UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE HONDURAS FACULTAD DE CIENCIAS ESCUELA DE BIOLOGÍA LABORATORIO GENÉTICA MÉDICA (BI-134) Jornada de Investigación: Enfermedades priónicas Presentado por: GRUPO #4 NOMBRE Nº CTA Emma Daiana Ulloa Licona 20151005409 Gerson Ariel Barahona Mejía 20151001372 Marco Antonio Escoto Girón 20151031510 Instructora: CESIA ARRIOLA Sección Laboratorio: Sábado 0900 Fecha: 23 DE NOVIEMBRE DEL 2019 CIUDAD UNIVERSITARIA TEGUCIGALPA HONDURAS  UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE HONDURAS FACULTAD DE CIENCIAS ESCUELA DE BIOLOGÍA LABORATORIO GENÉTICA MÉDICA (BI-134) Jornada de Investigación: Enfermedades priónicas Presentado por: GRUPO #4 NOMBRE Nº CTA Emma Daiana Ulloa Licona 20151005409 Gerson Ariel Barahona Mejía 20151001372 Marco Antonio Escoto Girón 20151031510 Instructora: CESIA ARRIOLA Sección Laboratorio: Sábado 0900 Fecha: 23 DE NOVIEMBRE DEL 2019 CIUDAD UNIVERSITARIA TEGUCIGALPA HONDURAS  INTRODUCCIÓN. La historia de las enfermedades priónicas recoge como primeras referencias la descripción que hicieran en el siglo XVII los ganaderos europeos acerca de un proceso neurodegenerativo que afectaba a ovejas y cabras, denominadas tembladeras. No fue hasta principio del siglo XX que se describieron por Creutzfeldt y Jakob los primeros casos de encefalopatía espongiforme en el hombre, por lo que la enfermedad recibió el nombre de enfermedad de Creutzfeldt- Jakob. En 1960 el grupo de Gajdusek demostró su transmisibilidad y en 1982 Stanley Prusiner descubrió el agente patógeno, el prión, demostrando que se trataba de partículas puramente proteicas sin ácido nucleico. Se descubrieron la existencia de dos proteínas priónicas (PrP) distintas, ambas con la misma secuencia, pero distinta conformación tridimensional. Una de ellas causa la enfermedad. Teorías recientes sugieren que los priones son proteínas modificadas bajo circunstancias que favorecen su caída a un nivel energético muy estable, confiriéndole nuevas propiedades biológicas, tales como ser insolubles, resultar inmunes a las proteasas y cambiar su configuración tridimensional. En el siguiente informe se presentarán los diferentes tipos de enfermedades priónicas tanto en humanos como animales, su origen y el mecanismo patológico que emplea en el organismo del ser vivo. MARCO TEÓRICO. 1. Definición de las enfermedades priónicas. Las enfermedades priónicas o prionopatías (EPRs) o antes conocidas como Encefalopatías Espongiformes Transmisibles (EETs) son procesos neurodegenerativos producidos por el metabolismo aberrante de una proteína priónica, que afectan a seres humanos y animales durante un período de incubación prolongado, con carácter transmisible y evolución clínica fatal. Entre sus manifestaciones clínicas sobresalen: demencia, ataxia, insomnio, paraplejías, parestesias y conductas anormales. El principal hallazgo anatomopatológico es el aspecto espongiforme del cerebro de animales y personas infectados, causado por la acumulación de las proteínas priónicas en las neuronas, donde forman placas amiloides.1 2. Etiología y patogénesis. 2.1 ¿Qué es un prion? Los priones son los agentes causantes de un grupo de patologías neurodegenerativas letales características de mamíferos, también conocidos como encefalopatías espongiformes transmisibles. Estos agentes son capaces de propagarse dentro de un mismo huésped causando una lesión espongiótica y de transmitirse de huésped a huésped con elevados tiempos de incubación. A diferencia de virus y viroides, son resistentes a tratamientos inactivantes de ácidos nucleicos, pero comparten con éstos la existencia de una variabilidad de inóculos dentro de la misma especie (diferenciables por el patrón de la lesión y la magnitud del tiempo de incubación) y de una infectividad sujeta a barrera de especie.2 2.2 Origen de las enfermedades priónicas Las enfermedades priónicas o encefalopatías espongiformes transmisibles (EET) pueden presentarse de forma familiar, esporádica o adquirida.3 EET familiares o