Agentul care cauzeaza aceste afectiunii este reprezentat de prion. Acesta este o forma modificata a unei proteine celulare normale-PrPc(c-celular), intalnita predominant pe suprafata neuronilor, de care se atasaza printr-o ancora fosfolipidica, si sensibila la actiunea proteazelor. Forma care cauzeaza boala prionica-PrPsc (s- scrapie-forma a bolii intalnita la oaie) este relativa rezistenta la actiunea proteazelor, iar la indivizii decedati se gaseste acumulata in vezicule citoplasmatice.
S-a constatat ca introdusa intr-o celula normala, PrPsc conduce la conversia PrPc in PrPsc.
Cele mai multe mamifere pot dezvolta o boala datorata infectiei cu prioni. Omul este si el susceptibil la aceasta, intre cele mai cunoscute boli fiind CJD (Creutzfeld-Jakob Disease), GSS (Gerstmann-Straussler-Scheinker syndrome), Kuru, sindromul Alpers. Infectia se poate produce fie prin introducerea directa a prionului (prin alimentatie, in interventii chirurgicale, injectii cu STH sau transplant cornean) fie datorita unei transmiteri ereditare mendeliene (in acest sens cercetarile sunt in curs).
Descoperi remarcabile ale ultimilor ani arata existenta unor prioni nepatogeni, cu rol esential in biologie, implicati in procesul de memorare si invatare.
Desi studiul acestor proteine infectioase a fost foarte intens in ultimul deceniu, oamenii de stiinta nu au inteles inca mecanismele fundamentale prin care prionii se formeaza, se replica si traverseaza bariera de specie.
Prin investigarea prionilor netoxici, din drojdia de bere, cercetatorii de la Institutul Whitehead, sub conducerea lui Susan Lindquist, au descoperit portiuni de dimensiuni foarte mici, la nivelul prionilor, responsabile de comportamentul acestora. Aceste rezultate ofera o noua perspectiva asupra deslusirii proprietatilor proteinelor infectioase.
Din mecanismul de actiune al prionilor, s-a evidentiat faptul ca acestia recruteaza alte proteine, normal asamblate si le modifica conformatia, proces denumit de Lindquist “cascada conformationala”. In organismele infectate aceasta cascada duce la formarea unor fibre lungi de amiloid. ( Creierul animalelor decedate in urma infectiilor prionice este impachetat in amiloid.)
Pentru a deslusi mecanismul de formare al amiloidului, Peter Tessier, cercetator implicat in studiul condus de Lindquist, a folosit lamele de sticla cu ansambluri peptidice bine ordonate, acoperite cu fragmente mici de proteine. In mod normal, aceasta metoda este folosita pentru evidentierea situsurilor de legare ale proteinelor.
Tessier a acoperit lamelele cu peptide din drojdia de bere si apoi a adaugat proteine prionice, apartinand aceleiasi specii. Astfel a descoperit ca proteinele prionice recruteaza o anumita secventa peptidica ducand la formarea amiloidului. Cercetatorul a denumit secventa proteica responsabila de recrutare “element de recunoastere”, acesta reprezentand aproximativ 10% din prion.
Tessier a repetat experimentul cu fungi patogene, obtinand acelasi rezultat. Ambele tipuri prionice au mentinut insa bariera de specie rigida ( prionul de la drojdia de bere nu a putut atasa peptide de la fungi si viceversa).
Continuand cercetarile, Tessier a conceput un prion sintetic, alcatuit din fragmente proteice care provin atat de la drojdia de bere cat si de la fungile patogene. Studiul acestuia i-a evidentiat capacitatea de a traversa bariera de specie, fara a se identifica insa mecanismul. S-a descoperit faptul ca prionul sintetic contine 2 elemente de recunoastere, unul pentru drojdia de bere si celalalt pentru fungi. Cand prionul este alaturat unui fragment peptidic de drojdie de bere, elementul de recunoastere al acestei specii se activeaza. (La fel se intampla si in cazul fungilor.)
Tessier a aratat de asemenea, modul in care factorii de mediu pot activa diferite elemente de recunoastere. Spre exemplu, cand experimentul s-a derulat la 4º C, elementul de recunoastere al drojdiei de bere s-a activat, la 37º C activandu-se cel al fungilor. Altfel spus, temperatura ar putea dicta specia infectata de prioni. In plus s-a descoperit ca modificari foarte mici in succesiunea aminoacizilor fragmentului de recunoastere afecteaza infectivitatea.
In urma studiilor, Lindquist si Tessier au declarat ca probabil prionii naturali au mai mult de un singur fragment de recunoastere, activitatea acestora fiind controlata de factori externi.
Cercetarile initiale, conduse de Lindquist in 2005, au identificat secvente de aminoacizi unde prionii se leaga unii de ceilalti. Anul acesta s-a demonstrat ca aceste secvente nu sunt altceva decat fragmentul de recunoastere.
Studiile continua, avand in vedere amploarea afectiunilor pe care infectiile prionice le produc la om.
users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages
www.cdc.gov
www.cjdsurveillance.com
www.news-medical.net
| < Anterior | Urmator > |
|---|
