Prion

Enfermedades por priones (EET)
Clasificación y recursos externos
"Agujeros" microscópicos son característicos en secciones de tejido con priones afectada, causando que el tejido para desarrollar una arquitectura "esponjoso".
CIE- 10	La 81
CIE- 9	046

Un prión ( / p r yo ɒ n /) En la forma de la tembladera (PrP ^Sc) es un agente infeccioso compuesto de proteína en una forma mal plegada. Esta es la idea central de la hipótesis del prión, que sigue debatiendo. Esto sería en contraste con todos los otros agentes infecciosos conocidos ( virus / bacterias / hongos / parásito) que debe contener ácidos nucleicos (ya sea ADN , ARN, o ambos). La palabra prión, acuñado en 1982 por Stanley B. Prusiner, se deriva de la proteína de palabras y la infección. Los priones son responsables de la encefalopatías espongiformes transmisibles en una variedad de mamíferos , incluyendo La encefalopatía espongiforme bovina (EEB, también conocida como "enfermedad de las vacas locas") en el ganado y La enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (ECJ) en humanos. Todas las enfermedades de priones conocidos afectan a la estructura del cerebro o de otro tejido neural y todos son actualmente intratables y universalmente fatal.

Los priones se propagan mediante la transmisión de un Estado de proteínas mal plegadas. Cuando un prión entra en un organismo sano, induce proteínas existentes, correctamente plegadas a convertir en la, forma prion asociado a la enfermedad; los actos de priones como una plantilla para guiar el mal plegamiento de las proteínas en forma más prión. Estos priones recién formados pueden entonces pasar a convertir más propias proteínas; esto desencadena una reacción en cadena que produce grandes cantidades de la forma del prión. Todos los priones conocidos inducen la formación de una pliegue amiloide, en el que las proteínas se polimeriza en un agregado que consiste en apretujada láminas beta. Agregados amiloides son fibrillas, creciendo en sus extremos, y replicar cuando la rotura provoca dos extremos en crecimiento para convertirse en cuatro extremos en crecimiento. La período de incubación de las enfermedades priónicas se determina por el crecimiento exponencial tasa asociada con la replicación de prion, que es un equilibrio entre el crecimiento lineal y la rotura de los agregados. (Tenga en cuenta que la propagación del prión depende de la presencia de proteína que normalmente plegada en la que el prión puede inducir misfolding;. Animales que no expresan la forma normal de la proteína priónica no se puede desarrollar ni transmitir la enfermedad)

Esta estructura alterada es extremadamente estable y se acumula en el tejido infectado, provocando daños en los tejidos y la muerte celular. Esta estabilidad estructural significa que los priones son resistentes a la desnaturalización por agentes químicos y físicos, por lo que la eliminación y la contención de estas partículas difíciles. Los priones vienen en diferentes cepas, cada uno con una estructura ligeramente diferente, y la mayoría de las veces, las cepas se reproducen cierto. Replicación de priones es sin embargo sujeta a ocasionales epimutation y luego la selección natural al igual que otras formas de replicación. Sin embargo, el número de posibles distintas cepas de priones es probablemente mucho menor que el número de posibles secuencias de ADN, por lo que la evolución tiene lugar dentro de un espacio limitado.

Todas las enfermedades por priones en mamíferos conocidas son causadas por el llamado proteína prión, PrP. El endógena, correctamente plegada, la forma se denota PrP ^C (para C OMÚN o C ellular) mientras que el, la forma mal plegada enfermedad ligada se denota PrP ^Sc (por Sc rapie, después de una de las enfermedades vinculadas a la primera priones y la neurodegeneración.) La estructura precisa del prión no se conoce, aunque se pueden formar mediante la combinación de PrP ^C, ácido poliadenílico, y los lípidos en una Proteína mal plegamiento cíclico de amplificación (EPCP) reacción.

Las proteínas que muestran un comportamiento de tipo prión también se encuentran en algunos hongos , que ha sido útil para ayudar a comprender los priones de mamíferos. Priones hongos no parecen causar enfermedad en sus anfitriones.