genéticamente determinadas (10-15% de los casos). Estas son el resultado de mutaciones en el gen de la proteína priónica (PRNP), que se localiza en el brazo corto del cromosoma 20 (20pter-p12). Las mutaciones del gen PRNP facilitarían el paso de PrPC a PrPSc (una isoforma patológica de la proteína priónica). En todos los casos conocidos la herencia sigue un patrón autosómico dominante. Aparte de las mutaciones patogénicas, el gen PRNP contiene una serie de polimorfismos que pueden influir en la expresión fenotípica o la susceptibilidad a estas enfermedades: a) valina en lugar de metionina en posición 129 (M129V), b) glutamato en lugar de lisina en posición 219 (E219K), c) serina en lugar de asparagina en posición 171 (N171S) y d) deleción de una de las secuencias repetitivas. Las EET familiares (10-15%) comprenden la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob familiar, el insomnio letal familiar y la enfermedad de Gerstmann-Sträussler-Scheinker.3 EET esporádicas (85% de los casos). El origen de las EET esporádicas es desconocido. Las hipótesis habituales consisten en mutaciones somáticas, exposiciones ambientales o fenómenos aleatorios de conversión espontánea. Estudios recientes sugieren que el cerebro normal puede contener cantidades mínimas de PrPSc. Si este dato se confirma el desarrollo de una enfermedad priónica solo requeriría la presencia de algún factor capaz de facilitar el proceso de conversión o estabilizar las isoformas patológicas. Estas incluyen la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob esporádica, que posee 5 subtipos diferentes, siendo el subtipo 1 (ECJe MM1 y MV1) la variedad más común, representando el 60-70% de todas las EET esporádicas y el insomnio letal esporádico. 3 EET adquiridas (<5% de los casos). El material exógeno actuaría como núcleo o semilla desencadenante. La eficiencia de la transmisión es mayor cuando el huésped y el donante son de la misma especie. No obstante, esta “barrera de especies” es relativa, como se ha demostrado con la transmisión de la encefalopatía espongiforme bovina a los seres humanos, originando la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob variante. También incluyen la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob iatrogénica y el Kuru.3 3. Mecanismos patogénicos de las enfermedades priónicas La teoría etiopatogénica más aceptada es que las EPRs son causadas por la modificación post–traduccional de la Proteína Prion Celular (PrPc)—que es una proteína que se encuentra en las células neuronales de forma natural—, mediante un cambio de conformación de la estructura terciaria, resultando una isoforma patológica denominada PrPSc (scrapie). PrPC y PrPSc se diferencian en su estructura secundaria, de modo que PrPSc tiene mayor contenido en estructura en hoja plegada. Esta alteración conformacional se acompaña de una serie de características físico-químicas peculiares, tales como su mayor tendencia a la agregación, la insolubilidad en detergentes no iónicos y la resistencia relativa a las proteasas. La extensión de la enfermedad se produce por la progresiva conversión de la PrPC del huésped en PrPSc, de acuerdo a una reacción en cadena. Las rutas de acceso al sistema nervioso central varían dependiendo de la cepa, el huésped y la vía de inoculación.3,4 En las formas exógenas el acceso parece que se realiza a través del sistema nervioso periférico, con o sin la participación del sistema linfoide. En los modelos experimentales la eficiencia de la transmisión decrece según el orden siguiente: inoculación cerebral > intravenosa > intraperitoneal > subcutánea > intragástrica. El mecanismo final que produce la pérdida neuronal es incierto, pero las evidencias disponibles sugieren una ganancia tóxica de función capaz de activar los sistemas de apoptosis.3 La ausencia de respuesta inmune contra el prión y la presencia del gen que codifica para esta proteína en el genoma del hospedero, confirmaron que el agente causal es una forma anormal de una proteína normal del organismo.4 