Hace mucho que se sabe que las partículas de proteínas que dañan los nervios llamadas priones existen en los mamíferos.
Ahora, en un descubrimiento sorprendente, los investigadores de la Facultad de Medicina de Harvard informan que han encontrado evidencia de que las bacterias también pueden producir priones.
Los priones, grupos de proteínas mal plegadas que se propagan por sí mismos, se han identificado como la causa de varias afecciones neurodegenerativas raras pero universalmente fatales, incluida la encefalopatía espongiforme bovina, conocida popularmente como enfermedad de las vacas locas. Aunque es la causa más común de enfermedades por priones enlos humanos están consumiendo carne infectada, algunos pueden heredarse u ocurrir espontáneamente
Los experimentos, publicados en línea el 13 de enero en la revista ciencia , identificó una proteína con potencial de formación de priones en la bacteria Clostridium botulinum Sin embargo, dicen los investigadores, muchas otras bacterias, incluidas las que se sabe que causan daño en los humanos, así como las inofensivas y beneficiosas que normalmente se encuentran en el cuerpo humano, probablemente transportan proteínas con potencial de formación de priones.
Debido a que la proteína formadora de priones identificada en el estudio normalmente funciona como un regulador de la actividad genética, los investigadores dicen que su descubrimiento aumenta la posibilidad de que cuando cambie a un estado de prión, podría alterar la expresión genética y el comportamiento bacteriano. Tales cambios,Según los investigadores, podría mejorar la supervivencia bacteriana en condiciones difíciles y estimular la aptitud y diversidad bacteriana. En otras palabras, los priones bacterianos podrían aumentar la capacidad de las bacterias para causar enfermedades, evadir la vigilancia del sistema inmunológico y eludir las drogas.
"Al activar y desactivar ciertos genes, los priones podrían ayudar a las bacterias a sobrevivir al estrés ambiental, haciéndolas menos vulnerables a las drogas, los productos químicos y otras agresiones ambientales", dice la investigadora Ann Hochschild, profesora de microbiología e inmunobiología en HMS.
Además, dicen los investigadores, sus hallazgos sugieren que los priones son un fenómeno biológico antiguo, que surge antes de que las células bacterianas primitivas se separen de las células más estructuralmente complejas que forman animales y plantas hace unos 2.300 millones de años.
La característica definitoria de los priones es su capacidad para inducir que las proteínas plegadas correctamente y que funcionan normalmente se contorsionen y se plieguen mal. En otras palabras, los investigadores dicen que un prión proporciona un manual para que otras proteínas sigan, se desplieguen y se plieguen radicalmente.cambiando su estructura y función normales. En los mamíferos, la acumulación de estas proteínas deformadas conduce a una rápida desaparición celular en el cerebro. Sin embargo, en los hongos, los priones no causan daño, sino que parecen conferir rasgos beneficiosos a las células que los albergan., los priones bacterianos pueden ayudar a las bacterias a adaptarse a los desafíos ambientales.
En el estudio actual, los científicos examinaron más de 60,000 genomas bacterianos para detectar la presencia de proteínas cuya composición química sugiriera que podrían ser capaces de formar priones. Se detectó una de esas proteínas, llamada factor Rho C. botulinum . Rho, que se encuentra en muchas bacterias, actúa como un regulador de proteínas de la expresión génica bacteriana, determinando qué genes se activan o desactivan.
En una serie de experimentos, los investigadores demostraron que, además de su papel principal, Rho también podría asumir las características de comportamiento de un fabricante de priones. De hecho, los experimentos muestran que Rho puede formar depósitos de proteínas indicadoras llamadas amiloides, las huellas del priónformación.
Cuando los investigadores insertaron priones bacterianos en las células de levadura, los priones comenzaron a propagarse y multiplicarse, un signo de su infectividad. Además, cuando los investigadores introdujeron C. botulínico priones derivados en la forma de laboratorio de la bacteria E. coli , los priones fueron, una vez más, capaces de propagarse dentro del nuevo organismo.
"Lo que observamos fueron las características distintivas del comportamiento de los priones: habilidades para propagarse e inducir cambios hereditarios en la estructura y función de las proteínas en dos organismos modelo", dice el investigador del estudio Andy Yuan, investigador del HMS.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Escuela de Medicina de Harvard . Original escrito por Ekaterina Pesheva. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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