Resumen de Encefalopatías espongiformes transmisibles: mecanismos de muerte neuronal y transmisibilidad entre especies
Carlos Alfonso Hedman Altamirano
El scrapie ovino ha sido ampliamente utilizado como modelo de estudio de las enfermedades producidas por priones. Estudios anteriores realizados en encéfalos de ovinos infectados por scrapie en fase terminal no detectaron una clara inducción de la apoptosis, a pesar de que se evidenciaron cambios moleculares de la activación de la vía mitocondrial de la apoptosis con el depósito de proteínas pro-apoptóticas.
El estudio número 1 se diseñó para investigar si esos mecanismos podían ocurrir en fases más tempranas de la enfermedad. Estudios histopatológicos e inmunohistoquímicos para la detección de la PrPSc, de las proteínas pro-apoptóticas Bax y capasa-3 activada, y el análisis de la expresión de siete genes implicados en la regulación de la vía mitocondrial de la apoptosis, fueron investigados en cuatro áreas del sistema nervioso central: médula oblongada, diencéfalo, corteza frontal y cerebelo. Por otra parte, la inmunodetección de TUNEL y NEUN se realizó sobre la médula oblongada, por ser el área encefálica más afectada. Los cambios espongiformes y el depósito de PrPSc fueron más evidentes en los animales clínicos que en los preclínicos. La detección de proteína Bax a nivel intracitoplasmático en animales preclínicos estuvo restringida a la médula oblongada, mientras que se extendió hasta el diencéfalo en las muestras procedentes de animales que se encontraban en la fase clínica de la enfermedad. Los perfiles de expresión génica indicaron que la vía mitocondrial de la apoptosis se activa con mayor intensidad en los animales preclínicos que en los clínicos, y confirmó la participación de genes como BAX y AIF en el proceso. Sin embargo, no se detectaron neuronas en apoptosis por caspasa-3 ni por TUNEL, a pesar de que la tinción de NEUN mostró pérdida neuronal en animales preclínicos y clínicos, en ambos casos con igual intensidad. Estos hallazgos demuestran que no existe una evidencia de muerte neuronal por apoptosis, por activación de la vía mitocondrial, en el encéfalo de ovinos afectados por scrapie preclínico, lo que indica que otros mecanismos apoptóticos de muerte neuronal independientes de caspasas, así como fenómenos de autofagia podrían estar involucrados en los procesos patogénicos de las EET en pequeños rumiantes.
El scrapie clásico ha sido considerado como el agente responsable de la encefalopatía espongiforme bovina (EEB), a través de piensos elaborados con harinasde carne y hueso procedentes de ovinos infectados, utilizados en la alimentación delganado vacuno.
Estudios experimentales han demostrado que la inoculación intracerebral del prión de scrapie en vacas causa una enfermedad de carácter nervioso acompañada de alteraciones neuropatológicas muy distintas de la EEB. Mientras que en los ovinos afectados por scrapie la proteína prion patológica (PrPSc) se distribuye en el SNC y en muchos casos en un gran número de tejidos y órganos periféricos, en los bovinos experimentalmente infectados vía intracerebral por el prión ovino la PrPSc parece estar restringida al SNC. En el estudio número 2, se describen los hallazgos clínicos, neuropatológicos y de detección de la PrPSc en secciones del sistema nervioso central y tejidos periféricos de una ternera inoculada por vía intracerebral con un aislado español de scrapie clásico. Con el uso de las técnicas moleculares, se realizaron pruebas de diferenciación a través del perfil de glicosilación. El test rápido de IDEXX, la inmunohistoquímica y el método de amplificación in vitro de priones, llamado Protein Misfolding Cyclic Amplification (PMCA) fueron utilizados para detectar PrPSc en tejidos distintos a los del sistema nervioso central. A los 30 meses post inoculación (mpi), el animal presentó un cuadro clínico caracterizado por apatía, ataxia y un estado letárgico. En el estudio histopatológico del encéfalo no se observó ningún cambio espongiforme característico de EEB. Todas las técnicas empleadas fueron capaces de detectar la PrPSc en el SNC. El Western Blotting reveló un patrón de glicosilacion de tres bandas con las bandas monoglicosilada y diglicosilada de menor peso molecular que el perfil del agente causal de la EEB. Con la técnica inmunohistoquímica, se observaron depósitos de PrPSc en el nervio ciático, ganglios linfáticos, en diferentes secciones del tracto gastrointestinal, páncreas, músculo oculomotor y glándula adrenal. Además, la PMCA fue capaz de detectar PrPSc en el bazo.
Las observaciones clínicas y los estudios neuropatológicos no confirmaron que el aislado de scrapie utilizado pudiera causar una EEB. La detección de la PrPSc por primera vez en una gran variedad de tejidos periféricos en bovinos infectados con el agente del scrapie sugiere que este hallazgo se deba posiblemente a una característica específica de la cepa del prión de scrapie utilizada.
Tras la descripción de la EEB y la confirmación de su capacidad zoonótica a través del consumo de productos de origen vacuno se han llevado a cabo estudios de transmisión de la EEB a otras especies domésticas, que forman parte de la cadena de alimentación humana.
La EEB se ha transmitido de forma accidental en diferentes especies de mamíferos. De forma experimental, los ovinos y caprinos son altamente susceptibles a la EEB, presentando características clínicas idénticas al scrapie y una amplia distribución de infectividad a través de distintos órganos y tejidos, lo que aumenta el potencial infectivo de los tejidos de esos ovinos con respecto a la EEB del ganado vacuno. En los estudios números 3 y 4 se detallan la transmisión de la EEB-ov en siete cerdos inoculados por la vía intracerebral y la infectividad de sus diferentes tejidos. Excepto un cerdo sacrificado para estudios preclínicos (10 mpi), todos los cerdos desarrollaron una enfermedad neurológica entre los 18 y 27 mpi. La histopatología reveló severos cambios espongiformes acompañados de una intensa gliosis en el SNC de los cerdos clínicamente afectados (Estudio 3). Asimismo, se observaron depósitos intraneuronales y en el neuropilo de la PrPSc en diferentes secciones del SNC, lo que fue confirmado por la técnica de Western Blotting. La PrPSc fue detectada por medio de técnicas inmunohistoquímicas y/o del test rápido de IDEXX en retina, nervio óptico, tejido linfoide, nervios periféricos, tracto gastrointestinal, glándula adrenal, páncreas y riñón, con diferente número de órganos y grados de detección entre animales.
En ocho tejidos procedentes de cinco cerdos seleccionados para estudios de infectividad se detectó un débil acúmulo de PrPSc en el tejido linfoide, nervios y músculo esquelético por la técnica de Western Blotting en cuatro de los cinco animales investigados (Estudio 4). La PMCA confirmó la presencia del agente de la EEB en el tejido linfoide, nervios periféricos, íleon y músculo esquelético de todos los animales y en células blancas sanguíneas de un cerdo. El bioensayo en ratones transgénicos bovinos, considerado uno de los métodos más sensibles en la detección de EEB, confirmó la presencia de infectividad en el tejido linfoide, músculo y nervios periféricos. Sin embargo la PMCA presentó una mayor sensibilidad que el bioensayo, al detectar la presencia de PrPres en íleon y bazo.
Estos estudios demuestran la eficiente transmisión de la EEB-ov en cerdos y evidencia por primera vez la propagación de la PrPSc en un gran número de tejidos periféricos en esta especie.