Descubrimiento

Durante la década de 1960, dos investigadores con sede en Londres, biólogo radiación Tikvah Alper y matemático John Stanley Griffith desarrolló la hipótesis de que algunos encefalopatías espongiformes transmisibles son causadas por un agente infeccioso que consiste únicamente en proteínas. Alper y Griffith querían para tener en cuenta el descubrimiento de que el agente infeccioso que causa las enfermedades misteriosa tembladera y La enfermedad de Creutzfeldt-Jakob se resistió radiación ionizante. (Un solo ionizante "hit" normalmente destruye una partícula infecciosa entero, y la dosis necesaria para golpear medio de las partículas depende del tamaño de las partículas. Los datos sugirieron que el agente infeccioso era demasiado pequeño para ser un virus.)

Francis Crick reconoció la importancia potencial de la proteína de sólo Griffith hipótesis para la propagación de la tembladera en la segunda edición de su " Dogma central de la biología molecular "(1970): mientras que afirme que el flujo de información de la secuencia de proteína a proteína o de proteína de ARN y ADN fue" excluida ", señaló que la hipótesis de Griffith era una contradicción potencial (aunque no fue así promovido por Griffith). La hipótesis revisado fue más tarde formulado, en parte, para acomodar transcripción inversa (que tanto Howard Temin y David Baltimore descubierto en 1970).

En 1982, Stanley B. Prusiner de la Universidad de California, San Francisco anunció que su equipo había purificado el prión infeccioso hipotética, y que el agente infeccioso consistido principalmente de una proteína específica - a pesar de que no lograron aislar la proteína hasta dos años después del anuncio de Prusiner. Mientras que el agente infeccioso fue nombrado un prión, la proteína específica que el prión se compone de también se conoce como el ion Pr P rotein (PrP), aunque esta proteína puede ocurrir tanto en formas infecciosas y no infecciosas. Prusiner ganó el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1997 por sus investigaciones sobre los priones.

Estructura

Isoformas

La proteína que los priones están hechas de (PrP) se encuentra en todo el cuerpo, incluso en personas y animales sanos. Sin embargo, PrP encuentra en material infeccioso tiene una estructura diferente y es resistente a proteasas, las enzimas en el cuerpo que normalmente pueden descomponer las proteínas. La forma normal de la proteína se denomina PrP ^C, mientras que la forma infecciosa se denomina PrP ^Sc - la C se refiere a 'celular' o PrP "común", mientras que el Sc refiere a ' scrapie ', una enfermedad priónica que ocurre en el ganado ovino. Mientras está estructuralmente bien definido PrP ^C, PrP ^Sc es ciertamente polidispersa y definido a un nivel relativamente pobres. PrP puede ser inducido a plegarse en otras isoformas más o menos bien definidas in vitro, y su relación con la forma (s) que son patógenos in vivo todavía no está claro.

PrP ^C

PrP ^C es una proteína normal que se encuentra en el membranas de las células . Tiene 209 aminoácidos (en seres humanos), uno enlace disulfuro, una masa molecular de 35-36 kDa y una principalmente alfa-helicoidal estructura. Varios Existen formas topológicas; forma de la superficie de una célula a través de anclado glicolípido y dos formas transmembrana. La proteína normal no es sedimentable; lo que significa que no se puede separar por centrifugación técnicas. Su función es un tema complejo que continúa siendo investigado. PrP ^C se une de cobre (II) iones con alta afinidad. La importancia de este hallazgo no está clara, pero es de suponer que se refiere a la estructura o función de la PrP. PrP ^C se digiere fácilmente por proteinasa K y puede ser liberada de la superficie celular in vitro por la enzima phosphoinositide fosfolipasa C (PI-PLC), que escinde las glicofosfatidilinositol (GPI) de anclaje glucolípido. PrP se ha reportado que juegan un papel importante en la adhesión célula-célula y la señalización intracelular in vivo, y por lo tanto pueden estar implicados en la comunicación célula-célula en el cerebro.

