Las paradojas del mundo microscópico, Priones, Viroides y Obeliscos
Cuando pensamos en el mundo microscópico, a menudo nos vienen a la mente las células (bacterias, protistas, nuestras propias células) y, un escalón por debajo en tamaño y complejidad, los virus. Los virus son fascinantes entidades compuestas por material genético (ADN o ARN) envuelto en una cubierta proteica (cápside), que necesitan de una célula huésped para replicarse. Son mucho más pequeños que las bacterias y las células.
Pero, ¿qué hay aún más pequeño que un virus? ¿Existen entidades capaces de replicarse o de causar efectos biológicos que sean incluso más simples? La respuesta es sí. Estas son las entidades subvirales, un grupo diverso y a menudo enigmático que desafía nuestras definiciones tradicionales de vida. Entre ellas, destacan los priones, los viroides y los recién identificados obeliscos.
Priones: Proteínas Malignas sin Material Genético
Quizás el ejemplo más desconcertante de una entidad subviral es el prión. El término «prión» proviene de «partícula infecciosa proteinácea», y esa es su característica más definitoria: no contienen ADN ni ARN. Son, simplemente, proteínas.
¿Cómo puede una proteína ser infecciosa y replicarse sin genes? La «replicación» de los priones no es una reproducción en el sentido biológico clásico. Funciona como un efecto dominó:
- Existe una proteína priónica normal en el cuerpo (llamada PrP^C^).
- Un prión infeccioso (PrP^Sc^, donde Sc viene de «scrapie», una enfermedad priónica de ovejas) es una versión mal plegada de esta misma proteína.
- Cuando un PrP^Sc^ entra en contacto con un PrP^C^ normal, induce al PrP^C^ a cambiar su forma y adoptar la conformación anormal del PrP^Sc^.
- Estos nuevos PrP^Sc^ mal plegados continúan induciendo el cambio en otras proteínas normales, acumulándose y formando agregados que dañan las células, especialmente en el cerebro.
Los priones son responsables de un grupo de enfermedades neurodegenerativas fatales conocidas como Encefalopatías Espongiformes Transmisibles (EET), como la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (CJD) en humanos, la Encefalopatía Espongiforme Bovina (EEB o «enfermedad de las vacas locas») en el ganado, y el Scrapie en ovejas. Son increíblemente resistentes a la esterilización convencional, lo que los hace particularmente difíciles de erradicar.
En la medida que desarrolla la proteomica, es cada vez más probable desenmascarar los misterios detrás de estos enigmáticos seres.
Viroides: ARN Circular Sin Cápside
Los viroides son entidades infecciosas significativamente más simples que los virus. Fueron descubiertos en la década de 1970. Su composición es mínima:
- Son moléculas de ARN circular de cadena sencilla.
- Son muy pequeños, con solo unos pocos cientos de nucleótidos de longitud.
- Crucialmente, carecen de la cubierta proteica (cápside) que envuelve el material genético de los virus.
A diferencia de los virus que codifican proteínas para su replicación y ensamblaje, el ARN del viroide generalmente no codifica ninguna proteína. Su replicación depende completamente de las enzimas de la célula huésped, a las que manipulan para copiar su propio ARN.
Los viroides son conocidos principalmente por causar enfermedades en plantas. Al replicarse dentro de las células vegetales, interfieren con los procesos celulares normales, lo que puede resultar en retraso del crecimiento, deformaciones en hojas y frutos, y otras patologías que afectan a cultivos agrícolas importantes (patatas, tomates, cítricos, cocoteros, etc.). El viroide del tubérculo fusiforme de la patata (PSTVd) fue el primer viroide identificado.
Obeliscos: Los Nuevos Misterios del ARN Circular
La adición más reciente y enigmática a la lista de entidades subvirales son los obeliscos. Descubiertos a principios de 2024 a través del análisis a gran escala de datos de secuenciación genética (metagenómica) de muestras del microbioma humano y global, los obeliscos representan una nueva categoría de «vida» de ARN.
Sus características principales son:
- Son pequeñas moléculas de ARN circular de cadena sencilla, al igual que los viroides.
- Sin embargo, sus secuencias de ARN son muy diferentes a las de los viroides conocidos.
- Sorprendentemente, algunos obeliscos parecen tener la capacidad de codificar pequeñas proteínas (llamadas «oblinas»), algo que los viroides clásicos no hacen.
Actualmente, se sabe muy poco sobre los obeliscos. Se han encontrado en una gran diversidad de entornos, incluyendo las bacterias y hongos que habitan el cuerpo humano (microbioma oral e intestinal). No está claro a qué organismos infectan exactamente (¿bacterias, hongos, células humanas?) ni qué efectos biológicos tienen. Su descubrimiento subraya cuánto nos queda por aprender sobre el vasto y diverso mundo microscópico. Representan una línea evolutiva o una forma de replicación de ARN previamente desconocida.
Comparación en Miniatura
| Característica | Prión | Viroide | Obelisco |
| Composición | Solo Proteína mal plegada | Solo ARN circular | ARN circular (posiblemente codifica prot.) |
| Tamaño (relativo) | Aún más pequeño (solo una proteína) | Mucho más pequeño (solo una molécula ARN) | Mucho más pequeño (solo una molécula ARN) |
| Material Genético | No | Sí (ARN) | Sí (ARN) |
| Cubierta Proteica | No (es la proteína en sí misma) | No | No (posiblemente codifica proteínas propias) |
| Mecanismo Rep. | Induce plegamiento incorrecto en proteínas | Usa maquinaria huésped para copiar ARN | Desconocido (probablemente usa maquinaria huésped) |
| Afecta a… | Principalmente mamíferos (sistema nervioso) | Principalmente plantas | Desconocido (encontrado en microbioma humano y global) |
| Ejemplos | CJD, EEB, Scrapie | PSTVd, Viroide de la exocortis de cítricos | «Obelisco» (categoría recién definida) |
Priones, viroides y obeliscos nos muestran que la capacidad de replicarse y tener un impacto biológico no requiere necesariamente la complejidad de una célula, ni siquiera la de un virus «tradicional» con su cápside proteica. Son formas increíblemente minimalistas de entidades replicativas. Los priones, hechos solo de proteína, demuestran cómo un simple cambio conformacional puede propagarse y causar enfermedades devastadoras. Los viroides, simples anillos de ARN, muestran cómo el material genético desnudo puede subvertir la maquinaria celular. Y los obeliscos, con su ARN circular y potencial para codificar pequeñas proteínas, abren una nueva ventana a la diversidad del mundo del ARN y las entidades replicativas en los microbiomas que nos rodean e incluso dentro de nosotros.
El estudio de estos agentes subvirales no solo es crucial para comprender y combatir las enfermedades que causan, sino que también nos empuja a reconsiderar nuestras definiciones de vida y replicación en sus formas más fundamentales. El mundo microscópico y la microbiota sigue guardando sorpresas en sus escalas más pequeñas.
Otros Enlaces de Interés
https://courses.lumenlearning.com/suny-wmopen-biology2/chapter/prions-and-viroids/