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Érase una vez, la idea de que las criaturas demasiado pequeñas para verlas enfermaban era un concepto del que tanto la gente promedio como los médicos se burlaban. Piénsalo si no supieras ya sobre las bacterias, ¿no te parecería ridícula la idea? Sin evidencia, una persona bien podría haberte dicho que los pequeños duendes te estaban atacando. Sin embargo, en tiempos relativamente modernos, hemos descubierto que pequeños organismos de todo tipo están trabajando duro para arruinar nuestros días. Pero resulta que, cada vez que la ciencia cree que tiene las cosas resueltas, algo siempre se adelanta a la tarea de confundirnos a todos. Esta vez fue la proteína.

El misterio

Ahora, escuchamos sobre bacterias y virus todo el tiempo. La mayoría de las veces, estas son las causas de las enfermedades que sufrimos. Sin embargo, el extraño comportamiento animal, notado oficialmente por primera vez en la década de 1730, desconcertó a los científicos hasta la década de 1980 y en el proceso de descubrimiento puso patas arriba nuestra comprensión de los patógenos y la biología misma.

Primero, los españoles observaron un comportamiento extraño en sus ovejas merinas. Los animales caminaban de forma extraña y patológica rascándose el cuerpo contra las vallas. Esto llevó a que la enfermedad se llamara scrapie. Casi dos siglos después, en 1920, se observó un trastorno en los humanos que causaba la degeneración de su tejido cerebral. Esto se denominó enfermedad de Creutzfeldt-Jakobs, en honor a los científicos que notaron por primera vez este fenómeno inexplicable.

En ese momento, nadie había notado cuán similares eran las dos enfermedades. Por un lado, ambos tenían largos períodos de incubación. De hecho, en 1954 Sigurdsson propuso que la tembladera era causada por un virus lento. Ninguna otra forma de patógeno conocida en ese momento encajaba en este largo período de incubación. La tembladera tardó años en mostrar síntomas, al igual que el VIH. Mientras tanto, en la remota Papua Nueva Guinea, se notificó oficialmente una enfermedad llamada kuru por la gente de Fore, que se parecía mucho a Creutzfeldt-Jakobs.

El problema

En la década de 1960, algunos científicos comenzaron a sospechar que el agente de la tembladera no era un virus sino una proteína. Sin embargo, había un problema muy grande, esto iba directamente en contra de todo lo que entendíamos sobre las células, el dogma central de la biología molecular. En términos simples, establece que la información se mueve del ADN al ARN para formar proteínas y no va en la dirección opuesta. Esencialmente, las proteínas no pueden dar instrucciones, entonces, ¿cómo podría uno ser un patógeno?

Sin embargo, después de muchos experimentos fallidos diseñados para inactivar la enfermedad realizados por científicos como T. Alper, JS Griffith e IH Pattersona, la proteína era una de las únicas opciones que quedaban. Luego, en 1967, Griffith propuso oficialmente que la tembladera era causada por una proteína e incluso sugirió posibles mecanismos. Finalmente, en 1982 Stanley Prusiner acuñó el término prión, afirmando que la enfermedad era causada exclusivamente por proteínas. La proteína específica involucrada se denominó PrP (proteína de iones pri). La investigación de Prusiner le valió el Premio Nobel en 1997.

La extraña realidad

Por fin, sabíamos qué estaba causando la tembladera y finalmente nos dimos cuenta de que kuru y Creutzfeldt-Jakobs (CJD) eran el mismo tipo de enfermedades. Todo se debió a los priones, proteínas que pueden cambiar su forma y estructura de modo que pueden plegarse en formas no funcionales. Todo lo que quedaba por hacer era descubrir cómo una proteína podía causar una enfermedad.

Tales enfermedades se denominan encefalopatías espongiformes transmisibles (EET) y, en estas enfermedades, el cerebro degenera de tal manera que comienzan a formarse brechas en el tejido. En otras palabras, hacen que su cerebro se convierta esencialmente en queso suizo o, como su nombre indica, en apariencia de esponja. Los resultados de esta degeneración son severos y, desafortunadamente, siempre fatales.

(A) Tejido cerebral sano normal. (B) Tejido cerebral del lóbulo temporal de un paciente con enfermedad de Creutzfeldt-Jakobs. Tenga en cuenta los grandes espacios en el tejido donde las proteínas priónicas han causado daño. Créditos de imagen: Nephron a través de Wikimedia Commons y Sherif Zaki; Doctor en Medicina, Doctorado ; Wun-Ju Shieh; MD, PhD , MPH.

Entonces, ¿cómo una proteína mal plegada hace todo ese daño? La verdad es que los científicos aún no conocen realmente el mecanismo. Sin embargo, una forma simplificada de verlo es que los priones son proteínas altamente carismáticas, capaces de convencer a otras proteínas de que su estructura defectuosa es la estructura correcta. La proteína asociada con la mayoría de las EET se llama PrP C (por común), que es común en las membranas celulares en la configuración normal. Se convierte en un prión cuando cambia a PrP SC (por sc rapie), que es la forma infecciosa mal plegada de la proteína.

Una vez consumida, la PrP SC atraviesa la pared del intestino por un mecanismo poco claro. Aún más impresionante, desde allí logra ingresar al sistema nervioso central, aparentemente moviéndose de nervio a nervio hasta que ingresa al cerebro mismo. Al encontrarse con PrP C en la superficie de una célula, induce cambios estructurales, fomentando el plegamiento de la proteína hasta que se asemeja a la forma PrP SC. Ahora satisfecho de que su trabajo ha terminado, el prión pasa a la siguiente PrP C, mostrándose y difundiendo la buena noticia sobre su mala conformación.

Fotomicrografía de neuronas en ratones infectados con scrapie. Las áreas teñidas de rojo muestran proteínas priónicas en tránsito de una neurona a la siguiente. Créditos de imagen: Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas (NIAID)

En poco tiempo ha ganado una multitud de seguidores que también van a compartir esta nueva forma con otros. A las PrP SC recién convertidas les gusta agruparse, formando comunidades agregadas en todo el cerebro. Estos agregados forman fibrillas de amiloide, grupos insolubles de proteína que se acumulan para formar placas (un proceso también asociado con la enfermedad de Alzheimer). Y así se produce la estructura espongiforme, quedando huecos por esta acumulación. Peor aún, esta forma de proteína es resistente a las proteasas, enzimas que descomponen las proteínas.

Algunas enfermedades priónicas conocidas incluyen el kuru, la tembladera y la ECJ, así como la encefalopatía espongiforme bovina (enfermedad de las vacas locas) y el insomnio familiar fatal (IFF). En la mayoría de los casos, la enfermedad se desarrolla espontáneamente sin explicación aparente. De lo contrario, una persona podría consumir carne contaminada, como en los casos humanos de enfermedad de las vacas locas y kuru. En algunas formas, como FFI, los genes que codifican la proteína defectuosa pueden transmitirse a la descendencia.

Los síntomas de estas enfermedades incluyen mala coordinación, confusión, pérdida de memoria, alucinaciones. En algunos casos, los pacientes experimentarán demencia, psicosis e insomnio persistente. Hay pocas maneras de evitar activamente enfermedades tan increíblemente raras, pero lo mejor que puede hacer es asegurarse de que su comida provenga de fuentes seguras. Además, trate de no comer cerebros sospechosos.

Si quieres saber más y con más detalle, puedes echar un vistazo a los siguientes enlaces:

  • https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4626585/
  • http://www.prion.ucl.ac.uk/clinic-services/information/prion-disease/
  • https://www.cdc.gov/prions/index.html
  • https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2805067/
  • http://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.0020321

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