PrP ^Sc

El infecciosa isoforma de PrP, conocida como PrP ^Sc, es capaz de convertir las proteínas PrP ^C normales en la isoforma infecciosa cambiando su conformación o forma; esto, a su vez, altera la forma en que la interconexión de las proteínas. Aunque la estructura exacta 3D de PrP ^Sc no se conoce, tiene una mayor proporción de β-lámina de estructura en lugar de la normal de α-hélice estructura. Agregaciones de estas isoformas anormales forma altamente estructuradas fibras amiloides, que se acumulan para formar placas. No está claro si estos agregados son la causa del daño celular o son simplemente un efecto secundario de la enfermedad subyacente. El extremo de cada fibra actúa como una plantilla en la que las moléculas de proteína libres pueden adjuntar, permitiendo que la fibra para crecer. Bajo la mayoría de circunstancias, sólo las moléculas de PrP con una secuencia de aminoácidos idéntica a la infecciosa PrP ^Sc se incorporan en la fibra creciente. Sin embargo, rara la transmisión entre especies también es posible. En un prión diferente, Sup35p ha demostrado ser capaz de ser incorporado en las agregaciones existentes incluso cuando se eliminaron tres de las cinco repeticiones de oligopéptidos normalmente presentes.

Mecanismo de replicación de priones

Heterodímero modelo de propagación del prión

Modelo de fibrillas de propagación del prión.

La primera hipótesis de que intentó explicar cómo los priones se replican en una manera de sólo proteína fue el modelo heterodímero. Este modelo supone que una única molécula de PrP ^Sc se une a una sola molécula de PrP ^C y cataliza su conversión en PrP ^Sc. Las dos moléculas PrP ^Sc luego se separan y pueden pasar a convertir más PrP ^C. Sin embargo, un modelo de replicación de priones debe explicar tanto cómo los priones se propagan, y por eso su aparición espontánea es tan raro. Manfred Eigen mostró que el modelo heterodímero requiere PrP ^Sc ser extraordinariamente eficaz catalizador, aumentando la velocidad de la reacción de conversión por un factor de alrededor de 10 ^15. Este problema no se plantea si PrP ^Sc sólo existe en formas agregadas, tales como amiloide, en donde cooperatividad puede actuar como una barrera a la conversión espontánea. Es más, a pesar del considerable esfuerzo, infecciosa monomérica PrP ^Sc nunca ha sido aislado.

Un modelo alternativo supone que PrP ^Sc existe sólo como fibrillas, y que termina de fibrillas se unen PrP ^C y convertirlo en PrP ^Sc. Si esto fuera todo, entonces la cantidad de priones se incrementaría linealmente, formando fibrillas cada vez más largos. Pero el crecimiento exponencial de ambos PrP ^Sc y del se observa la cantidad de partículas infecciosas durante la enfermedad priónica. Esto puede explicarse teniendo en cuenta la rotura de fibrillas. Se ha encontrado una solución matemática para la tasa de crecimiento exponencial resultante de la combinación de crecimiento de fibrillas y la rotura de fibrillas. La tasa de crecimiento exponencial depende en gran medida de la raíz cuadrada de la concentración de PrP ^C. La período de incubación se determina por la tasa de crecimiento exponencial, y en vivo, los datos sobre las enfermedades priónicas en ratones transgénicos que coinciden con esta predicción. La misma dependencia raíz cuadrada también se ve en experimentos in vitro con una variedad de diferentes proteínas amiloides.

El mecanismo de la replicación del prión tiene implicaciones para el diseño de fármacos. Dado que el período de incubación de las enfermedades priónicas es tan largo, un fármaco eficaz no necesita eliminar todas las priones, sino que simplemente tiene que disminuir la velocidad de crecimiento exponencial. Los modelos predicen que la manera más eficaz de lograr esto, el uso de un medicamento con la dosis más baja posible, es encontrar un medicamento que se une a fibrilla extremos y bloques que crezcan más.

