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​Biolog​ía molecular y celular de priones​​

​Grupo de Investigación para el estudio de los mecanismos de transmisión y de infección de los agentes infecciosos conocidos como priones.​

Grupo de investigación dependiente del

Centro de Investigación en Sanidad Animal

​El objetivo general del grupo es avanzar en el conocimiento de las enfermedades causadas por priones, también conocidas como encefalopatías espongiformes transmisibles (EETs). Para ello, se siguen tres líneas de investigación: i) desarrollo de bioensayos para la detección y el diagnóstico de estas enfermedades; ii) estudio de los elementos implicados en la replicación y en la patogénesis de los priones y iii) estudio de las diferentes cepas de priones en especies ganaderas y su capacidad de transmisión a humanos (potencial zoonótico). Durante los últimos 20 años, el grupo ha desarrollado y caracterizado una colección de líneas de ratones transgénicos que expresan la proteína del prion (PrP) de distintas especies de interés (humana, bovina, porcina, ovina, cérvidos, entre otras). Estos ratones transgénicos constituyen modelos de gran utilidad para el estudio y caracterización de los priones tanto in vivo como in vitro.

Investigación

Desde su creación (1998) el objetivo general del grupo de “Biología Molecular y Celular de Priones" ha sido el estudio de la biología y la patogénesis de los priones. Para ello, hemos desarrollado una serie de modelos basados en ratones transgénicos que expresan diferentes secuencias de la Proteína del Prion Celular (PrPC). Entre estos modelos cabe destacar los ratones transgénicos que expresan la PrPC de diferentes especies ganaderas (bovina, porcina, ovina o caprina) que constituyen bioensayos de gran sensibilidad para la detección de priones procedentes de estas especies. Estos modelos están siendo de gran utilidad para el estudio de los elementos moleculares que modulan la patología y la barrera de especie de las diferentes cepas de priones. En la actualidad nos proponemos continuar una serie de proyectos encaminados a identificar y caracterizar las diferentes cepas priones circulantes en las diferentes especies ganaderas. Se trata de analizar la capacidad de transmisión intra- e inter-especie de estos agentes así como sus propiedades bioquímicas e histopatológicas, utilizando nuestros modelos de ratón transgénico. Estos estudios están proporcionando una información crucial para determinar la diversidad de cepas de priones circulantes en las especies ganaderas y el riesgo que supone cada una de ellas para la especie humana. 

También estamos abordando estudios encaminados a determinar los elementos moleculares implicados en susceptibilidad/resistencia a la infección con priones. Para ello, hemos generado una colección de ratones transgénicos que expresan diferentes variantes polimórficas de la PrPC de oveja y cabra con el objetivo de determinar el papel individual de cada una de estas variantes en la resistencia a la infección con distintas cepas de priones. Esta información es de gran importancia para diseñar futuros programas de selección genética adecuados para controlar y erradicar priones en las especies ganaderas. Por otra parte, siguiendo una estrategia similar, estamos estudiando el efecto de diversas variantes polimórficas de la PrPC humana en la susceptibilidad del hombre a la infección con diferentes cepas de priones. Entre otras, hemos desarrollado dos líneas de ratones transgénicos que expresan las variantes V129 ó M129 de la PrPC humana para comparar sus respectivas susceptibilidades a diferentes aislados de priones. 

  Finalmente, con el fin de avanzar en el estudio de los elementos moleculares implicados en la replicación y en la patogénesis de los priones hemos desarrollando una colección de ratones transgénicos que expresan diversas mutaciones puntuales de la PrP, potencialmente patogénicas. Los resultados obtenidos hasta la fecha, junto con los publicados por otros grupos, muestran que ciertas mutaciones en la PrPC pueden ser patogénicas, pero solo en algunas de ellas se ha podido demostrar la transmisibilidad de la enfermedad producida sugiriendo una disociación entre la patogenia y la infectividad de los priones. Nuestros modelos de enfermedad espontánea, tanto transmisibles como no transmisibles, constituyen una valiosa herramienta para discernir entre aquellos procesos implicados en el desarrollo de la patología y los que están implicados en replicación/transmisión de los priones. 

El estudio de los mecanismos de replicación y de transmisión de los priones contribuirá al diseño de estrategias de control de estas enfermedades en las especies ganaderas y de su transmisión a humanos. Por otra parte, estos resultados también contribuirán a avanzar en el conocimiento de otras enfermedades neurodegenerativas que cursan con procesos de agregación y acumulación de otras proteínas tales como β-amiloide, tau, α-sinucleína y que parecen compartir con los priones algunos aspectos de su mecanismo patogénico; causando una variedad de enfermedades denominadas “prion-like diseases“ en los seres humanos y/o animales como el Alzheimer, el Parkinson, la enfermedad de Huntington, la diabetes mellitus tipo II o amiloidosis. Cada vez hay más resultados experimentales que sugieren que el plegamiento anómalo de estas proteínas tienen la capacidad de auto-propagarse y transmitirse de forma similar a los priones.

En la sociedad actual existe una creciente demanda de seguridad alimentaria que permita llevar el riesgo de los alimentos para la salud de las personas hacia niveles mínimos. La capacidad de transmisión de las diferentes cepas de priones en especies ganaderas y en el hombre y sus implicaciones en seguridad alimentaria y salud pública, hacen que nuestra línea de trabajo tenga una gran repercusión socioeconómica a nivel mundial. Por otra parte, las enfermedades neurodegenerativas están adquiriendo una gran relevancia en la sociedad actual. El avance en el conocimiento y en el control de estas enfermedades es una necesidad imperiosa para una sociedad cada vez más envejecida, en la que el control de estas enfermedades neurodegenerativas constituye el gran reto a superar. ​​​​​​

Miembros

Coordinador de Grupo

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