Tembladera (scrapie)

El scrapie es el resultado del plegamiento incorrecto de la proteína priónica celular (PrP^c) a un estado anormal (PrP^sc) y la posterior agregación de la proteína anómala en los tejidos. La PrP^c es una proteína de la superficie celular codificada por el gen PRNP, que está altamente conservado en mamíferos y aves. La PRNP se expresa fuertemente en los sistemas nerviosos central y periférico; en neuronas y células gliales; y en tejidos linfoides, reproductivos y gastrointestinales. Las funciones propuestas de la PrP^c incluyen el mantenimiento de la mielina, la formación de la memoria, la estabilización del ritmo circadiano, la homeostasis del calcio y la neuroprotección. Sin embargo, sigue siendo difícil determinar y comprender completamente las funciones fisiológicas de la PrP^c. Retirar el gen PRNP en ratones no es mortal; sin embargo, se observan anomalías cognitivas espaciales en estos animales. Se ha encontrado PrP^c no relacionada genéticamente en cabras deficientes en múltiples rebaños en Noruega. Estas cabras no muestran diferencias detectables con sus compañeras de lote con PrP^c; sin embargo, no desarrollan scrapie cuando se inocularon experimentalmente con PrP^sc.

Desde 1998 se han identificado dos tipos de scrapie: el scrapie clásico y el atípico. El scrapie clásico es la enfermedad históricamente documentada que se produce en animales jóvenes y de avanzada edad y presenta transmisión vertical y horizontal. La resistencia genotípica a este tipo de scrapie se ha documentado tanto en ovejas como en cabras. El scrapie atípico se describió originalmente en ovejas noruegas en 1998; sin embargo, un análisis retrospectivo mostró la presencia de scrapie atípico en el Reino Unido una década antes.

El scrapie atípico es una enfermedad priónica que se produce espontáneamente y que afecta a los animales de más edad de un lote o explotación. Puede darse en animales considerados genéticamente resistentes al scrapie clásico. Los depósitos de PrP^sc y los cambios espongiformes son diferentes de los del scrapie clásico. La PrP^sc atípica está presente en el tejido linfoide, pero no puede detectarse mediante técnicas inmunohistoquímicas tradicionales. El scrapie atípico se ha encontrado en países considerados libres de scrapie clásico. Sin embargo, debido a la naturaleza espontánea y a la escasa transmisibilidad de esta enfermedad, la detección de la enfermedad atípica no cambia el estatus de un país para el comercio internacional.

La resistencia al scrapie se produce a nivel genético. Los cambios en la secuencia de nucleótidos del gen PRNP (polimorfismos) que posteriormente alteran la secuencia de aminoácidos de las proteínas PrP^c influyen en la sensibilidad o la resistencia de un animal al scrapie clásico. Estos marcadores genéticos son la base de las pruebas de detección genética realizadas en muchos países.

En las ovejas, tres codones, el 136, el 154 y el 171, desempeñan un papel importante en la determinación de la sensibilidad a padecer scrapie clásico. De los tres, el codón 171 es el más influyente. Las ovejas con valina (V) en el codón 136, arginina (R) en el codón 154 y glutamina (Q) en el codón 171 se consideran las más sensibles al scrapie. Por el contrario, las ovejas con alanina (A) en el codón 136, histidina (H) en el codón 154 y arginina (R) en el codón 171 se consideran resistentes al scrapie. La lisina (K) en el codón 171 se produce con poca frecuencia, pero puede conferir resistencia parcial. En general, los haplotipos más comunes encontrados en ovejas son ARR, ARQ, AHQ, ARH y VRQ. El genotipo ARR/ARR se considera altamente resistente al scrapie. Los genotipos heterocigotos ARR y AHQ muestran resistencia parcial. Los genotipos VRQ/VRQ, ARQ/VRQ y ARQ/ARQ son los más susceptibles al scrapie clásico.

En las cabras, la sensibilidad genética al scrapie clásico es menos conocida; sin embargo, los estudios y pruebas genéticas recientes han hecho posibles los exámenes iniciales de detección. La isoleucina (I) en el codón 142 puede aumentar la sensibilidad y la metionina (M) en el mismo codón prolonga el periodo de incubación del scrapie clásico en cabras, pero no confiere resistencia. La asparragina (N) en el codón 146 aumenta la sensibilidad, pero la serina (S) en el mismo codón aumenta la resistencia. La histidina (H) en el codón 154, la glutamina (Q) en el codón 211 o la lisina (K) en el codón 222 parecen conferir alguna resistencia al scrapie en las cabras. Las pruebas comerciales actuales evalúan los codones 146 y 222. Las cabras con un genotipo NQ/NQ se consideran sensibles al scrapie. Se considera que los genotipos NQ/NK, NK/NK, NQ/SQ, SQ/SQ y NQ/SK tienen mayor resistencia. En un brote de scrapie clásico en un rebaño de 2500 cabras, ninguna de las cabras portadoras de un alelo del gen PRNP que se cree que confiere resistencia (S146, P211 o K222) resultaron positivas para el scrapie.