Función de PrP

Se ha propuesto que la neurodegeneración causada por priones puede estar relacionado con la función anormal de PrP. Sin embargo, la función fisiológica de la proteína priónica sigue siendo un asunto controvertido. Si bien los datos de los experimentos in vitro sugieren muchos papeles diferentes, estudios en ratones knockout PrP han proporcionado información sólo limitada debido a que estos animales presentan sólo anormalidades menores. En la investigación reciente realizado en ratones, se encontró que la escisión de proteínas PrP en los nervios periféricos provoca la activación de reparación de la mielina en Las células de Schwann y que la falta de proteínas PrP causados desmielinización en esas células.

PrP y memoria a largo plazo

Una revisión de las pruebas en 2005 sugerido que PrP puede tener una función normal en el mantenimiento de memoria a largo plazo. Además, un estudio de 2004 encontró que los ratones que carecen de genes para mostrar proteína PrP celular normal alterado hipocampo la potenciación a largo plazo.

PrP y la renovación de células madre

Un artículo de 2006, del Instituto Whitehead para la Investigación Biomédica indica que la expresión de PrP en las células madre es necesaria para la auto-renovación de un organismo de médula ósea. El estudio mostró que todo a largo plazo las células madre hematopoyéticas expresan PrP en su membrana celular y que los tejidos hematopoyéticos con células madre PrP nulos expuestas aumento de la sensibilidad a la depleción de células.

Enfermedad priónica

Los priones causan enfermedades neurodegenerativas mediante la agregación extracelularmente en el sistema nervioso central para formar placas conocidas como amiloide, que perturba la normalidad la estructura del tejido. Esta alteración se caracteriza por "agujeros" en el tejido esponjoso con la arquitectura resultante debido a la formación de vacuolas en las neuronas. Otros cambios histológicos incluyen astrogliosis y la ausencia de una reacción inflamatoria. Mientras que la período de incubación de las enfermedades priónicas en general es bastante larga, una vez que los síntomas aparecen la enfermedad progresa rápidamente, llevando a daño cerebral y muerte. Síntomas neurodegenerativos pueden incluir convulsiones, demencia, ataxia (balance y la disfunción coordinación), y los cambios de comportamiento o de la personalidad.

Todas las enfermedades conocidas por priones, colectivamente llamadas encefalopatías espongiformes transmisibles (EET), son intratable y fatal. Una vacuna se ha desarrollado en ratones, sin embargo, que puede dar una idea de proporcionar una vacuna en seres humanos para resistir las infecciones por priones. Además, en 2006 los científicos anunciaron que habían diseñado genéticamente el ganado que carecen de un gen necesario para la producción de priones - por lo tanto, teóricamente, haciéndolos inmunes a la EEB, a partir de la investigación que indica que los ratones que carecen de la proteína priónica que ocurre normalmente son resistentes a la infección por la proteína priónica scrapie.

Muchas especies de mamíferos diferentes pueden ser afectados por enfermedades priónicas, como la proteína priónica (PrP) es muy similar en todos los mamíferos. Debido a pequeñas diferencias en PrP entre diferentes especies es inusual para una enfermedad priónica que se transmite de una especie a otra. La variante de la enfermedad priónica humana enfermedad de Creutzfeldt-Jakob, sin embargo, se cree que es causada por un prión que normalmente infecta a ganado, causando La encefalopatía espongiforme bovina y se transmite a través de carne infectada.

Transmisión

Se ha reconocido que las enfermedades priónicas pueden surgir de tres maneras diferentes: adquirida, familiar o esporádica. A menudo se supone que la forma enferma interactúa directamente con la forma normal para hacer que reorganizar su estructura. Una idea, la hipótesis de "proteína X", es que una proteína celular, que aún no identificado (proteína X) permite la conversión de PrP ^C a PrP ^Sc trayendo una molécula de cada uno de los dos juntos en un complejo.

La investigación actual sugiere que el método primario de la infección en los animales es a través de la ingestión. Se cree que los priones pueden ser depositados en el medio ambiente a través de los restos de animales muertos y a través de la orina, la saliva y otros fluidos corporales. A continuación, pueden persistir en el suelo mediante la unión a la arcilla y otros minerales.

