Prións: máis alá do ben e do mal

Os prións son as proteínas acusadas de causar unhas enfermidades neurodexenerativas chamadas encefalopatías esponxiformes transmisíbeis (enfermidade de Creutzfeldt-Jakob, encefalopatía esponxiforme bovina ou mal das vacas tolas, etc). A recente epidemia de vacas atiborradas de prións nos familiarizou con esas moléculas tan pouco recomendábeis. Agora aparece a cara boa, xa que os científicos veñen de achar algo inesperado e sorprendente: eses demos de prións poden ser, en condicións normais, nada menos que as moléculas encargadas de fixar a memoria, de almacenar os recordos.

As proteínas son as abellas obreiras do organismo, as chaves inglesas das células, as caixas de cambios do metabolismo. Cada un de nós ten moitos billóns de proteínas traballando sen cesar, con funcións específicas que levan a cabo de maneira impecábel. Algunhas se encargan de regular reaccións químicas, e lle chamamos encimas; outras nos defenden dos invasores, e lle chamamos anticorpos; até son capaces de producir movemento, como as que contraen os músculos. Hai unha característica que é común a todas: a súa función depende da súa forma, exactamente igual que unha chave.

Unha proteína excepcional
Hai tan so uns 20 anos se descubriu que a causante das encefalopatías esponxiformes non era un virus, nin unha bacteria, senón unha proteína común e moi abundante nas células do cerebro (neuronas) mais coa forma orixinal modificada, o cal causa uns cambios drásticos nas súas propiedades, de xeito que se converte nun axente infeccioso. O feito de que unha proteína puidese resultar infecciosa era algo totalmente novidoso, xa que, a diferenza de virus e bacterias, as proteínas non teñen ADN para se duplicar e reproducir a enfermidade polos lugares (células) nos que pernoctan. Debido a isto, en 1982 Stanley Prusiner, investigador da Universidade de California, decidiu bautizar a estas proteínas modificadas co nome de prións, por aquilo de “partículas proteinaceas infectivas que non teñen ADN”. Á proteína normal, non daniña, se lle chamou PrPc, mentres que a forma modificada (prión), causante das enfermidades e con capacidade de se reproducir, adquiriu o alcume de PrPsc.

Se os prións non teñen ADN, cómo fan para reproducirse e causar a enfermidade? En realidade non se duplican, o que acontece é que cada prión (PrPsc) ten a facultade de converter ás proteínas normais (PrPc) coas que se encontra en máis prións, orixinando unha reacción en cadea. Isto de ter dúas formas activas distintas, cada unha cunha “función” diferente, é unha propiedade excepcional e característica destas proteínas.

A invasión dos replicantes inmortais
A diferenza da maioría das proteínas, que se degradan ao cabo dunhas horas de estar funcionando, os prións son moi estábeis e permanecen nos tecidos durante meses ou anos. A replicación e acumulación dos PrPsc no cerebro produce a destrución de neuronas e da lugar á aparición das encefalopatías esponxiformes. Estas proteínas malvadas comezaron a súa carreira mediática a partir da primavera de 1985, cando se desatou no Reino Unido unha epidemia dunha enfermidade nova, o mal das vacas tolas, orixinada por unha modificación no menú do gando bovino: resulta que se incluíu penso portador de prións –procedentes doutros animais. As PrPsc do alimento demostraron que se podían replicar nas vacas, causando a enfermidade en miles de individuos. Pouco despois se descubriu que a estrutura dos prións non se destruía ao facer o churrasco, polo que podían chegar ao noso cerebro, replicarse e causar unha encefalopatía, transformando en PrPsc as proteínas PrPc das nosas neuronas.

Agora chega o descubrimento interesante: até hai tan so uns meses os científicos crían que as proteínas-prión eran unha malformación –nunca mellor dito-, sen ningunha función útil no organismo. Mais a natureza garda moitas sorpresas…

Neuronas e memoria
A memoria se debe a un reforzamento das conexións entre neuronas. No cerebro temos miles de millóns de neuronas conectadas entre si formando unha complicada rede; a cada lugar de conexión se lle chama sinapse. Cando memorizamos algo estamos potenciando e facendo máis estábeis unhas cantas sinapses: a unión entre as neuronas implicadas se afianza, o recordo permanece. Desde hai anos se sabe que a memoria, esta consolidación do amor entre neuronas, se debe á formación de novas proteínas nas sinapses; mais non se tiña nin idea de cómo é posíbel conseguir memorias que duren meses e anos, xa que as proteínas normais, como xa dixen antes, se degradan rapidamente.

O Dr. Eric Kandel leva moitos anos estudando os mecanismos moleculares da memoria (levou o Premio Nobel no ano 2000 precisamente por iso), e aos seus 74 anos ven de facer o descubrimento máis importante sobre a memoria e o aprendizaxe dos últimos 30 anos: segundo parece, a produción das proteínas que reforzan as sinapses está controlada por unha encima –outra proteína- chamada CPEB (de “cytoplasmic poly(A) element binding”). Pois ben, a CPEB ten unhas propiedades totalmente excepcionais e é capaz de dar lugar á memoria xa que…é un prión!

O prión da memoria
A encima CPEB, que é moi común nos lugares de unión entre neuronas, ten dúas formas, unha delas, vamos a chamarlle CPEB-prión, con capacidade de inducir noutras proteínas CPEB normais o cambio a CPEB-prión. A flamante –ten so uns meses de vida- teoría para a formación da memoria baseada en prións do Dr. Kandel e o seu equipo é a seguinte: a activación eléctrica das neuronas orixina un cambio de CPEB normais a CPEB-prións, estes CPEB-prións se multiplican e catalizan a formación das proteínas que reforzan as sinapses, e ademais, debido a que son moi estábeis e non se degradan, manteñen a súa función durante moito tempo.

Ningunha sustancia é necesariamente boa ou mala. Os prións, que até hai uns meses non eran máis que proteínas aberrantes causantes de enfermidades, poden ser moito máis comúns nas células do noso organismo do que se pensaba e, de ser certa a teoría de Kandel, totalmente indispensábeis para o funcionamento do cerebro e a emerxencia da consciencia.

Ligazóns sobre a faceta memorística dos prións:

Science

http://sciencenow.sciencemag.org/cgi/content/full/2004/105/3

Nature

http://www.nature.com/nsu/031229/031229-2.html

The Economist

http://www.economist.com/PrinterFriendly.cfm?Story_ID=2312990