ARTÍCULOS DE REVISIÓNEl factor raza en la resistencia al “scrapie”*pR 6, núm.3: 28-35 (2005)L. ÁLVAREZ; J.J. ARRANZ; F. SAN PRIMITIVODepartamento de Producción Animal I. Universidad de León28El “scrapie”, término inglés que designa ala enfermedad conocida en España comotembladera o prurigo lumbar, pertenece algrupo de las Encefalopatías EspongiformesTransmisibles (EETs) y afecta a ovejas,cabras y muflones.Se caracteriza clínicamente por unasintomatología nerviosa, con la apariciónde temblores, prurito, cambios en elcomportamiento, descoordinación demovimientos, pérdida de piel, etc. Escaracterística la pérdida de neuronas,que produce unas lesiones cerebralesfácilmente identificables (encefalopatíaespongiforme) y la presencia de fibrillasglicoproteicas (Merz et al., 1981,Dawson et al., 1987, Scott et al., 1993,Hope et al., 1998).La tembladera no es una enfermedadimportante por su incidencia en las ganaderíasovinas y, menos aún, en las caprinasespañolas. Sin embargo, pertenece aun grupo de enfermedades extendidas avarias especies animales e incluso alhombre. En los últimos años, ha cobradouna relevancia muy importante al demostrarseel salto de especie y se sospechaque el “scrapie” es la causa de la enfermedadde las vacas locas o BSE. Este últimoproceso patológico, parece ser el origende una nueva variedad de encefalopatíaen el ser humano, conocida como laVariante de la Enfermedad de Creuzfelft-Jacob (vECJ). La alarma social que produjoes una de las razones que ha incitado agran cantidad de grupos de investigaciónde todo el mundo a centrarse en el estudiode las EETs desde todos los puntos devista posibles, sin olvidar la incógnitasobre la causa de la enfermedad que, porsí misma, constituye el más importantereto en la investigación veterinaria actual.El gen PRNPovino(detalles mássignificativos)Imagen 1El gen PRNP de la oveja, que se localiza en el cromosoma 13, tiene dos exones cortos no traduciblesy uno largo (el exón III) que contiene el ORF. La ausencia de este gen, en ratones “knockout”,los hace resistentes a la enfermedad. Por el contrario, su hiperexpresión los hace muchomás susceptibles.El gen se expresa principalmente en tejido nervioso, pero también en músculo esquelético ehígado. La proteína PrP que produce se ha encontrado en sangre. Se ha intentado probar suexistencia en la leche de los mamíferos, pero no se ha encontrado.En relación con la estructura de la proteína, las zonas que presentan un mayor interés son:- el codón 23, por su relación con iones metálicos como el cobre- los ocho aminoácidos repetidos unas 5 veces en la proteína normal- los codones 136, 154 y 171- los dos residuos de cisteína- el codón 231LA CAUSA DE LA ENFERMEDADHistóricamente han existido muchas hipótesissobre el agente etiológico que causalas EETs, desde un virus lento con un largoperiodo de incubación, pasando por unvirión, hasta admitirse en la actualidad lahipótesis “solo proteína” (Prusiner, 1982),que responsabiliza de la enfermedad a unaproteína infecciosa PrP Sc , que sería unaforma aberrante y con distinta conformaciónespacial de una proteína celular normal,la PrP C , codificada por el gen PRNP.Esta hipótesis se considera como la másprobable, a pesar de que se han logradoprocesos infecciosos experimentales enausencia de PrP Sc detectable (Somerville yDunn., 1996; Lasmezas et al., 1997).*Ponencia presentada en el IV Encuentro de Científicos y Docentes Zooetnólogos Españoles, celebrado en Córdoba en Mayo de 2005.Existen algunas hipótesis alternativasque se resisten a reconocer el papelde único protagonista a la proteína priónicaPrP Sc . Algunas admiten la existencia deuna chaperona, conocida como “factor X” o“proteína X”, que podría ser un factorespecífico de especie. El factor X intervendríaen la conversión de la proteína priónicanormal a la forma patógena y permitiríaexplicar la nula o baja eficiencia de latransmisión del proceso patológico a travésde las diferentes especies (Lasmézaset al., 1997). También se ha admitido laexistencia de ácidos nucleicos de cadenacorta, como los ARNi, interviniendo en elproceso (Tilly et al., 2003; Daude et al.,2003).