Un equipo de la Universidad de California de investigación, dirigido por el ganador del Premio Nobel Stanley Prusiner, ha proporcionado evidencia de la teoría de que la infección puede ocurrir a partir de los priones en el estiércol. Y puesto que el estiércol está presente en muchas zonas de los alrededores depósitos de agua, así como utilizados en muchos campos de cultivo, se plantea la posibilidad de la transmisión generalizada. Se informó en enero de 2011 que los investigadores habían descubierto los priones se extienden a través de la transmisión aérea en partículas de aerosol, en una pruebas experimento con animales centrándose en la tembladera en ratones de laboratorio. La evidencia preliminar que apoya la idea de que los priones se pueden transmitir a través del uso de la orina de origen gonadotropina menopáusica humana, administrada para el tratamiento de infertilidad, fue publicado en 2011.

Esterilización

Las partículas infecciosas que poseen ácidos nucleicos dependen de él para dirigir su continua replicación. Los priones, sin embargo, son infecciosos por su efecto sobre las versiones normales de la proteína. La esterilización de priones por lo tanto requiere la la desnaturalización de la proteína a un estado donde la molécula ya no es capaz de inducir el plegamiento anormal de las proteínas normales. Los priones son en general bastante resistente a proteasas, calor , la radiación, y formalina tratamientos, aunque su infectividad se puede reducir por tales tratamientos. La descontaminación de priones eficaz se basa en la hidrólisis de proteínas o la reducción o destrucción de la estructura terciaria de la proteína. Los ejemplos incluyen lejía, sosa cáustica , y detergentes fuertemente ácidos como LpH. 134 ° C (274 ° F) durante 18 minutos en un vapor a presión autoclave puede no ser suficiente para desactivar el agente de la enfermedad. Esterilización de ozono se está estudiando en la actualidad como un método potencial para desnaturalizar prión y desactivación. La renaturalización de un prión totalmente desnaturalizado al estado infeccioso aún no se ha alcanzado; Sin embargo, los priones parcialmente desnaturalizado puede ser renaturalizaron a un estado infectivo bajo ciertas condiciones artificiales.

La Organización Mundial de la Salud recomienda cualquiera de los tres procedimientos siguientes para la esterilización de todos los instrumentos quirúrgicos resistentes al calor para asegurarse de que no están contaminados con priones:

1. Sumerja en una sartén que contiene 1N NaOH y el calor en un autoclave con desplazamiento por gravedad a 121 ° C durante 30 minutos; limpiar; enjuague con agua; y luego realizar los procesos de esterilización de rutina.
2. Sumergir en 1N NaClO o hipoclorito de sodio (20.000 partes por millón de cloro disponible) durante 1 hora; transferir instrumentos al agua; calor en un autoclave con desplazamiento por gravedad a 121 ° C durante 1 hora; limpiar; y luego realizar los procesos de esterilización de rutina.
3. Sumergir en 1N NaOH o hipoclorito de sodio (20.000 partes por millón de cloro disponible) durante 1 hora; retire y enjuague con agua, luego se transfieren a un recipiente abierto y calor en un desplazamiento por gravedad (121 ° C) o en una porosa de carga (134 ° C) autoclave durante 1 hora; limpiar; y luego realizar los procesos de esterilización de rutina.

Debate

Ya sea que los priones son el agente que causa la enfermedad o simplemente un síntoma causado por un agente diferente es todavía debatido por una minoría de los investigadores. Las siguientes secciones describen varias hipótesis: algunos se refieren a la composición del agente infeccioso (de sólo proteína, la proteína con otros componentes, virus, u otros), mientras que otros se refieren a su mecanismo de reproducción.

Proteína única hipótesis

Antes del descubrimiento de los priones, se pensó que todos patógenos utilizados ácidos nucleicos para dirigir su replicación. La "hipótesis de sólo proteína" indica que una estructura de proteína puede replicar sin el uso de ácido nucleico. Esto fue inicialmente polémica, ya que contradice la dogma central de la biología molecular, que describe de ácido nucleico como la forma replicativa central de información.

