Прионные болезни (Крейтцфельдта-Якоба, Герстманна-Штреусслера-Шайнкера, Куру, энцефалопатия Альпера) возникают по причине размножения белка PrP в головном мозге. Прионные заболевания возникают, когда в нервной системе происходит неправильное сворачивание прионных белков. Прионные заболевания относятся к нейродегенеративным заболеваниям, в процессе развития которых в нервной ткани накапливается аномальной структуры белок. Таким образом, прионные заболевания животных и человека относят к «конформационным» болезням.
#прионные болезни
В США два охотника могли заразиться и умереть от хронической изнуряющей болезни оленей (CWD сhronic wasting disease), которая также известна как вирус зомби. Прионные заболевания возникают, когда в нервной системе происходит неправильное сворачивание прионных белков. Летальность при прионных болезнях достигает 100%, продолжительность жизни после установления диагноза зависит от формы прионной инфекции и составляет от четырёх. Другие [19] сообщили о случае прионной болезни, болезни Крейтцфельдта-Якоба, первоначально возникшей у человека с COVID-19.” [выделение добавлено]. Почему прионы называют «молекулами-зомби» и чем именно так опасны прионные заболевания?
Смертельные прионные болезни теперь излечимы? Ученые дают надежду
Прионная болезнь — та, о которой в России слышали только врачи, и, быть может, редкие родственники пациентов. Прионные болезни — это недостаточно исследованные формы инфекционных и наследственных поражений, которые возникают в организме человека на фоне проникновения. При этом вариант человеческого прионного заболевания (болезни Крейтцфельдта — Якоба) вызывается прионом, обычно поражающим коров и вызывающим губчатую энцефалопатию. PrPSc форма обнаружена в организме людей и животных, больных прионными заболеваниями – трансмиссивными спонгиоформными (губкообразными) энцефалопатиями. Прионные заболевания возникают, когда в нервной системе происходит неправильное сворачивание прионных белков.
#прионные болезни
Высвободившийся патологически измененный прион, по-видимому, оказывается способным проникать в соседние клетки, также вызывая их гибель. Процесс усиливается при возрастании количества патологического приона, который образует агрегаты с собой и с PrPcна поверхности клетки: в результате PrPc преобразуется в PrPsc, и далее цикл продолжается. В настоящее время предлагается четыре механизма образования конформационно-измененного приона рис. Но наиболее частым является пероральное заражение как человека, так и животных.
При этом патологические прионы, попав в кишечник, транспортируются в кровь и лимфу. После периферической репликации в селезенке, аппендиксе, миндалинах и других лимфоидных тканях они переносятся в мозг по периферическим нервам нейроинвазия. Возможно прямое проникновение прионов в мозг — через гематоэнцефалический барьер.
Ранее считалось, что ЦНС — это единственная ткань, в которой накапливаются патологические прионы, однако появились исследования, изменившие данную гипотезу. Оказалось, что накопление PrPscв селезенке связано с увеличением и функционированием фолликулярных дендритных клеток. Прионы, попадая в мозг, накапливаются в нем в больших количествах, вызывая амилоидоз внеклеточный диспротеиноз, характеризующийся отложением амилоида с развитием атрофии и склероза ткани и астроцитоз разрастание астроцитарной нейроглии, гиперпродукцию глиальных волокон.
В результате формируются фибриллы, агрегаты белка или амилоида и губкообразные изменения мозга трансмиссивные губкообразные энцефалопатии [17]. К После инфицирования и репликации в ЦНС происходит распространение прионов по переферическим нервам к другим тканям, где происходит вторичная прионная репликация [17]. Секреция прионов из инфицированного организма в окружающую среду происходит с испражнениями, мочой, слюной, грудным молоком, кожными выделениями, что формирует источник прионов в окружающей среде, где они могут сохраняться в неизменном состоянии до 16 лет, создавая стойкие очаги заражения, в частности на пастбищах, местах содержания животных и т.
