Inicialmente pensou-se que os agentes causadores das Doenças Espongiformes Transmissíveis (TSE) fossem vírus, apesar de terem características muito diferentes da maioria dos vírus conhecidos e de nunca terem sido observados ao microscópio electrónico. A designação vírus lentos surgiu por se verificar que originavam doenças com um período de incubação muito superior ao habitual. Mas as observações de que exibiam outras diferenças relativamente aos vírus conhecidos, nomeadamente a impossibilidade de detecção de ácidos nucleicos e a sua elevada resistência a muitos virucidas, levaram Griffith, em1967, a propor a existência de um novo agente que, ao contrário dos agentes infecciosos conhecidos, seria constituído exclusivamente por uma proteína com capacidade replicativa. Prusiner, em 1982, retomou esta hipótese ao isolar e purificar o agente de humanos a partir de tecido cerebral de hámster e denominou-o prião (acrónimo de small proteinaceous infectious particles, pequenas partículas proteicas infecciosas).

Evidências para a inexistência de qualquer material genético nos priões são dadas pelas observações de que permanecem activos mesmo após sofrerem tratamentos reconhecidamente eficazes na degradação dos ácidos nucleicos, como a exposição a radiações ionizantes e ultravioletas ou a incubação em presença de nucleases (enzimas específicas dos ácidos nucleicos). Assim, não se podem multiplicar como as bactérias ou os vírus. Como também não causam reacções inflamatórias ou imunitárias, a única evidência da sua presença em seres vivos resulta de estudos patológicos. A resistência que apresentam aos métodos de desinfecção e esterilização mais frequentemente utilizados torna difícil a sua inactivação. Esta é, no entanto, alcançada por incubação a 20ºC, durante 1 hora com com hipoclorito de sódio (lixívia), ou por autoclavagem a uma temperatura superior a 134ºC, durante 1 hora à pressão de 3 atm.

A observação de que o prião não provocava qualquer resposta imune sugeriu que se tratava de uma proteína normal intraneural do cérebro que em certas condições perdia a sua função normal por alteração da sua conformação. Esta nova conformação, muito estável e resistente ao calor e às técnicas habituais de esterilização, adquiriria a capacidade de transformar a forma normal numa forma patológica, que se iria acumulando no cérebro até provocar a morte.

 
Características da proteína priónica (PrP)

O prião é uma proteína, de função desconhecida, codificada por um gene celular (descoberto através da hibridação com sondas) que está presente na maioria das espécies de mamíferos. Apresenta duas isoformas: a isoforma normal ou fisiológica (PrP(c)) e a isoforma anormal ou patológica (PrP(sc)). A isoforma fisiológica foi descoberta em tecidos de mamíferos tais como os ovinos, bovinos, hámster, vison e humanos e é específica de cada espécie. Apesar desta especificidade, observa-se uma homologia de 80-90% entre as isoformas fisiológicas das diferentes espécies e diversos estudos sugerem que quanto mais parecida é a estrutura das proteínas priónicas fisiológicas entre espécies diferentes, maior é o risco de um prião patológico para uma espécie o ser também para a outra, transformando a proteína fisiológica em proteína patológica. Esta hipótese é apoiada pela observação de que o prião associado à BSE só difere em sete aminoácidos do prião correspondente nos ovinos, o que teria permitido ao agente do scrapie ultrapassar a barreira das espécies, provocando a BSE nas vacas. Ao contrário, as sequências das PrP humanas e bovinas diferem em mais de 30 aminoácidos, o que poderia justificar o número muito reduzido de casos de vCJD (menos de 100, em 2001), pelo menos quando comparado com os números de BSE (cerca de 200 000).

A transformação na forma patológica (PrP(sc)) só ocorre quando a forma fisiológica (PrP(c)) atinge determinados locais, denominados GPI (glicoinositol fosfolípido). A forma patológica infecta a forma normal ao ligar-se a ela e forçá-la a adquirir a configuração anormal.

 
Comparação das isoformas fisiológica (PrP(c)) e patológica (PrP(sc))

 

Estirpes de priões

Foram identificadas diversas “estirpes” de priões anormais em mamíferos e leveduras. Estas estirpes foram definidas de acordo com as diferenças nas sequências de aminoácidos dos priões.