La evidencia a favor de una hipótesis de sólo proteína incluye:

• No hay partículas de virus, bacterias u hongos han sido concluyente asociado con las enfermedades priónicas, aunque Saccharomyces cerevisiae ha sido conocido por estar asociado con priones infecciosos, pero no letales, tales como Sup35p.
• Sin ácido nucleico se ha relacionado de forma concluyente con la infectividad; agente es resistente a la radiación ultravioleta y nucleasas.
• No respuesta inmune a la infección.
• PrP ^Sc transmitida experimentalmente entre una especie y otros resultados en PrP ^Sc con la secuencia de aminoácidos de la especie receptora, lo que sugiere que la replicación del agente donante no se produce.
• Enfermedad priónica familiar se presenta en familias con una mutación en el gen PrP, y los ratones con mutaciones de PrP desarrollar enfermedad priónica a pesar de condiciones controladas que se previene la transmisión.
• Animales que carecen de PrP ^C no contraen la enfermedad por priones.

Los factores genéticos

La gen para la proteína normal se ha identificado: la Gen PRNP. En todos los casos heredados de la enfermedad priónica, hay una mutación en el gen PRNP. Muchas mutaciones diferentes PRNP se han identificado y estas proteínas son más propensos a plegarse en prión anormal. Aunque este descubrimiento pone un agujero en la hipótesis del prión en general, que los priones pueden sólo las proteínas agregadas de aminoácidos idéntica maquillaje. Estas mutaciones pueden ocurrir durante todo el gen. Algunas mutaciones implican la expansión de la región de repetición octapéptido en el extremo N-terminal de PrP. Otras mutaciones que se han identificado como una causa de enfermedad priónica heredado se producen en las posiciones 102, 117 y 198 (GSS), 178, 200, 210 y 232 (ECJ) y 178 ( Insomnio Letal Familiar, FFI). La causa de la enfermedad priónica puede ser esporádica, genética, y infecciosa , o una combinación de estos factores. Por ejemplo, con el fin de tener la tembladera, tanto un agente infeccioso y un genotipo susceptible necesitan estar presentes.

Hipótesis de varios componentes

A pesar de tanto esfuerzo, títulos significativos de la infectividad priónica nunca han sido producidos por replegado moléculas PrP puros, levantando dudas sobre la validez de la hipótesis de la "proteína sólo". Además, la hipótesis de la "proteína sólo" no proporciona una explicación molecular para la capacidad de las cepas de priones para apuntar a áreas específicas del cerebro en distintos patrones. Estas carencias, junto con los datos experimentales adicionales, han dado lugar a la hipótesis o "multicomponente" "variación cofactor".

En 2007, el bioquímico Surachai Supattapone y sus colegas Dartmouth College produjo purificado priones infecciosos de novo a partir de componentes definidos (PrP ^C, co-purificado lípidos, y una molécula polianiónica sintético). Estos investigadores también demostraron que la molécula polianiónica necesario para la formación de priones se incorpora selectivamente en complejos de alta afinidad con las moléculas de PrP, llevándolos a la hipótesis de que los priones infecciosos pueden estar compuestas de múltiples componentes de sistema principal, incluyendo PrP, lípidos y moléculas polianiónicos, en lugar de solo PrP ^Sc.

En 2010, Jiyan Ma y sus colegas de la Universidad Estatal de Ohio producen priones infecciosos de una receta de PrP recombinante expresada en bacterias, POPG fosfolípido, y el ARN, que refuerza la hipótesis de múltiples componentes. Este hallazgo está en contraste con estudios que encontraron mínimamente priones infecciosos producidos a partir de PrP recombinante sola.

En 2012, Supattapone y sus colegas purificaron la fosfatidiletanolamina de lípidos de membrana como un cofactor endógena de aislamiento capaz de facilitar la formación de priones recombinantes de alto título derivados de múltiples cepas de priones. También informaron de que el cofactor era esencial para el mantenimiento de la conformación infecciosa de PrP ^Sc, y que las moléculas de cofactor dictan las propiedades de deformación de los priones infecciosos.