4. Tipos y características principales de las enfermedades priónicas tanto en humanos como animales. En la siguiente tabla se muestran las principales manifestaciones clínicas de algunas enfermedades priónicas humanas, así como la edad de inicio de los síntomas y la duración.1, 3 Tipo Síntomas Edad Duración Kuru - Ataxia - Demencia 40 años (29 – 60 promedio) 3 meses – 1 año Enfermedad de Creutzfeldt – Jacob - Alteraciones cognitivas, conductuales y afectivas - Demencia - Ceguera cortical - Ataxia cerebelosa < 60 años 1 mes a 10 años (media 1 año) Enfermedad de Gerstmann –Sträuler–Scheinker - Ataxia - Demencia tardía < 60 años (20 – 60 promedio) 2 a 10 años Insomnio familiar letal - Insomnio - Disautonomía - Alteraciones hormonales y oculomotoras - Ataxia - Deterioro cognitivo 45 ± 10 años 1 año Las principales EETs en los animales que más se han descrito son el scrapie de ovinos y caprinos: Encefalopatía Espongiforme Bovina (EEB). Los animales afectados se presentan nerviosos y temblorosos, con hiperreactividad a los estímulos externos, características que determinan el nombre común de “vacas locas”. Presentan cambios en el comportamiento, cambios sensitivos, cambios motores y problemas neurovegetativos, disminución de la rumia y alteraciones del ritmo cardíaco. Otros signos que pueden manifestarse son agresividad, rechinar de dientes, prurito con lamido o rasquidos, pérdida de la condición corporal (en el 75%) y disminución en la producción láctea (en el 50%). La edad media de presentación para la infección natural es de 42 meses y su período de incubación varía entre 2 y 8 años. El curso clínico varía entre las 2 semanas y los 6 meses.5 Encefalopatía Transmisible del Visón (ETV). Presenta un largo período de incubación de entre 7 a 12 meses. El cuadro clínico puede durar entre 3 días a 6 semanas. Presentan cambios de conducta (agresividad, hiperestesia, ataxia), tremores ocasionales o giros en círculos, somnolencia, debilitamiento. En el examen histopatológico, es notable la degeneración neuronal y astrocitosis.5 Enfermedad del Desgaste Crónico (EDC). Afecta principalmente a ciervos y alces pero también a ungulados domésticos y salvajes. El período de incubación es de 2 a 4 años. En promedio, afecta a animales entre los 2,5 a 7 años. Presentan cambios en su comportamiento, pierden el miedo a los humanos y tienen alteraciones fisiológicas (polidipsia, poliuria). Los afectados mueren después de no más de 12 meses desde el inicio del cuadro. 5 Encefalopatía Espongiforme Felina (EEF). La especie más afecta son los gatos pero también a especies felinas salvajes. El cuadro clínico presenta signos nerviosos progresivos con cambios conductuales, cambios motores, hiperestesia especialmente al sonido al taco, finalizando invariablemente con la muerte. La edad de los afectados fluctúa entre los 4 a 9 años. 5 5. Diagnóstico y tratamiento de las enfermedades priónicas Entre sus manifestaciones clínicas sobresalen: demencia, ataxia, insomnio, paraplejías, parestesias y conductas anormales. El principal hallazgo anatomopatológico es el aspecto espongiforme del cerebro de animales y personas infectados, causado por la acumulación de las proteínas priónicas en las neuronas, donde forman placas amiloides. No hay tratamiento que cure, mejore o controle los síntomas y signos de estas afecciones, por lo cual existen al respecto numerosas interrogantes y opiniones controvertidas en la comunidad científica mundial.1 La comunidad científica dirige sus esfuerzos para encontrar un medicamento que cumpla con el principio farmacológico de traspasar la barrera hematoencefálica y sea capaz de impedir la conversión de la proteína priónica normal en proteína anormal. Con estos fines han sido utilizados ciertos tipos de medicamentos ya conocidos en el tratamiento de enfermedades neurológicas, estos son derivados de la quinacrina y la clorpromazina, utilizados en el tratamiento de la malaria y la esquizofrenia, respectivamente.1 En consecuencia, no existe actualmente un tratamiento