Di prioni si è parlato per la prima volta non molto tempo fa: nel 1960. Un decennio e mezzo dopo, il primo premio Nobel è stato assegnato per lo studio di questo gruppo di malattie. Poi qualcun altro, ma i prioni sono ancora in gran parte un mistero.
Insieme a MedAboutMe, proveremo a esaminare i laboratori degli scienziati per capire cosa sono i prioni e cosa farne.
Alcune informazioni
I primi a parlare di prioni furono John S. Griffith, un matematico, e Tikwah Alper, un radiobiologo. Stavano studiando una particella infettiva troppo piccola per un virus e troppo resistente alle radiazioni ionizzanti.
Si è scoperto che queste particelle sono una certa proteina con proprietà speciali.
Gli scoiattoli, come sapete, sono una catena di aminoacidi, piegati in una struttura tridimensionale. La proteina Prion è arricciata in modo errato, la sua struttura differisce da una normale molecola di proteina. Ma la cosa più spiacevole è che il principe può “torcere” le proteine normali nelle stesse strutture irregolari, causando una vera reazione a catena. Gli scoiattoli “attorcigliati” dalle campane sono raccolti in complessi amiloidi, in cui sono posti con “pacchi” densi che formano fibre proteiche – fibrille. Questi fili proteici crescono in entrambe le direzioni e se sono strappati, ogni pezzo inizia a crescere su entrambi i lati.
Queste particelle non portano nessuna delle proprie informazioni sul corpo: cambiano semplicemente la struttura delle proteine presenti, naturali, “native”, a causa delle quali diventano anche particelle infettive.
Ad oggi, è noto che diverse malattie sono causate dai prioni. Si tratta di scrapie di pecora (scrapie), encefalopatia spongiforme bovina (malattia della mucca pazza), malattia da deperimento cronico (CWD) di alci e cervi negli animali.
Nell’uomo, le malattie da prioni includono il pollo della Nuova Guinea, la malattia di Gerstmann-Straussler-Scheinker, la rarissima malattia fatale dell’insonnia familiare e la più comune ma anche molto rara malattia di Creutzfeldt-Jakob. Recentemente, sono apparse informazioni secondo cui le molecole proteiche prioniche sono state trovate anche nel mondo vegetale, nella pianta Arabidopsis thaliana.
Il Premio Nobel nel 1976 è stato assegnato proprio per il lavoro sullo studio della malattia kuru e la prova della sua natura prionica. Questa malattia era comune tra gli abitanti nativi della Nuova Guinea. Si è scoperto che l’infezione si è verificata durante atti rituali di cannibalismo: era consuetudine che questo popolo mangiasse il cervello dei morti. La cessazione della pratica dell’antropofagia ha portato alla scomparsa della malattia.
Tutte le forme della malattia hanno un lungo periodo di incubazione durante il quale non compaiono sintomi. E quando compaiono i segni, non si può fare nulla per aiutare il paziente. I prioni distruggono gradualmente il cervello, trasformandolo in una specie di vecchia spugna con molti buchi. Una persona o un animale perde gradualmente il controllo sul corpo, non è in grado di muoversi, mangiare. La malattia termina con la completa disintegrazione della personalità e la morte.
Tutte le manifestazioni attualmente note di malattie da prioni nei mammiferi sono causate dalla stessa proteina PrP. Sebbene la struttura di questa proteina sia simile nelle diverse specie animali e nell’uomo, esistono ancora alcune differenze che spiegano la presenza della cosiddetta “barriera di specie”. Ciò significa che di solito non c’è trasferimento di prioni da una specie animale all’altra. Di solito non significa mai. Ad esempio, l’encefalopatia spongiforme bovina e la malattia di Creutzfeldt-Jakob negli esseri umani sono causate dallo stesso prione. La trasmissione dell’infezione è possibile mangiando la carne di un animale malato.
Da dove vengono i prioni?