Клиническая картина прионных болезней человека Трансмиссивные губкообразные энцефалопатии ТГЭ человека в настоящее время хотя и разделяют на три основные группы: инфекционные, спорадические и наследственные, но подобное деление носит весьма приблизительный характер. В группу инфекционных отнесены куру, ятрогенная форма болезни Крейтцфельдта—Якоба БКЯ, синоним: подострая спонгиоформная энцефалопатия и т. Инфекционные трансмиссивные губкообразные спонгиоформные энцефалопатии ТГЭ Для болезни куру и ятрогенной формы БКЯ характерны контакт с инфекционным агентом ТГЭ, либо в связи с обычаем ритуального поедания мозга умерших на островах Новой Гвинеи болезнь Куру [2], либо с трансплантацией роговицы или твердой мозговой оболочки или попадание инфекционного агента с контаминорованного нейрохирургического инструмента от пациентов с ТГЭ [21].
Ятрогенная БКЯ была также описана при введении гормона роста, полученного при экстракции гипофиза от большого пула пациентов без установленного диагноза [21]. Первичные клинические проявления при болезни куру и ятрогенном БК, ассоциированном с введением гормона роста, сходны и характеризуются церебральной атаксией, слабовыраженной деменцией, лишь в терминальной фазе заболевания выходящей на первый план. Инкубационный, или латентный, период с момента заражения до первых клинических проявлений может значительно колебаться от 2 до более чем 10 лет.
Установлена интересная закономерность: деменция развивалась гораздо раньше — уже через 2 года в случае заражения — при пересадке роговицы или твердой мозговой оболочки, нежели при заражении через контаминированный нейрохирургический инструмент [22]. Однако мутации PrP-гена не были установлены абсолютно у всех пациентов, что может быть связано с разнообразием и многовариантностью генотипов PrP-гена и наличием сходных мутаций в нормальной популяции [23]. Новый вариант БКЯ в настоящее время еще называется человеческой формой коровьего губкообразного энцефалита [20].
Это заболевание распространено во всем мире и спорадически встречается на протяжении последнего десятилетия в различных, не связанных между собой регионах, отличается поражением лиц молодого возраста, отсутствием энцефалографических изменений и типичных невропатологических проявлений, характерных для ятрогенной БКЯ [20]. Предвестником данного заболевания являются изменения со стороны психики, такие как девиантное поведение, панические атаки, депрессия. Это может продолжаться от нескольких недель до нескольких месяцев, пока к этим симптомам не присоединятся такие неврологические изменения, как атаксия, а затем и миоклонические судороги.
Уже на этом фоне присоединяется прогрессирующая деменция вплоть до развития мутизма. Нейропатологические изменения характеризуются спонгиоформными изменениями в головном мозге — в основном в таламусе и базальных ганглиях: исчезновением нейронов, разрастанием астроцитов. В дополнение к перечисленному — в мозговой ткани отмечается отложение амилоидной массы, содержащей PrP-белок.
Зачастую молодой возраст этих пациентов в сочетании с характерными клиническими проявлениями, а также связь с пребыванием на территории Великобритании заставляют заподозрить у пациента новый вариант БКЯ. Клинические проявления и патоморфологические изменения при спорадическом БКЯ менее вариабельны, нежели в предыдущих двух группах прионных заболеваний [24]. Заболеваемость среди мужчин и женщин приблизительно одинакова.
Средний возраст первых клинических проявлений приходится на 50—70 лет, но зарегистрированы единичные случаи от 16—20, максимально — до 80 лет. Основным клиническим симптомом является неуклонно прогрессирующая деменция, характеризующаяся нарастающими когнитивными расстройствами, быстрым снижением памяти и эксцентричным, неадекватным поведением.