que cure, mejore o controle las manifestaciones clínicas de estas enfermedades. Además los ensayos con las drogas mencionadas y con anticuerpos monoclonales en modelos animales, se han probado la amantadita, los esteroides, el interferón, el aciclovir, diversos agentes antivirales y antibióticos; sin embargo, ninguno ha demostrado claramente su eficacia.1 6. Registro en Honduras de las enfermedades priónicas Presentamos el caso de una paciente de 56 años, quien evolucionó con el cuadro clásico de demencia rápidamente progresiva, alteraciones visuales, espasticidad, ataxia y mioclonías segmentarias y generalizadas. Los estudios de sangre y LCR fueron normales y la IRM mostró atrofia cerebral. Un videoelectroencefalograma mostró un patrón periódico característico de puntas u ondas agudas generalizadas bi o trifásicas de 1 a 2 ciclos por segundo. La paciente falleció a los 6 meses de inicio de la enfermedad y no fue posible realizar la autopsia.6 Este es el primer caso compatible con la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob de tipo esporádico reportado en la literatura hondurena.6 CONCLUSIONES. Se ha observado que la mayoría de los casos de las enfermedades priónicas son esporádicas y se cree que las causas son diversas, por ejemplo, mutaciones somáticas, exposiciones ambientales o fenómenos aleatorios de conversión espontánea. Las enfermedades priónicas han ganado protagonismo en los últimos años debido a su naturaleza y a la manera en la que estas actúan, haciendo difícil el diagnóstico de las mismas; tanto así que en Honduras no fue hasta finales del siglo pasado que se empezó a tener casos confirmado de estos. En la actualidad con la nueva tecnología es mucho más fácil hacer un diagnóstico acertado de dicha enfermedad y es más fácil para los médicos no confundirse con diagnósticos diferenciales. El diagnóstico laboratorial es muy importante para determinar si existe o no una enfermedad priónica, pero aún no existe en la actualidad un tratamiento que cure, mejore o controle las manifestaciones clínicas de las prionopatías, sin embargo, se están desarrollando anticuerpos contra la proteína priónica, la utilización de RNA de interferencia, e incluso la inmunización contra la proteína priónica patológica. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. Rubio González Tamara, Verdecia Jarque Manuel. Enfermedades priónicas. MEDISAN [Internet]. 2009 Feb [citado 2019 Nov 22] ; 13( 1 ). Disponible en: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1029-30192009000100008&lng=es. Maria Gasset. Madrid. Instituto de Fisica-Química. CSIC. Madrid. Dave Westaway. CRND. Universidad de Toronto. Canadá. Los Priones y su Biología. Primer Congreso Virtual Iberoamericano de Neurología, 15 de octubre de 1998. Disponible en: https://www.svneurologia.org/congreso/priones.html Neurowikia. Enfermedades priónicas. [Recuperado el 20 de noviembre del 2019]. Disponible en: http://www.neurowikia.es/content/enfermedades-pri%C3%B3nicas Alejandro Mandujano, Saraí Montes, Aída Guzmán, Blanca Espinosa, Daniel Rembao, Salvador Martínez-Cairo, Edgar Zenteno y Jorge Guevara (2006). Fisiopatología de las enfermedades por priones. Facultad de Ciencias. Universidad Autónoma del Estado de México, México. Disponible en: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-38132006000500007 Gustavo Farías R., Hernán Garces A., Julio Larenas H., Ana M. Ramirez K., y Claudio Lecocq P (2011). Enfermedades Producidas Por Priones en los Animales. Revista: Avances en Ciencias Veterinarias V26N° 1 y 2. Disponible en: http://repositorio.uchile.cl/bitstream/handle/2250/129431/enfermedades-producidas-por-priones-en-los-animales.pdf?sequence=1&isAllowed=y Medina, M. T., Sánchez, O., Durón, R., & Bu, J. Reporte de Caso Subacute spongiform encephalopaíhy (Creutzfeldt Jakob Disease) Case report. [Internet]. 1998 Ene [citado 2019 Nov 22] ; 12( 7 ). Disponible en: http://www.bvs.hn/RHN/pdf/1998/pdf/Vol2-1-1998-13.pdf Laboratorio de Genética Médica, II Período 2019 Sábado 0900 ?