Priones, los destructores enanos
( Publicado en Revista Creces, Abril 1985 )
todo un acertijo biológico resulta saber cual es la naturaleza genética y bioquímica de estos agentes de enfermedades infecciosas. Son cien veces más pequeños que los virus y al parecer no contienen los vitales ácidos nucleicos.
Existía consenso de que los virus eran las estructuras vivientes más pequeñas, ubicadas por cierto más abajo que los bacterios en la escala del tamaño celular. Desde hace algunos años esta comparación va perdiendo validez porque los científicos han identificado a los "priones" como estructuras 100 veces más pequeñas y simples que los virus, capaces como aquéllos de producir enfermedades. Según uno de los dogmas de la biología modema, "la vida comienza con los ácidos nucleicos (DNA, RNA)". Los virus están constituidos casi exclusivamente por uno u otro ácido más una tenue capa de proteína que los envuelve: Los priones, en cambio, parecen no tener DNA o RNA, y si lo tienen es en pequeñísima cantidad. ¿Son también expresión de vida?.
Todos los seres vivos, por diversos que ellos sean, tienen en común la misma raíz: la molécula de ácido desoxirribonucleico, DNA. Allí está toda la genética y desde allí cada célula o cada organismo regula su crecimiento y desarrollo, porque el DNA comanda la producción de todas las proteínas y todas las enzimas. El DNA también es fundamental para la reproducción tanto de las bacterias como del Hombre. La duplicación del DNA permite que la información genética pase de una generación a otra.
Aun los virus que no se pueden reproducir por sí mismos siguen las mismas reglas. Se meten dentro de las bacterias y utilizan la maquinaria celular para replicar su propio DNA. La información genética y la vida fluyen del DNA, sin embargo los priones no siguen tales patrones y parece que no contienen DNA en su interior. Más aun, se dividen en el interior de las células y sin embargo sólo están constituidos por proteínas. En tal sentido, parecen contrariar todos los principios de la medicina y la biología.
Enfermedades
Por lo menos dos enfermedades ya se sabe que son producidas por ellos: la "picazón" que con un serio compromiso neurológico afecta a caprinos y ovinos, y la enfermedad de Creutzfaldt-Jacob, dolencia poco frecuente que desata cierto tipo de demencia. Se sospecha también que los priones puedan ocasionar el kuru, enfermedad observada en las tribus de Nueva Guinea; el síndrome de Gertsman-Sträussler y la Enfermedad de Alzheimer, la forma más común de demencia presenil.
Las enfermedades que ya se sabe que son producidas por priones tienen una evolución muy curiosa: presentan período de incubación largo y asintomático con un comienzo insidioso, pero con un final que compromete la vida del paciente. En las ovejas la enfermedad se caracteriza por un prurito incontenible que lleva al animal a rascarse hasta sacarse toda la lana o el pelo. Tal cuadro se conocía desde hace dos siglos, pero sólo en 1935 un equipo de científicos franceses pudo demostrar que se podía transmitir de una oveja a otra mediante la inoculación de material obtenido de ovejas enfermas, lo que confirmó que la causa era un agente infeccioso. En 1959, William J. Hadlow, de los Laboratorios de Rocky Mountain para la Alergia y Enfermedades Infecciosas (EE.UU.), hizo notar que tanto el cuadro de picazón como el kuru eran enfermedades muy relacionadas.
El kuru fue descubierto en tribus que practicaban el canibalismo y descrita en 1976 entre quienes comían el cerebro de los pacientes muertos como un homenaje hacia ellos. Luego se descubrió que el kuru se podía transmitir experimentalmente a los monos, lo mismo que en las otras dos enfermedades citadas. Todos los cuadros clínicos se parecen mucho entre sí. El rasquido, el kuru y el síndrome de Gertsman-Sträussler se inician con dificultad para caminar debido a una alteración del cerebelo. En el caso del kuru, luego se agrega la demencia. En ninguna de ellas hay signos de inflamación o fiebre y las células del líquido cefalorraquídeo se ven normales, lo que es una evidencia que no reproduce una respuesta del sistema inmunológico. En la autopsia, sólo se observan lesiones del cerebro y proliferación anormal de los astrocitos (una clase de células de soporte del cerebro). En las neuronas se ve que disminuyen las dendritas, que son las que transmiten los impulsos nerviosos y conectan las neuronas entre sí. Se observan también vacuolas, lo que le da al cerebro un aspecto esponjoso y aparecen unas placas de una sustancia llamada "amiloide".
