Priones: estructura, relaciones, morfología y patología.

1. Sara de La Cruz
Francisco Hernández
Juan Gonzales

2. ¿Qué es un prion?
• Los priones son variantes patogénicas de
ciertas proteínas naturales que son producidas
por las células nerviosas y algún otro tipo de
célula.
• Un Prion es una proteína patógena que tiene
alterada su estructura terciaria, teniendo un
incorrecto plegamiento. A diferencia del resto
de los agentes infecciosos (virus, bacterias,
hongos etc...), que contienen ácidos nucleicos
(ya sea ADN, el ARN, o ambos), un prion sólo
esta compuesto por aminoácidos. Proviene de
la proteína PrP.

3. ¿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.

4. ¿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.

5. ¿Cuál fue el trabajo de Prusiner?
• Prusiner sometió los priones a • Sin embargo, si los sometía a la
distintos tratamientos para acción de enzimas que atacaban
específicamente a los ácidos nucleicos
alterar las proteínas o los (nucleasas para ADN y ARN), a
ácidos nucleicos, intentando radiación UV o a la modificación con
alterar su capacidad infecciosa. hidroxilamina, las partículas no
Observó que perdían perdían su infectividad. Estos
infectividad si se trataban con estudios indicaron que los priones
eran partículas patógenas de
fenol (agentes
naturaleza proteica y sin ácido
desnaturalizantes de las nucleico. Prusiner consiguió, más
proteínas pero no de los ácidos adelante, infectar con el prion de la
nucleicos), aunque eran tembladera PrPSc (que causa el
resistentes a algunos de los prurito lumbar en ovejas) a ratones,
procesos de degradación consiguiendo un modo para
reproducir, obtener y estudiar los
proteica (como las enzimas priones posteriormente y más a
proteasas). fondo.

6. ¿Cómo actúan los priones?
• Los priones se propagan mediante la transmisión de proteínas anómalas con mal
plegamiento. 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 prion.
La forma de actuar de
un prión es provocar un
cambio de configuración
en una proteína natural
del organismo, la PrPc,
alterando su
funcionalidad y dando
lugar a la proteína de
configuración alterada PrPc PrPsc
PrPSc.

7. Los priones y los PrPc
• Si las PrPc se encuentran con
algún prión, estos las obligan a
cambiar de forma. Ambos,
priones y PrPc son proteínas
similares que sólo difieren en su
conformación tridimensional.
Esta cambio conformacional
pueden ser, por tanto,
considerado como la "infección".
Las proteínas
normales se
denominan PrPc
(Protein Prion
Cellular).

8. PrPc y PrPSc
La proteína del prión (PrP) normal, tiene una secuencia de
aminoácidos, (estructura primaria) idéntica a la proteína
del prión patógena. La diferencia entre las dos recae en la Proteína del
estructuras secundaria y terciaria prion normal
Proteína del
prion patógena
Infección

10. Conversión de PrPc a PrPSc

12. Infección por priones
Evidencia de infección por priones:
Una serie de evidencias avalan que son las PrPsc las que originan las enfermedades
antes señaladas:
• La radiación UV que destruye bacterias, virus y material genético, no tiene
ningún efecto sobre el material infectivo, lo que indica que no hay intervención
de ácidos nucleicos
• Se ha observado una resistencia a la inactivación del material infectivo a agentes
que usualmente destruyen o desnaturalizan los ácidos nucleícos (Fenol, álcalis,
DNA-asa, RNA-asa). Por el contrario, agentes como la tripsina o la proteinasa K
que atacan las proteínas, disminuyen la actividad del material infectivo
• No se ha conseguido aislar un ácido nucleico específico en preparaciones de
priones o en cerebros de animales infectados
• La purificación de PrPcs produce preparaciones de mayor capacidad infectiva
• La purificación de las PrPcs por SDS-PAGE (técnica de electroforésis sobre gel de
poliacrilamida) mantiene la capacidad infectiva de las PrPcs
• Las PrPcs pueden ser desnaturalizadas y renaturalizadas sin pérdida de actividad

13. Susceptibilidad del huésped:
Cuando se infectan diferencias Cuando los priones son transmitidos de una
cepas de ratón con una misma especia a otra, la enfermedad se desarrolla tan
sólo después de un tiempo de latencia muy
prepración de PrPcs, el tiempo de largo o no se desarrolla. Cuando se hacen pases
incubación de la enfermedad seriados, el tiempo de latencia disminuye en la
depende del gen Sinc del ratón. nueva especie y luego se estabiliza.
Los ratones que carecen del gen PrP se Se sabe desde hace mucho tiempo que los
desarollan normalmente sin problemas genotipos de oveja Ala136Ala, Arg154Arg,
aparentes fisiológicos o de Gln171Gln y Val136Val, Arg154Arg,
Gln171Gln se identificaban casi siempre en
comportamiento. Esto sugiere, que la todas las ovejas infectadas. Este mismo
pérdida de funcionalidad del gen PrP no genotipo es muy frecuente en Australia, donde
es, muy probablemente, la causa de la sin embargo, no se han producido
enfermedad. encefalopatías en ovejas.

14. • El Kuru, una enfermedad neurodegenerativa sólo ha sido observado entre
las tribus de Papuas de las montañas de Nueva Guinea.
• La enfermedad de Creutzfeldt-Jacob, por el contrario, ocurre en todo el
mundo a razón de uno o 2 casos al año por millón de habitantes, siempre a
una edad de 60 o más años.
• La encefalopatía bovina espongiforme (BSE) o "enfermedad de las vacas
locas" es una enfermedad que, en el hombre, se presenta como una variante
de la enfermedad de Creutzfeltd-Jacob. A diferencia de la anterior, puede
aparecer en personas jóvenes, incluso adolescentes.
• Otras dos enfermedades también producidas por priones son la enfermedad
de Gerstmann-Straussler-Scheinker que se manifiesta por ataxia y otros
signos de daños al cerebello y el insomnio familiar fatal, una enfermedad en
la que la demencia es consecuencia de las dificultades para dormir que
experimenta el paciente.

15. Transmisión
• Se acepta hoy día que las enfermedades inducidas por priones (en
particular la enfermedad de Creutfeldt-Jacob asociada al mal de las vacas
locas) pueden ser epidémicas, como muestran los siguientes hallazgos
Experimentalmente se Se comprobado que animales La BSE (Spongiform
ha transmitido la domésticos como gatos, perros y Encephalopathy Advisory
ungulados exóticos pueden
enfermedad de unas Committee) aceptan que la
contraer la encefalopatía bovina
especies a otras (oveja, espongiforme si son enfermedad puede
cerdo, y monos alimentados con carne de vaca transmitirse al hombre por
contaminada la cadena alimenticia.
macacos)

16. Infección a humanos