aún por descubrir, pero lo más importante está ya hecho. La prohibición total de los piensos de origen animal terminará sin duda con la vCJD en el plazo de unos pocos años.