En la Universidad de California se descubrieron priones en cerebros de animales y humanos muertos por estas enfermedades. El amiloide estaba constituido por priones, que a su vez estaba formado por proteínas y estos priones podrían transmitir la enfermedad a animales de experimentación. Lo interesante es que estos priones no parecen tener DNA. Las enzimas que normalmente destruyen el DNA (nucleasas), no les hacen nada a los priones y siguen tan activos como siempre. En cambio, parece ser que la proteína es la importante ya que si se altera, no transmite la enfermedad.
Los mismos autores han purificado las proteínas de los priones y han descubierto que una es la más importante y le han llamado PrP. Es una glicoproteína. Su peso molecular es de aproximadamente 30.000, se ha podido fabricar un anticuerpo contra esta proteína, usando la técnica de anticuerpos monoclonales. Ello va a facilitar mucho las investigaciones y probablemente sea posible tener una herramienta para el diagnóstico de ellas.
Reproducción
¿Cómo se multiplican los priones dentro de la célula si carecen de DNA?. Hasta ahora no se puede afirmar a cabalidad que efectivamente no posean DNA. Podrían tener una pequeña porción, lo que no explicaría que incluyera la síntesis de todas las grandes y complejas proteínas del prión.
Otra hipótesis parece ser más posible. Se estima que el gen que comanda la síntesis de los priones no es llevado por él, sino que existe en las células de los mamíferos. En esta forma la infección que desata activaría el gen que normalmente existiría en la célula. Así, si el prión tuviera una pequeña cantidad de DNA propio, éste podría gatillar la activación del gen de la propia célula. En esta forma, la pequeña hipotética porción de DNA del prión se insertaría en el cromosoma de la célula huésped, y desde allí se sintetizaría la proteína del prión. No sería entonces una verdadera replicación del prión (multiplicación), sino más bien una amplificación de él. En esta forma, la sustancia amiloide que se acumula en el cerebro de los enfermos sería más bien una acumulación de proteínas de priones, producidas por la misma célula.
Sobre priones se está investigando, no obstante se necesita saber todavía mucho más para clarificar definitivamente la ubicación que tendrán bajo bacterias y virus y para conocer las alteraciones que seguramente introducirán dentro de conceptos clásicos de la genética y la biología celular.
La idea de información genética
A menudo hemos escuchado decir que los genes contienen la "información" que especifica un ser vivo. Esto es un error por dos razones fundamentales. Primero, porque confunde el fenómeno de la herencia con el mecanismo de replica de ciertos componentes celulares (los ADN) de gran estabilidad transgeneracional. Y segundo, porque el decir que el ADN contiene lo necesario para especificar a un ser vivo, saca a estos componentes (parte de la red autopoiética) de su interrelación con todo el resto de la red.
Es la red de interacciones en su totalidad la que constituye y especifica las características de una célula particular, no uno de sus componentes. El que modificaciones en esos componentes llamados genes tengan consecuencia dramática para la estructura de una célula, es muy cierto. El error está en confundir participación esencial con responsabilidad única. Con el mismo argumento uno podría decir que la constitución política de un país determina su historia. Eso es evidentemente absurdo; la constitución política es un componente esencial en cualquiera sea la historia, pero no contiene la "Información" que especifica esa historia.
Humberto Maturana y Francisco Varela
Las Bases Biológicas del Entendimiento Humano
1984
Resumido de un artículo de Stanley B. Prusiner
Scientific American 251, 4: 48-57, octubre 1984.
Para saber más
(1) Some speculations about Prions, amyloid and Alzheimer`s disease. Stanley B. Prusiner. In: The New England Journal of Medicine. Vol., 310, N° 10, páginas 661-663. Marzo1984.