Heavy metal hipótesis envenenamiento

Informes recientes sugieren que el desequilibrio de la homeostasis de metal cerebro es una causa importante de PrP ^Sc -asociado neurotoxicidad, aunque los mecanismos subyacentes son difíciles de explicar en base a la información existente. Hipótesis propuestas incluyen un papel funcional para PrP ^C en el metabolismo de metal, y la pérdida de esta función debido a la agregación a la forma PrP ^Sc enfermedad asociada como la causa del desequilibrio de metal cerebro. Otros puntos de vista sugieren ganancia de función tóxica por PrP ^Sc debido a secuestro de PrP ^C -asociado metales dentro de los agregados, lo que resulta en la generación de complejos de ^{PrP sc-redox} activo. Las implicaciones fisiológicas de algunas interacciones -metal PrP ^C son conocidos, mientras que otros aún no están claros. Las implicaciones patológicas de PrP ^C interacción -Metal incluyen daño oxidativo inducido por metal, y en algunos casos la conversión de PrP ^C a una -como forma PrP ^Sc.

Hipótesis viral

La hipótesis de sólo proteína ha sido criticada por quienes consideran que la explicación más simple de la evidencia hasta la fecha es viral. Durante más de una década, Neuropatólogo la Universidad de Yale Laura Manuelidis ha sido propone que las enfermedades priónicas son causados no por un no identificado virus lento. En enero de 2007, ella y sus colegas publicaron un artículo informando de haber encontrado un virus en el 10%, o menos, de sus células infectados con scrapie en la cultura.

La hipótesis del virión establece que las EET son causadas por una molécula de información replicable (que es probable que sea un ácido nucleico) unida a PrP. Muchos EET, incluyendo la tembladera y la EEB, se muestran las cepas con propiedades biológicas específicas y distintas, una característica que los partidarios de la sensación hipótesis virión no se explica por priones.

La evidencia a favor de una hipótesis viral incluye:

• Variación de tensión: las diferencias en la infectividad del prión, la incubación, la sintomatología y la progresión entre las especies se asemeja a la observada entre los virus, especialmente Virus de ARN
• El tiempo de incubación y la rápida aparición de los síntomas se asemeja los lentivirus, tales como VIH inducida por el SIDA
• Partículas virales como que no parecen estar compuesto de PrP se han encontrado en algunas de las células de las líneas celulares scrapie- o CJD infectadas.

Estudios recientes propagan TSE infectividad en reacciones libres de células y en las reacciones químicas de componentes purificados sugieren fuertemente contra la naturaleza viral TSE. Más recientemente, el uso de una receta definida similar de múltiples componentes (PRP, POPG de lípidos, ARN), Jiyan Ma y sus colegas generaron los priones infecciosos de PrP recombinante expresada a partir de E. coli, echando más dudas sobre la hipótesis viral.

Hongos

Las proteínas de hongos que exhiben cambio conformacional con plantilla fueron descubiertos en la levadura Saccharomyces cerevisiae por Reed Wickner a principios de 1990. Por su similitud mecanicista a los priones de mamíferos, que fueron denominados priones de levadura. Posteriormente, un prión también se ha encontrado en el hongo Anserina Podospora. Estos priones se comportan de manera similar a PrP, pero generalmente son no tóxicos para sus anfitriones. Grupo de Susan Lindquist en el Whitehead Institute ha argumentado algunos de los priones hongos no están asociados con cualquier estado de la enfermedad, pero puede tener un papel útil; sin embargo, también han facilitado los investigadores del NIH argumentos que sugieren priones hongos podrían considerarse un estado enfermo. Por lo tanto, la cuestión de si las proteínas de hongos son enfermedades, o han evolucionado para algunas funciones específicas, aún sigue sin resolverse.

A partir de 2012, hay ocho proteínas priónicas conocidas en hongos, siete en Saccharomyces cerevisiae (Sup35, Rnq1, Ure2, Swi1, MOT3, Cyc8 y MOD5) y uno en Podospora anserina (HET-s). El artículo que informó el descubrimiento de una forma de la proteína prión MCA1 ha sido recientemente retraída debido al hecho de que los datos no pueden ser reproducidos. En particular, la mayoría de los priones fúngicas se basan en secuencias de glutamina / asparagina-rico, con la excepción de HET-s y MOD5.

