Los priones y las vacas locas

Te escribo tambien para contarte una novedad. Recordarás que hace unos años demostramos la existencia de la proteína de prión (PrP) en peces, y que este tema tuvo cierta resonancia en nuestro medio. Luego de muchos esfuerzos, hemos encontrado respuestas a un misterio de la biología que permaneció como tal por más de 20 años. El artículo salió publicado este martes en PLoS Biology, una revista especializada de alto impacto. El hallazgo consiste en haber descubierto el lado bueno de la proteína de prión, que en su forma maligna causa males neurodegenerativos mortales e incurables. La relevancia de nuestro trabajo es que nos ayuda a comprender la naturaleza de las enfermedades de priones, lo cual es requisito indispensable para lograr curarlas algún día. Otro aspecto interesante de esto es que hemos comprobado que las proteínas de prión (benignas) funcionan del mismo modo en humanos y en peces, lo cual sugiere que de ser susceptible a infección, los peces podrían ser utilizados eventualmente para estudiar estas enfermedades y hacer ensayos de medicamentos anti-priones.

Qué volvió loca a la vaca? Revelaciones de un pececito

Investigadores en Alemania obtienen nuevas pistas hacia la comprensión de enfermedades neurológicas.

A menudo la investigación científica se parece al trabajo de un detective: recolectar evidencia, seguir indicios, identificar sospechosos. Esto puede conducir a grandes frustraciones y calles sin salida, pero tarde o temprano aparecen nuevas pistas y el investigador vuelve a empezar, en busca del hallazgo decisivo. Por más de 20 años los científicos han sabido que una proteína normal del cerebro puede volverse dañina y causar males mortales como la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (ECJ) en los humanos y el infame mal de las vacas locas, o encefalopatía espongiforme bovina (EEB). Lo que no podían explicar es por qué en primer lugar nuestro cuerpo produce cantidades tan altas de este compuesto normal llamado proteína de prion (PrP). Una reciente investigación hecha en la Universidad de Konstanz, Alemania, revela que la proteína de prion de hecho cumple un rol beneficioso para el organismo. El estudio, publicado en la prestigiosa revista PLoS Biology, reporta que la PrP ayuda a las células a comunicarse entre sí durante el desarrollo embrionario.

La ECJ y la EEB pertenecen a un grupo de trastornos neurodegenerativos muy raros que afectan principalmente el sistema nervioso y puedan causar la muerte en cuestión de semanas o meses. Estos males no son causados por bacterias o virus, sino por partículas infecciosas llamadas priones, constituídas de PrP anormal. Si bien los priones pueden aparecer espontáneamente en el organismo, es bien sabido que se pueden contagiar por consumo de carne proveniente de vacas con EEB, y también a través de procedimientos quirúrgicos realizados con instrumentos contaminados. Por cierto, las enfermedades de priones son incurables.

Sorprendentemente, la PrP normal es inofensiva y se encuentra presente en muchos organismos, desde los peces a los humanos. Sin embargo, lo que la convierte en una sustancia letal es la alteración anormal de su estructura. Es en este estado alterado que la PrP se acumula en el cerebro, formando agregados de priones que son extremadamente difíciles de destruir. Para desgracia, los priones tienen la inusual propiedad de replicarse "copiando" su estructura anormal en PrPs normales, generando así nuevas partículas infecciosas. Si bien, este proceso de "conversión" explica cómo se diseminan los priones, es más bien la falta de PrPs normales lo que parece desencadenar la enfermedad neurológica. "El funcionamiento anormal de la PrP es considerada una de las razones de la degeneración neuronal", explica el Dr. Edward Málaga-Trillo, quien dirigió el estudio en Konstanz. Desafortunadamente, la función normal de la PrP ha permanecido en el misterio por muchos años. Hasta ahora, los experimentos llevados a cabo en ratones genéticamente modificados no han proporcionado respuestas, ya que estos animales sin PrP parecen perfectamente normales. Una calle sin salida?

De ningún modo. Los científicos en Konstanz han logrado una meta que los expertos en priones habían estado persiguiendo por mucho tiempo: demostrar que la falta de PrP puede causar efectos nocivos en un organismo vivo. Para ello, los investigadores trabajaron con embriones de pez cebra y les microinyectaron morfolinos, moléculas análogas al DNA que bloquean la producción de PrP. En estos experimentos, conocidos como "knock-down", se observó graves defectos en el desarrollo de los embriones manipulados, los cuales no sobrevivieron el tratamiento. Esta fue el primera prueba de que la forma normal de la PrP desempeña un papel importante en el desarrollo de un organismo, sentando las bases para experimentos adicionales en busca de los mecanismos de acción de la PrP.

"Logramos demostrar que la PrP funciona como una especie de pegamento, uniendo a las células y manteniéndolas en contacto", explica el Dr. Gonzalo Solis, coautor de la investigación. Cuando dos células entran en contacto, adquieren la capacidad de intercambiar importantes mensajes que afectan la función de los tejidos en el cuerpo. La pérdida de esta capacidad tiene consecuencias fatales para el organismo. "Nuestros resultados indican que la función normal de la PrP es la generación de señales que controlan la capacidad de las células para comunicarse entre ellas, permanecer unidas, o mobilizarse de manera coordinada", añade Málaga-Trillo. Por ejemplo, los autores del trabajo demostraron que al bloquear la PrP en el embrión, un grupo de proteínas normalmente presentes en puntos de contacto celular desaparecían de su posición habitual, tornando a estas células incapaces de comunicarse y de contribuir a la formación de órganos y sistemas, entre ellos el sistema nervioso. Estos hallazgos sin precedentes proporcionan pistas importantes sobre el funcionamiento de la PrP en el organismo, lo cual es esencial para llegar a comprender la misteriosa naturaleza de las enfermedades de priones.

Otro aspecto novedoso del trabajo de Málaga-Trillo es la utilización de peces como modelo de laboratorio, lo cual contrasta con el uso tradicional de mamíferos en las investigaciones sobre priones. Los científicos piensan que este tipo de experimentos nos ayudará a comprender cómo funciona la PrP en el cerebro y su relación con el desarrollo de las enfermedades neurodegenerativas. Además, este estudio suscita la inquietante pregunta de si acaso peces infectados con priones de mamíferos podrían desarrollar trastornos neurológicos de riesgo para los humanos. De ser así, el pez cebra podría ser utilizado para estudiar directamente las enfermedades de priones y ensayar nuevos medicamentos.