La resistencia/sensibilidad al scrapie atípico también parece tener un componente genético. En las ovejas, el haplotipo VRQ, que es muy sensible al scrapie clásico, es más resistente a la enfermedad atípica. Los otros cuatro haplotipos comunes de ovejas son más sensibles al scrapie atípico, incluido el haplotipo ARR, que es muy resistente a la enfermedad. El codón 154 parece ser importante tanto en ovejas como en cabras, dado que la histidina en esa posición se ha relacionado con una mayor sensibilidad en ambas especies.

Con el scrapie clásico, la edad también afecta a la sensibilidad. Cuanto más joven es el animal cuando se expone a la enfermedad, más sensible es. Para desarrollar la enfermedad, los corderos >4 meses de edad en el momento de la exposición necesitan la inoculación con 30 veces más PrP^sc que los corderos expuestos a las 12 horas de vida.

Se ha invalidado una creencia histórica en la sensibilidad relacionada con la raza al scrapie clásico. En EE. UU., las razas de cara negra se han considerado tradicionalmente más sensibles al scrapie que las razas de cara blanca; sin embargo, el scrapie se encuentra en muchas razas de cara blanca en todo el mundo. Además, a través de programas de cría selectiva que destacan los genotipos resistentes, así como la eliminación de animales infectados con scrapie, la prevalencia de scrapie entre ovejas blancas, moteadas y de cara negra es ahora igual en EE. UU.

El scrapie clásico se transmite predominantemente por exposición oral en un ambiente contaminado. Los estudios experimentales sugieren que la enfermedad también puede transmitirse cuando la PrP^sc contacta con la conjuntiva, las vías nasales y la piel con abrasión. La contaminación ambiental resulta principalmente de la eliminación de PrP^sc en la placenta y los líquidos placentarios. Sin embargo, la PrP^sc también se elimina en las heces, la saliva y la orina.

Una vez en el medio ambiente, la PrP^sc se puede encontrar en múltiples superficies (especialmente en objetos metálicos), en muestras de polvo en suspensión y en pastos. La PrP^sc persiste durante años en el medio ambiente. Sin embargo, su durabilidad puede verse afectada por las condiciones climáticas locales. Los ciclos de humedad y desecación pueden disminuir la cantidad de la PrP^sc en el medio ambiente; en climas fríos y estables, como Islandia, sin embargo, se ha descrito la infectividad ambiental que ha persistido al menos 16 años. Los carroñeros y los depredadores pueden diseminar aún más la PrP^sc ambiental, porque permanece infectiva a medida que pasa a través del tracto GI de estos animales cuando son expuestos experimentalmente. Se ha encontrado PrP^sc en el semen, pero tan raramente y en cantidades tan pequeñas que todavía se considera que la reproducción presenta un riesgo mínimo de transmisión. Las concentraciones de PrP^sc en sangre y tejidos aumenta en los animales infectados antes de la aparición de los signos clínicos, por lo que la transmisión iatrogénica es posible, aunque los casos documentados de estos episodios de transmisión son raros.

La PrP^sc se produce en concentraciones muy elevadas en el tejido y los líquidos placentarios y también se elimina en el calostro y la leche, por lo que el periodo periparto es el momento más peligroso para la transmisión del scrapie clásico. Se cree que la mayoría de los animales están infectados por su madre en el momento del nacimiento o cerca de este. La transmisión horizontal a otros miembros de la explotación o lote que entran en contacto con las membranas fetales y los líquidos aumenta durante este tiempo. Se han documentado pruebas de transmisión in utero. En un estudio de ovejas gestantes infectadas experimentalmente, incluso el parto de los corderos por cesárea y su extracción inmediata de la madre no interrumpió el ciclo de transmisión.

Las cabras tienen menores cantidades de PrP^sc en sus placentas que las ovejas; sin embargo, la cantidad todavía es suficiente para la transmisión entre animales, especialmente por vía oral. Aunque la transmisión del scrapie clásico en cabras se ha dado históricamente con mayor frecuencia en animales que se han mezclado con ovejas, la transmisión también se produce en rebaños de cabras que no han tenido contacto con ovejas.