Queste misteriose “proteine sbagliate” possono essere trasmesse dai genitori ai figli e per lungo tempo si comportano in silenzio e non si manifestano in alcun modo. La quota di trasmissione ereditaria rappresenta circa il 10% dei casi registrati.
I prioni possono essere trasmessi in vari modi da animali e persone infetti; è stata dimostrata la forma alimentare di trasmissione dell’infezione. Ciò accade in circa 5 casi su 100. Una proteina normale può “torcere” spontaneamente in un prione, dopodiché inizierà un processo patologico, in cui saranno coinvolte sempre più molecole proteiche PrPC, trasformandosi in una forma distorta di PrPSc. È così che si verifica l’85% dei casi.
Queste due forme sono assolutamente identiche nella sequenza amminoacidica, ma hanno forme spaziali differenti. Allo stesso tempo, la forma patologica è estremamente resistente alla denaturazione da parte di sostanze chimiche e influenze fisiche, comprese le radiazioni.
L’accumulo di prioni nella cellula interrompe il suo lavoro e quindi porta alla morte.
Le ragioni del cambiamento spontaneo di una proteina normale sono ancora un mistero, anche se alcuni dei fattori che causano la trasformazione sono già noti. In particolare, una passata infezione da coronavirus può scatenare la malattia da prioni, come riportato nel novembre 2021 dai medici di San Pietroburgo. Lo stesso è riportato negli articoli di scienziati di diversi paesi: le complicanze post-COVID causano il lancio della malattia da prioni. Si teme che la pandemia di coronavirus possa essere l’inizio di un’altra epidemia: la malattia da prioni, e questo è già molto grave.
Prima della pandemia, l’incidenza della malattia di Creutzfeldt-Jakob non superava 1: 1000000000. Nessuno può dire cosa accadrà dopo.
Perché i prioni sono pericolosi?
Queste particelle infettive sono molto piccole anche per i virus. Non portano informazioni genetiche, non provocano la formazione di anticorpi. Sono molto difficili da rilevare prima che i sintomi inizino a comparire, e quindi c’è poco da fare.
I prioni sono facilmente trasmessi.
Nell’estate del 2021, cinque laboratori in Francia hanno immediatamente interrotto i loro programmi di ricerca sui prioni dopo che si sono verificati diversi casi di infezione dei dipendenti. Ci sono stati casi del genere prima: ad esempio, nel 2010, in uno dei laboratori, Emily Jaumet, che lavorava con i prioni, si è ferita accidentalmente. I primi sintomi della malattia di Creutzfeldt-Jakob sono comparsi dopo 7 anni, e nel 2019 la donna è deceduta.
Nel caso descritto, la malattia non si è manifestata per diversi anni, per tutto questo tempo si sono verificati cambiamenti irreversibili nel corpo. E per tutto questo tempo, le persone intorno potrebbero essere infettate da una malattia pericolosa.
Di norma, la malattia è una demenza progressiva, accompagnata da mioclono e atassia. All’inizio della malattia, vari disturbi visivi, convulsioni epilettiformi, cambiamenti comportamentali (aggressività, insonnia, ansia, allucinazioni, ecc.)
È possibile far fronte all’infezione?
Ci sono alcune mosse. I ricercatori americani sono riusciti a “confondere” i prioni infilando loro i cosiddetti “oligonucleotidi antisenso” che impediscono ai prioni di riprodurre molecole simili a se stessi. A seguito delle iniezioni nei topi da laboratorio, lo sviluppo della malattia è rallentato del 98%, il che può essere considerato un ottimo risultato.
Tuttavia, rallentare non significa vincere. Lo studio dei prioni deve essere continuato, nel rispetto di tutte le misure di sicurezza. Perché se c’è una possibilità di diffusione di una pericolosa infezione, l’umanità deve essere pronta a resisterle.
Si consiglia inoltre di leggere l’articolo “Malattie con il periodo di incubazione più lungo”.