ESTUDIO DE LOS MECANISMOS MOLECULARES IMPLICADOS EN EL MAL PLEGAMIENTO ESPONTANEO DE LA PROTEINA DEL PRION

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Las encefalopatías espongiformes transmisibles (EET) son trastornos neurodegenerativos fatales que afectan tanto a humanos como a animales. Las EET pueden ser de origen genético, esporádico o infeccioso. El agente infeccioso asociado con las EET, denominado prión, parece consistir en una única proteína, un conformador anormal (PrPSc) de una proteína del huésped natural (PrPC), que se propaga convirtiendo la PrPC del huésped en una réplica de sí misma. Una de las características de los priones es su capacidad para infectar a algunas especies y no a otras. Este fenómeno se conoce como barrera de transmisión. Curiosamente, los priones se presentan en forma de diferentes cepas que muestran distintas propiedades biológicas y fisicoquímicas, a pesar de que están codificados por PrP con la misma secuencia de aminoácidos, aunque presumiblemente en diferentes conformaciones. En general, la barrera de transmisión se expresa por una tasa de ataque incompleta y largos tiempos de incubación (tiempo desde la inoculación del animal hasta la aparición de los signos clínicos) que se acortan después de pasadas de inoculación en serie. Evidencia convincente indica que las barreras de transmisión están estrechamente relacionadas con las diferencias en las secuencias de aminoácidos de PrP entre el donante y los receptores de la infección, así como con la conformación de la cepa priónica. Desafortunadamente, la base molecular del fenómeno de la barrera de transmisión y su relación con las conformaciones de las cepas priónicas se desconoce actualmente y no podemos predecir el grado de barrera de una especie simplemente comparando las proteínas priónicas de dos especies.

Hemos realizado una serie de experimentos utilizando la técnica de amplificación cíclica de plegamiento incorrecto de proteínas (PMCA) que imita in vitro algunos de los pasos fundamentales involucrados en la replicación de priones in vivo, aunque con cinética acelerada. Los priones generados in vitro poseen características priónicas clave, es decir, son infecciosos in vivo y mantienen su especificidad de cepa. Hemos utilizado el EPCP para replicar de manera eficiente una variedad de cepas de priones de, entre otros, ratones, hámsteres, ratones de campo, ciervos, vacas, ovejas y humanos. La correlación entre los datos in vivo y nuestros resultados in vitro sugieren que el EPCP es una herramienta valiosa para evaluar la fuerza de las barreras de transmisión entre diversas especies y para diferentes cepas de priones; estamos utilizando el método para determinar qué aminoácidos en la secuencia de PrPC contribuyen a la fuerza de la barrera de transmisión. Estos estudios están resultando muy útiles para evaluar los riesgos potenciales para humanos y animales, no solo de cepas de priones establecidas, sino también de cepas nuevas (atípicas). Por ejemplo, mientras que la tembladera de oveja clásica no puede cruzar la barrera de transmisión humana in vitro, la encefalopatía espongiforme bovina (EEB) propagada en ovejas lo hace de manera eficiente. Además, también hemos generado priones que son infecciosos para especies hasta ahora consideradas resistentes a la enfermedad priónica.

Investigador: Joaquín Castilla

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