¿Cómo entra la proteína priónica en el cuerpo?

Está en tu cuerpo, al menos si eres un ser humano sano.

La proteína priónica se conoce como PrP (una abreviatura de "proteína priónica"), y alguna forma de esta está presente en el cuerpo de casi todas las personas, y también en la mayoría de los mamíferos. En humanos, PrP está codificado por el gen PRNP, ubicado en el cromosoma 20.

Como muchas proteínas, PrP tiene varias conformaciones diferentes. Uno se conoce como PrPC, debido al hecho de que es la conformación celular normal de PrP. Luce así:

Ahora, el papel normal de PrP en el cuerpo aún no se ha aclarado por completo. Sin embargo, se sabe que PrPC es una proteína de la superficie celular que se encuentra incrustada o unida a la membrana plasmática, generalmente de las células del sistema nervioso, que está involucrada en las vías antiapoptóticas (muerte celular controlada) y que ayuda a las células a absorber cobre, un elemento crucial para la función de muchas enzimas. PrPC también está potencialmente involucrado en el proceso de reducción del estrés oxidativo, causado por la acumulación de productos tóxicos de radicales libres dentro de las células, y varias vías de señalización. En cualquier caso, su cuerpo estaría mucho peor sin PrPC, y se puede suponer con seguridad que esta proteína está en usted si está leyendo esto.

La PrP tiene otra conformación más infame y defectuosa: la PrPSc, llamada así porque parece ser responsable de enfermedades neurodegenerativas fatales (conocidas como encefalopatías espongiformes transmisibles o EET), como la tembladera, en mamíferos, incluidos los humanos. PrPSc en sí es una molécula (altamente) infecciosa, o al menos está estrechamente involucrada en procesos infecciosos que involucran la propagación de la proteína defectuosa, que tal vez involucren a otros tipos de moléculas, pero de los cuales sabemos poco.

PrPSc se ve así:

¿Encuentra alguna diferencia? Hay muchas más hojas beta (representadas en las figuras anteriores por rectángulos direccionales) en la estructura de PrPSc que en la de PrPC. Se presume que esta estructura se relaciona con la acumulación de PrPSc en el cerebro, que ocurre cuando PrPSc convierte las proteínas PrPC normales en su forma defectuosa, un proceso que la mayoría de los bioquímicos desconocen, pero que caracteriza la infectividad de PrPSc. Un modelo popular sostiene que PrPSc se acumula en forma de fibrillas amiloides, que son cadenas largas e insolubles de proteínas unidas con estructuras de lámina beta.

Hay varias formas de adquirir PrPSc en el cuerpo. Puede ser:

• convertido espontáneamente de PrPC. Esto puede ocurrir al azar y espontáneamente, o puede ocurrir como resultado de una mutación espontánea del ADN celular del gen PRNP que resulta en la producción de PrP defectuosa. Esto da como resultado la aparición de EET como la ECJ espontánea (enfermedad de Creuztfeldt-Jakobs) y la isomnia fatal espontánea *.
• introducido en un cuerpo anfitrión, a través de una variedad de formas. En los humanos, comer carne contaminada con PrPSc es un ejemplo de esto, como lo demuestran los brotes de CJD en Gran Bretaña después de que las personas comían carne de vacas infectadas con la "enfermedad de las vacas locas" (encefalopatía espongiforme bovina) y de kuru entre los papúes de Nueva Guinea que se canibalizaron tejido nervioso infectado. El suelo puede ser un vector para la transmisión de PrPSc, ya que los priones pueden depositarse de los restos de animales muertos o de los desechos de animales infectados. Incluso es posible que PrPSc se una a ciertas plantas y las absorba, lo que puede infectar a los animales que comen esas plantas. Finalmente, las personas que, sin saberlo, reciben donaciones de tejidos de personas infectadas con CJD también pueden infectarse. Sin embargo, en humanos, la mayoría de los casos reportados (~ 85%) de CJD ocurren no debido a la ingestión de PrPSc, sino a conversiones espontáneas.
• transmitido genéticamente A veces, las personas portan copias defectuosas del gen PRNP, heredado a lo largo de líneas familiares. La producción de PrP defectuosa causa enfermedades como isomnia familiar fatal, CJD familiar y otra EET conocida como GSS (síndrome de Gerstmann-Sträussler-Scheinker). Los patrones de herencia de las EET familiares varían y, a veces, las enfermedades pueden saltear generaciones. Sin embargo, muchos de ellos son afecciones autosómicas dominantes, lo que significa que si solo una copia de los dos genes PNRP de alguien es defectuosa, entonces desarrollarán una EET.

Tabla que enumera algunas de las etiologías anteriores de enfermedades infecciosas por priones en humanos.

Curiosamente, como lo demuestran algunas investigaciones recientes (Supattapone 2014), las proteínas PrPSc sintéticas inyectadas en las células de los ratones no son infecciosas a menos que haya cofactores presentes. Esto apoya la hipótesis de que PrPSc no puede mantenerse en una conformación infecciosa sin interactuar con cofactores que podrían mantenerlo en esa forma.

* una condición que es tan terriblemente curiosa como parece: los pacientes gradualmente se encuentran incapaces de dormir, lo que resulta en la manifestación de síntomas similares a los de la demencia hasta que mueren por su isomnia.