La investigación en priones fúngicas ha dado un fuerte apoyo al concepto de sólo proteína, ya que la proteína purificada extraída de las células con un estado de prión se ha demostrado para convertir la forma normal de la proteína en una forma mal plegada in vitro, y en el proceso, preservar la información correspondiente a diferentes cepas del estado prión. También ha arrojado algo de luz sobre los dominios de priones, que son regiones de una proteína que promueven la conversión en un prión. Priones hongos han ayudado a sugerir mecanismos de conversión que pueden aplicarse a todos los priones, aunque priones hongos aparecen distintos de los priones mamíferos infecciosas en la falta de cofactor requerido para la propagación. Los dominios de priones características pueden variar entre las especies-por ejemplo, los dominios de priones hongos características no se encuentran en los priones de mamíferos.

Los tratamientos potenciales y diagnóstico

Los avances en la modelización por ordenador han permitido a los científicos para identificar compuestos que pueden servir como un tratamiento para las enfermedades causadas por priones, tales como un compuesto encontrado que se unen una cavidad en el PrP ^C y estabilizar la conformación, la reducción de la cantidad de PrP ^Sc perjudiciales.

Recientemente, anticuerpos antiprion capaz de cruzar la barrera hematoencefálica y la focalización proteína priónica citosólica (de otro modo un obstáculo importante en la terapéutica de priones) se han descrito.

En la última década, se ha informado de algunos avances tratar con la inactivación de ultra alta presión de la infectividad priónica en la carne procesada.

En 2011 se descubrió que los priones pueden ser degradados por líquenes .

Continúa existiendo un problema muy práctico con el diagnóstico de las enfermedades priónicas, incluyendo la EEB y la ECJ. Tienen un período de incubación de meses a décadas durante las cuales no hay síntomas, a pesar de que la vía de la conversión de la proteína normal PrP cerebro en el, forma tóxica relacionada con la enfermedad de PrP ^Sc ha comenzado. En la actualidad, no hay prácticamente ninguna manera de detectar PrP ^Sc fiable excepto por examinar el cerebro utilizando métodos inmunohistoquímicos neuropatológicos y después de la muerte. La acumulación de la forma PrP ^Sc anormalmente plegada de la proteína PrP es una característica de la enfermedad, pero está presente en niveles muy bajos en los fluidos corporales fácilmente accesibles como sangre u orina. Los investigadores han tratado de desarrollar métodos para medir la PrP ^Sc, pero aún hay ningún método completamente aceptados para su uso en materiales como sangre.

En 2010, un equipo de Nueva York describió la detección de PrP ^Sc incluso cuando inicialmente presente en sólo una parte en cien mil millones de dólares (10 ^-11) en el tejido cerebral. El método combina la amplificación con una novedosa tecnología llamada Surround de fibra óptica de Inmunoensayo (SOFIA) y algunos anticuerpos específicos contra PrP ^Sc. Después de amplificar y después concentrando cualquier PrP ^Sc, las muestras se marcaron con un colorante fluorescente utilizando un anticuerpo de la especificidad y, finalmente, se cargan en un tubo de micro capilar. Este tubo se coloca en un aparato especialmente construido de manera que está totalmente rodeado por las fibras ópticas para capturar toda la luz emitida una vez que el colorante es excitado usando un láser. La técnica permite la detección de PrP ^Sc después de muchos menos ciclos de conversión que otros han logrado, lo que reduce sustancialmente la posibilidad de artefactos, así como acelerar el ensayo. Los investigadores también probaron su método en muestras de sangre de ovejas aparentemente sanas que pasó a desarrollar la enfermedad. Se analizaron los cerebros de los animales una vez que los síntomas se hicieron evidentes. Por tanto, los investigadores pudieron comparar los resultados de tejido cerebral y sangre tomada una vez que los animales expuestos síntomas de las enfermedades, con sangre obtenida anteriormente en la vida de los animales y de los animales infectados. Los resultados mostraron muy claramente que PrP ^Sc se pudo detectar en la sangre de los animales mucho antes de que aparecieran los síntomas.