08 de marzo de 2001
"Prión promiscuo" da pistas sobre la infección a través de las especies
Al unir los segmentos de dos especies de proteínas
infecciosas de levadura, llamadas priones, los investigadores han
producido un prión híbrido que puede adoptar dos formas
infecciosas distintas. Esta capacidad de cambiar la
conformación, permite que el prión híbrido cruce
la barrera de las especies e "infecte" a las proteínas de dos
especies de levadura poco relacionadas. Este fenómeno, dicen los
científicos, puede ser clave para entender cómo los
priones derivados de las vacas infectadas con la encefalopatía
espongiforme bovina (BSE, por sus siglas en inglés), o
"enfermedad de la vaca loca", pueden saltar la barrera de las especies
e infectar a los seres humanos.
Los científicos dicen que la capacidad que tiene una
proteína priónica para plegarse en formas infecciosas
múltiples, indica que el conocimiento de la forma de un
prión, y no simplemente el conocimiento de la especie de la que
proviene, es crítico para entender qué huéspedes
pueden ser infectados. Los investigadores también especulan que
la forma de un prión puede evolucionar a medida que pasa de un
huésped a otro. Si éste es el caso, entonces el
procesamiento de animales para el uso subsecuente en la
alimentación de otros animales pudo haber seleccionado, en
realidad, a los priones animales con conformaciones que son
especialmente virulentas, dice Jonathan S. Weissman,
investigador del Instituto Médico Howard Hughes, en la
Universidad de California, en San Francisco (UCSF).
“Es posible que el mismo proceso que los humanos aplican haya hecho que el prión bovino sea tan virulento, y esto puede haber creado la epidemia de la enfermedad de la vaca loca”.
Jonathan S. Weissman
Weissman y el estudiante graduado Peter Chien, de UCSF, publicaron
sus estudios en el número del 8 de marzo de 2001, de la revista
Nature.
Los científicos realizaron sus estudios utilizando priones de
levadura, que son similares a los priones mamíferos que han
ganado notoriedad por sus funciones en enfermedades fatales humanas que
destruyen el cerebro, tales como la enfermedad Creutzfeldt-Jakob y el
kurú, y en las enfermedades animales BSE y scrapie.
Los priones de levaduras y mamíferos son proteínas que
transmiten sus características a través de interacciones
entre proteínas, en las cuales una proteína
priónica anormalmente formada influye sobre sus contrapartes
normales para que asuman una forma anormal. En las infecciones
priónicas mamíferas, las formas anormales e insolubles
activan el agregado de proteínas que puede matar a las
células cerebrales. En levaduras, la proteína
priónica insoluble no es mortal; simplemente altera el
metabolismo de la célula. "Se sabía que en el caso de los
priones mamíferos, la misma proteína priónica,
incluso dentro de huéspedes genéticamente
idénticos, podía causar más de un tipo de
enfermedad", dijo Weissman. "Y de modo semejante, los mismos priones de
levadura podrían tener distintas cepas con distintas
características".
"La diversidad de las cepas era uno de los misterios más
grandes sobre los priones", dijo. "A pesar de que se había
propuesto que las diferencias entre las cepas de priones se deben a
conformaciones alternativas de la misma proteína
priónica, era difícil probar directamente la
teoría. El problema con los priones mamíferos era que
nunca había sido posible crear claramente la forma infecciosa
del prión con la proteína pura in vitro. Por esto,
no se podía descartar que hubiera otros componentes que causaban
las evidentes diferencias en la conformación".
Chien y Weissman decidieron utilizar priones de levadura porque las
proteínas puras se pueden manipular y propagar fácilmente
in vitro. Su trabajo se basó en estudios anteriores
realizados en el laboratorio de Weissman, que demostraban que la
barrera de las especies prevenía la infección cruzada
entre priones derivados de dos especies de levadura poco relacionadas,
Saccharomyces cerevisae (SC) o Candida albicans (CA).
En los estudios actuales, los científicos produjeron una
quimera a partir de las proteínas priónicas SC y CA, al
combinar un segmento del prión SC con otro segmento del
prión CA.
"Encontramos que esta quimera era ‘promiscua’", dijo
Weissman. "Es decir, cualquiera de las especies de levadura la
podía transformar en la forma agregada del prión,
extendiendo de esta manera un puente sobre la barrera de las especies.
Sin embargo, la conformación de la cepa priónica que
resultaba en cada caso era dramáticamente diferente.
"Pero lo realmente notable fue que sólo una de las
conformaciones alternativas podía inducir la conversión
de las especies de levadura que habían iniciado la
gemación, pero no lo podía hacer la otra", dijo Weissman.
"Fue sorprendente que consiguiéramos una respuesta tan clara y
simple–que pudiera demostrarse que este fenómeno que
había sido tan misterioso y difícil de estudiar pudiera
deberse directamente a diferencias autopropagativas en las
conformaciones".
Según Weissman, el descubrimiento de las bases
conformacionales de las distintas cepas de priones de levadura tiene
implicaciones importantes para entender a los priones
mamíferos.
"No podemos apoyarnos en el hecho de que la proteína
priónica de vaca tiene una secuencia distinta a la del
prión humano, porque si el prión de vaca ha asumido una
conformación que es virulenta en seres humanos, esto no se
detendría eficientemente por la barrera de las especies",
dijo.
"Algo importante que aprendemos del trabajo con priones
mamíferos y de nuestros estudios, es que no hay una respuesta
simple que nos permita saber si estamos protegidos contra la
infección por priones de animales, tales como vacas", dijo
Weissman. "El factor clave será la conformación de la
cepa de prión, lo que nos indica que será de fundamental
importancia entender a nivel molecular las diferencias que existen
entre las cepas de priones mamíferos". También dijo que
los efectos del tratamiento de carnes que contienen priones pueden
haber acentuado la virulencia de los mismos.
"A pesar de que esto sigue siendo especulativo, existe la
posibilidad de que las cepas de priones cambien a lo largo de los
pasajes", dijo. "Pudo haber habido un tipo de evolución basada
en la selección de la conformación de una cepa, entre una
diversidad de conformaciones, en lugar de mutaciones en un genoma de
ADN, como ocurre con los virus o las células".
"Lo que estamos aprendiendo de los priones de levaduras y de
mamíferos abre la inquietante posibilidad de que la
infección, el calentamiento de las partes de animales y luego la
nueva infección de vacas, podría haber seleccionado una
cepa priónica con una conformación particularmente
virulenta y resistente a ser inactivada", dijo Weissman.
"De esta manera, el mismo proceso que los humanos aplican puede
haber hecho que el prión bovino sea tan virulento, y esto puede
haber creado la epidemia de la enfermedad de la vaca loca".
|