No se ha documentado ninguna evidencia de transmisión natural de la tembladera atípica en ninguna de las especies.

El periodo de incubación del scrapie clásico es de 2-7 años, y la mayoría de las ovejas muestran signos clínicos entre las edades de 2 y 5 años. El periodo de incubación tiene tres fases de patogenia: entrada en el tejido linfoide asociado al intestino (GALT), diseminación linfoide y neuroinvasión. Una vez ingerida, la PrP^sc penetra en la amígdala palatina y atraviesa la pared intestinal, pasando a la linfa y la sangre con la ayuda de las células M (células epiteliales intestinales especializadas que se encuentran en el GALT). La PrP^sc comienza a acumularse en el GALT. Las placas de Peyer se consideran un punto de entrada crucial para el prion. Este lugar de acumulación precoz puede explicar aspectos de la sensibilidad de la edad al scrapie, porque el GALT disminuye en cantidad a medida que los animales envejecen, haciendo que la entrada de priones en los animales más mayores sea mucho menos eficiente.

Después de la acumulación en el GALT, la PrP^sc viaja a otros tejidos linfoides y otros órganos por todo el cuerpo por drenaje linfático y diseminación hematógena. Después de una amplia difusión tisular de la PrP^sc, la neuroinvasión comienza en el sistema nervioso entérico. La PrP^sc se mueve de forma retrógrada a lo largo de las neuronas simpáticas y parasimpáticas hasta llegar a la médula espinal y finalmente al cerebro. Una vez en el cerebro, la PrP^sc comienza a causar neurodegeneración; sin embargo, se desconoce la vía exacta de la patogenia. La neurotoxicidad directa es poco probable, pero pueden influir los efectos tóxicos indirectos y la pérdida de neuroprotección.

El scrapie clásico se ha encontrado naturalmente en muflones (especie de ovejas silvestres).1 Experimentalmente, se ha transmitido a ratones de campo, mapaches y cerdos.2,3,4 Aunque se ha planteado la hipótesis de que el brote de encefalopatía espongiforme bovina (EEB) de finales del siglo XX en el Reino Unido se debió a la alimentación del ganado con productos infectados por PrP^sc, la transmisión oral de PrP^sc en el ganado vacuno no se ha demostrado en condiciones experimentales. Cuando se inocula PrP^sc por vía intracraneal en el ganado vacuno, la enfermedad resultante es característicamente diferente de la EEB. También se ha planteado la hipótesis de que la caquexia crónica (CWD, por sus siglas en inglés) en los cérvidos proviene de la exposición a la tembladera clásica. En los ciervos de cola blanca expuestos experimentalmente por vía oronasal o intracraneal al prion de la encefalopatía espongiforme bovina clásica, el 100 % desarrolló la enfermedad con un patrón de inmunotransferencia tipo CWD.5 Las inoculaciones experimentales de los alces muestran que son más resistentes al agente del scrapie clásico que los ciervos de cola blanca.

Un prion modificado del scrapie clásico se ha transmitido con éxito a los macacos; hasta la fecha, sin embargo, no se ha documentado ninguna transmisión zoonótica del scrapie.

1. Jeffrey M, Gonzalez L. Classical sheep transmissible spongiform encephalopathies: pathogenesis, pathological phenotypes and clinical disease. Neuropathol Appl Neurobiol. 2007 Aug;33(4):373-94. doi: 10.1111/j.1365-2990.2007.00868.x

2. Nonna R, Di Bari M, Cardone F, et al. Efficient Transmission and Characterization of Creutzfeldt–Jakob Disease Strains in Bank Voles. PLoS Pathog. 2006 Feb; 2(2): e12. doi: 10.1371/journal.ppat.0020012

3. Hamir AN, Miller JM, O'Rourke KI, et al. Transmission of transmissible mink encephalopathy to raccoons (Procyon lotor) by intracerebral inoculation. J Vet Diagn Invest. 2004 Jan;16(1):57-63. doi: 10.1177/104063870401600110

4. Marin B, Lugan S, Espinosa JC, et al. Classical BSE prions emerge from asymptomatic pigs challenged with atypical/Nor98 scrapie. Sci Rep 11, 17428 (2021). doi.org/10.1038/s41598-021-96818-2

5. Cassmann ED, Frese RD, Greenlee JJ. Second passage of chronic wasting disease of mule deer to sheep by intracranial inoculation compared to classical scrapie. J Vet Diagn Invest. 2021 Jul;33(4):711-720. doi: 10.1177/10406387211017615