Os príons foram citados como possíveis agentes utilizados em uma arma biológica no texto “Black Biotechnology”: o Bioterrorismo e o anti-bioterrorismo. Mas o que são príons? Príon é definido como uma partícula proteica infecciosa, desprovida de material genético, capaz de causar doenças neurodegenerativas em humanos e animais. O termo foi cunhado, em 1982, por Stanley B. Prusiner, resultante da combinação entre as palavras proteinaceous e infection. Em 1997, Prusiner foi premiado com o Nobel de Fisiologia e Medicina pelas suas pesquisas na área (Figura 1).
Figura 1 – Stanley B. Prusiner premiado em 1977 por suas descobertas sobre os príons.
As células possuem um gene denominado PRNP, que, ao ser ativado, leva a expressão da proteína príon celular (PrPC), uma glicoproteína da superfície celular composta por 253 aminoácidos. A sua expressão ocorre geralmente em células neuronais em sua forma comum e este produto gênico possui essencial participação na diferenciação neural e neuroproteção. Entretanto, o enovelamento incorreto desta proteína leva a geração da proteína patogênica PrPSc (pathogenic scrapie prion protein) (Figura 2). Esta alteração leva a uma diminuição de estruturas alfa hélice e um aumento de folhas beta na estrutura terciária. Este agente infeccioso então se replica através da interação proteína-proteína com outras PrPC, também induzindo estas proteínas a se enovelarem de maneira incorreta (Figura 3).
Figura 2 – À esquerda, a proteína PrPC em sua conformação normal e, à direita, proteína patogênica PrPSc, com mais folhas beta em sua estrutura terciária.
O acúmulo de príons no sistema nervoso central causa doenças neurodegenerativas por formação de agregados extracelulares, as placas amilóides, que rompem as estruturas do tecido normal. Além disso, a perda da função da PrPC ajuda no processo neurodegenerativo. As doenças priônicas, também conhecidas como encefalopatias espongiformes transmissíveis (TSEs), não possuem cura e são fatais.
A Doença de Creutzfeldt-Jakob é uma das mais famosas do grupo, onde o paciente possui em média apenas 1 ano de sobrevida após os primeiros sintomas. Além disso, estudos indicam que o mecanismo de autopropagação apresentados nos príons possuem papéis centrais nas Doenças de Alzheimer e Parkinson. Na maioria dos casos, o que leva a mudança no enovelamento não é conhecido, sendo considerado até então um evento esporádico e estocástico.
Figura 3 – Sistema de replicação dos príons através de uma reação em cadeia.
Os príons possuem outras características importantes como resistência a radiação, calor e tratamento com proteases. Podem ser transmitidos de uma espécie para outra, por exemplo, através do consumo de carne contaminada (Figura 4). Estes fatores o colocam como um potencial agente para armas biológicas.
Figura 4 – Doenças priônicas e sua transmissão através da cadeia alimentar. Legenda: (MBM: Ração contendo carnes e ossos, do inglês meat and bone meal).
Pesquisas conduzidas em animais modelos demonstraram que alguns fármacos podem aumentar o tempo de sobrevida, mas ainda não levam a cura. Vacinas estão sendo desenvolvidas e são a grande aposta para uma possível erradicação da doença. Ademais, ferramentas de Biologia Molecular estão sendo aplicadas para a detecção sensível da presença de PrPSc, como a conversão induzida pelo tremor em tempo real (Real-time quaking-induced conversion). Entretanto, ainda há muito mais a ser explorado pela Biotecnologia.
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REFERÊNCIAS
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Hae-Eun Kang, Youngwon Mo, Raihah A Rahim, Hye-Mi Lee, e Chongsuk Ryou. Application of Real-Time Quaking-Induced Conversion. BioMed Research International, 2017.
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Málaga-Trillo Edward, Salta Evgenia, Figueras Antonio, Panagiotidis Cynthia e Sklaviadis Theodoros. Fish models in prion biology: Underwater issues. Biochimica et biophysica acta, 2010.
Mayara Cardoso. Príons. Infoescola. Disponível em:
<http://www.infoescola.com/bioquimica/prions>.
Pu C. Ke, Marc-Antonie Sani, Feng Ding, Aleksandr Kakinen, Ibrahim Javed, Frances Separovic, Thomas P. Davisa e Raffaele Mezzenga. Implications of peptide assemblies in amyloid diseases. Chemical Society Reviews, 2017.
Wikipedia. Príon. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Pr%C3%ADon>.
Portal Saúde. Doença de Creutzfeldt-Jakob (DCJ). Disponível em: <http://portalsaude.saude.gov.br/index.php/o-ministerio/principal/secretarias/svs/doenca-de-creutzfeldt-jakob-dcj>