ARTÍCULOS DE REVISIÓNTodos los estudios sobre la tembladeraparecen indicar que la susceptibilidadde la oveja a padecer esta enfermedaddepende de numerosos factores y de lainteracción entre ellos. Los que se hanmostrado más importantes hasta elmomento son: la edad del animal, la vía deinfección, la dosis de agente infeccioso, la“cepa” de la tembladera, el genotipo parael gen PRNP y la raza del animal.El tema concreto de esta intervenciónes el factor raza, pero resulta imposiblehacer un análisis medianamente seriode este importante factor sin tener otrosen cuenta, especialmente aquellos de losque se conoce una clara interacción con elfactor raza, concretamente el gen PRNP ysu variabilidad, la proteína que codifica yla “cepa”.EL GEN PRNPTodos los genomas de mamíferos analizadoshasta ahora, contienen una copia delgen PRNP (Oesch et al., 1985). Genessemejantes al PRNP han sido descritostambién en aves, reptiles, anfibios ypeces, aunque en ninguno de estos órdenestaxonómicos se ha descrito ningunaenfermedad relacionada con las EETs(Baylis y Goldmann, 2004).El gen PRNP de los mamíferos contiene2 o 3 exones, dependiendo de la especie(Imagen 1). El gen ovino tiene dos exonescortos no traducibles y uno largo (elexón III) que contiene el marco abierto delectura (ORF, “open reading frame”)(Goldmann, 1993). Esta disposición estáconservada en la mayor parte de las especies,con variaciones limitadas en elnúmero y/o el tamaño de exones e intrones.Se han descrito múltiples variantesalélicas del gen PRNP en todas las especiesestudiadas (Baylis y Goldmann,2004). En especies como el hombre y elratón, algunas de estas variantes se hanasociado al padecimiento de ciertas formasde encefalopatías genéticas:(Insomnio Familiar D178N y GSS P102L)(Medori et al., 1992; Hsiao et al., 1989).En el ganado vacuno, hasta el momento,no se ha descrito ninguna relación entre elpolimorfismo del gen o de la proteína y lasusceptibilidad a la Encefalopatía espongiformebovina (EEB).La ausencia de este gen, en ratones“knockout”, los hace resistentes a laenfermedad. Por el contrario, su hiperexpresiónlos hace mucho más susceptibles(Bueler et al., 1992; Manson et al., 1994).En cuanto al polimorfismo detectadoen el gen PRNP, hasta el momento se haidentificado polimorfismo en al menos 25codones en la oveja (15 en la cabra), delos que destacan, por su relación con laresistencia/susceptibilidad a la enfermedad(Baylis y Goldman 2004; Belt et al.,1995), el 136, el 154 y el 171.En estos tres codones se han encontrado,como más frecuentes, 5 variantesgenéticas conocidas por las siglas de losaminoácidos que codifican en ordenascendente: son los alelos ARR, ARQ, ARH,AHQ y VRQ. Aunque como veremos másadelante, existen variaciones dependientesde la raza ovina y de la “cepa” de tembladera,se viene considerando una relaciónentre estos alelos y la resistenciasusceptibilidada la enfermedad. El aleloARR se considera resistente y la capacidadde resistencia va disminuyendo, enlos alelos AHQ y ARH, hasta llegar al alelosusceptible ARQ y al aún más susceptibleVRQ. De forma más concreta, se ha relacionadola susceptibilidad-resistencia a latembladera con el genotipo para el genPRNP, de forma que podemos establecer,con todas las reservas, la relación queincluimos en la Tabla 1.Estudios realizados en el Reino Unidosobre una posible asociación entre polimorfismosdetectados en el locus PRNP yla susceptibilidad en las cabras, han reveladoque un dimorfismo en el codón 142(I–>M) estaba correlacionado con modificacionesen la duración del periodo deincubación, mientras que otros polimorfismosen posiciones 143 y 240 parecíanneutros (Goldmann et al., 1996). Estemismo equipo ha descubierto también unpolimorfismo que afecta al número derepeticiones del octapéptido, con la descripciónde un alelo que, en lugar de lascinco repeticiones habitualmente encontradas,no presentaba más que tres. Estaproteína de menor tamaño, estaría igualmenteasociada a un alargamiento delperiodo de incubación (Goldmann et al.,1998). Sin embargo, Billinis et al., (2002)encuentran que las cabras homocigóticasHH en el codón 143, presentarían unamayor sensibilidad que los animales portadoresde genotipos HR o RR, mientrasque, los animales portadores del genotipoRH en posición 154, serían más resistentes.Un estudio reciente sobre el primerrebaño afectado de “scrapie” en Grecia hapermitido poner en evidencia nuevos alelosque difieren por sus aminoácidossituados en posiciones 21, 23, 49, 154,168 y 220 (Billinis et al., 2002). Duranteel año 2002, nueve focos de “scrapie”caprino se han detectado en Francia(Buschmann et al., 2004). El análisiscomparado de las secuencias obtenidasentre animales sanos y enfermos, ha permitidoponer en evidencia seis mutacionesafectando a los aminoácidos en posiciones127, 142, 154 y 211 del gen PRNP.La situación en la cabra parece aúnmenos clara que en la oveja.Tabla 1. Grupos de riesgo establecidospara la resistencia /susceptibilidad a latembladera, en relación con los genotipospara el gen PRNP.GRUPONIVEL DERESISTENCIAGENOTIPOSR1 Resistente ARR/ARRR2R3R4R5Semi-resistentePoco susceptiblesSusceptiblesAltamentesusceptiblesARR/AHQAHQ/AHQARR/ARHARR/ARQARQ/AHQARH/AHQARH/ARHARQ/ARHARQ/ARQARR/VRQAHQ/VRQARH/VRQARQ/VRQVRQ/VRQOTROS GENES RELACIONADOSCON LA TEMBLADERALa reciente descripción de un pseudogenPRNP en un genoma del ciervo, y de un genparálogo al PRNP, conocido como prn-d ogen doppel, puede conducir a nuevas líneasde investigación en el futuro (Settanniet al., 2002). Está claro que el gen PRNPjuega un papel importante en la genéticade las EETs, aunque no parece que, por sísolo, pueda explicar toda la regulacióngenética del proceso patológico.La variabilidad individual observadaen la sintomatología general de la enfermedad,el periodo de incubación y lasupervivencia, en animales portadoresdel mismo genotipo para el gen PRNP ysituados en condiciones similares demedio ambiente, hacen suponer lainfluencia de más genes que el conocidoPRNP. Sin embargo, la investigación quepuede conducir a la identificación de otrosfactores genéticos implicados en el procesopatológico, no es sencilla. Se requierela utilización de un elevado número de29