Sobre porcs i l’evolució dels prions

Ja fa mes de 20 anys que va esclatar la crisi de les “vaques boges” i, tot i que en aquest temps ha avançat moltíssim el coneixement científic sobre els prions, encara segueixen sent un enigma per resoldre.

Sabem que els prions son proteïnes que s’acumulen al sistema nerviós provocant la neurodegeneració i la mort però també que actuen com un agent infecciós.  I un dels aspectes més sorprenents és que un mateix hospedador pot patir diferents tipus de malaltia priònica malgrat la proteïna que s’acumula és sintetitzada a partir del seu propi genoma.  I aquest és un dels punt clau de l’enigma: On es codifica la informació que diferencia un tipus de malaltia priònica de l’altre? Un cop descartat que aquesta informació està continguda en els àcids nucleics la hipòtesi vigent postula que és l’estructura amb la qual es malpleguen i s’agreguen aquests prions la que determina el fenotip final de la malaltia.

En aquests anys i després de incomptables experiments  i estudis s’ha pogut observar que quan un prió passa d’una espècie a una altre es poden produir certs canvis en les seves propietats patobiològiques. Fa poc us n’explicàvem un exemple: els nostres experiments indicaven que els prions aïllats de casos de tremolor ovina atípica, quan infectaven un hoste boví adoptaven les característiques de l’Encefalopatía Espongiforme Bovina clàssica (EEB-C); aquesta podria ser una explicació de l’origen de les  “vaques boges”.

Recentment, en el marc del projecte REDPRION (Interreg-POCTEFA cofinançat pel FEDER) i en col·laboració amb els companys de la RLASB (CISA-INIA/CSIC) hem publicat a la revista Scientifc Reports un nou treball en el que de forma experimental es van inocular porcs, una espècie poc susceptible a les encefalopaties espongiforme transmissibles (EETs) també amb l’agent causal de la tremolor ovina atípica. L’estudi l’ha liderat la Dra. Rosa Bolea de la Universitat de Saragossa.

Classical BSE prions emerge from asymptomatic pigs challenged with atypical/Nor98 scrapie. Marín B, Otero A, Lugan S, Espinosa JC, Marín-Moreno A, Vidal E, Hedman C, Romero A, Pumarola M, Badiola JJ, Torres JM, Andréoletti O, Bolea R. Sci Rep. 2021 Aug 31;11(1):17428. doi: 10.1038/s41598-021-96818-2.

Aquests porcs mai van emmalaltir ni es van poder observar una patologia compatible amb  una EET. En els últims anys, però, s’han desenvolupat eines molt potents  d’amplificació de prions in vitro una d’elles és l’amplificació cíclica del malplegament proteic (PMCA). La PMCA seria l’equivalent d’una PCR però en proteïnes malplegades enlloc d’àcids nucleics. Aquesta tècnica no tant sols permet amplificar prions a partir de concentracions inicials baixíssimes si no que permet mantenir les característiques de soca del confòrmer amplificat. El cas és que en aquests porcs asimptomàtics es van poder amplificar prions a partir de mostres del cervell. Les característiques d’aquests prions amplificats no s’assemblaven a les de la tremolor ovina atípica de l’inòcul si no que tenien les característiques de la EEB-C, aquest resultat confirmava experiments previs fet en ratolins transgènics que expressaven la proteïna prió porcina i en que també es va produir aquest canvi de propietats.

Així doncs el que demostren aquests experiments és que el prions de la tremolor ovina atípica, una malaltia de suposat origen esporàdic, quan salten a altres espècies (bovina o porcina) modifiquen les seves propietats biològiques per convertir-se en prions de EEB-C, un dels canvis més rellevants és la seva adquirida capacitat zoonòtica ja que el prions de EEB-C poden provocar la variant de la malaltia de Creutzfeldt Jackob (vMCJ) en les persones.

Aquest salt d’espècies podria ser doncs un mecanisme evolutiu dels prions.

Un altre exemple el trobem en el cas dels prions dels casos atípics de EEB. Aquests casos s’assumeix que són d’origen esporàdic i presenten un capacitat zoonòtica limitada. Però quan aquest prions bovins, infecten una ovella, pateixen un canvi que els fa capaços d’infectar de forma molt eficient a ratolins transgènics humanitzats.

Bioassaig de prions en models de ratolí transgènic  a la unitat d’alta contenció biològica de l’IRTA-CReSA.

La línia de recerca de prions que duem a terme a la unitat d’alta contenció biològica de l’IRTA-CReSA està també enfocada en aquest sentit.

Per una banda estem desenvolupant en col·laboració amb l’equip del CISA-INIA/CSIC i CIBERNED el projecte ATYPRION, finançat per la Fundació de la Marató de TV3 en la seva edició de Malalties infeccioses, en el que avaluem la capacitat zoonòtica de prions de la malaltia caquectitzant crònica dels cèrvids (CWD) després del seu pas per espècies de consum humà com les ovelles o les vaques. L’objectiu és comprovar si el prions de CWD son capaços d’infectar ratolins transgènics humanitzats després de fer el salt a espècies  de consum. La bona notícia és que en els dos anys que portem de projecte encara no hem obtingut una infecció clara en el primer passi d’aquests bioassaigs, però encara queda experiment per estona i moltes comprovacions per fer.

D’altre banda estem desenvolupant un altre estudi, en aquest cas finançat per el Ministerio de economia industria y competitividad (AGL2017-88535-P) on, a partir de diferent aïllats de malaltia priònica humana esporàdica, hem inoculat ratolins transgènics amb la proteïna prió cel·lular ovina amb l’objectiu de descartar que aquests casos humans d’origen esporàdic tinguin en realitat un origen zoonòtic en prions d’ovella. En els tres anys de recorregut del projecte cap dels dos models utilitzats de ratolí ovinitzat ha emmalaltit en el primer passi, en el moment d’escriure aquesta entrada ja hem començat a inocular els segons passis.

Confiem que els resultats d’aquesta línia de recerca ajudin algun dia a entendre aquestes malalties per les quals, a dia d’avui, encara estem lluny d’aconseguir un tractament que eviti la mort de les persones o els animals que les pateixen.

 

Coneix més sobre l'autor d'aquest post:

Investigador del subprograma de malalties exòtiques. Laboratori PRIOCAT - SESC (Suport a Escorxadors) - Diagnòstic TBC. enric.vidal@irta.cat