Потому перед прохождением лабораторных тестов врачи первостепенно указывают быстро прогрессирующую деменцию без явного диагноза. Окончательный вердикт будет зависеть от полученных результатов анализов и обследований, заболевания будут отличаться в зависимости от клинической картины. ЭЭГ может помочь исключить судорожную активность головного мозга и обратиться к диагностике других состояний, таких как БКЯ. Быстро прогрессирующая деменция представляют собой одну из самых сложных неврологических проблем. Дифференциальная диагностика широко используется для подтверждения окончательных диагнозов, которые могут относиться к нейродегенеративным, аутоиммунным, инфекционным и опухолевым заболеваниям. Даже при таком тщательном подходе к обследованию пациентов, небольшой процент случаев диагностируются уже после смерти. Фатальная семейная бессоница Фатальная семейная бессонница — это редкое прионное заболевание, которое в буквальном смысле лишает сна и приводит к снижению всех нейро-двигательных и психических функций. Можно выделить две формы этой болезни: генетическую и спорадическую.
Генетическая форма связана с мутацией, приводящей к превращению белка PrP в прионный белок. Спорадическая же появляется спонтанно, без каких-либо предпосылок. Это заболевание отличается от других прионных заболеваний областью поражения — превращение прионных белков в патологические преимущественно происходит в одном отделе головного мозга — таламусе, который, в том числе, отвечает и за сон. Средний возраст появления симптомов при генетической форме фатальной семейной бессонницы — 40 лет. Ранние симптомы выражаются в виде незначительных трудностей с засыпанием и сном, мышечными подергиваниями, судорогами и оцепенение. Во время сна люди могут неспокойно спать: двигать ногами и руками, ворочаться. В конце концов, больные перестают спать. В силу этого снижается умственная активность, утрачивается мышечная координация атаксия. У больных прослеживается повышение артериального давления, учащение пульса и избыточное потоотделение. В отличие от других прионных болезней при фатальной семейной бессоннице нет губкообразной дегенерации вещества головного мозга.
Основными признаками поражения являются дегенерация нейронов и реактивный глиоз образование «рубцов» на и в мозговой ткани в ядрах таламуса, а также дегенерация нейронов в комплексе ядер продолговатого мозга. Мозг больного фатальной семейной бессонницей Диагноз фатальной семейной бессонницы в генетической форме подтверждается генетическим тестированием. В случае со спорадическими случаями, могут обнаружить нарушения в структуре сна и аномалии в таламусе полисомнография и позитронно-эмиссионная томография ПЭТ. Средняя продолжительность жизни с начала первых симптомов заболевания — 3 года, лечения не существует. Медленно прогрессирующая деменция: симптомы в течение нескольких лет Синдром Герстманна-Штраусслера-Шейнкера — это редкая генетическая форма трансмиссивной губчатой энцефалопатии, которая впервые была описана австрийскими неврологами в 1936 году. Синдром чаще всего проявляется в возрасте 40—50 лет, и вызван мутациями генов прионного белка PRNP на 20 хромосоме. Клиническая картина синдром схожа со спорадической формой БКЯ, но он отличается продолжительностью и медленно прогрессирующей деменцией наряду с иными симптомами. Синдром Герстманна-Штраусслера-Шейнкера может длиться как нескольких месяцев так и несколько лет, средняя продолжительность жизни — 5 лет. Диагностировать заболевание можно даже на ранних стадиях посредством проведения магнитно-резонансной томографии. На МРТ будут наблюдаться губчатые изменения в коре и разрастание глиальных клеток.
Глиальные клетки или нейроглия — совокупность вспомогательных клеток нервной ткани. Количество глиальных клеток в мозге примерно равно количеству нейронов. Глиальные клетки имеют общие функции и, частично, происхождение исключение — микроглия. Они составляют специфическое микроокружение для нейронов, обеспечивая условия для генерации и передачи нервных импульсов, а также осуществляя часть метаболических процессов самого нейрона. Обнаруживать прионную болезнь достаточно трудозатратно, учитывая то, что если диагноз подтвержден, пациенту уже ничем не помочь, а больницы теряют миллионы рублей. И самое жуткое, что все люди на Земле в группе риска. Прионы не пощадят никого. Поэтому не пробуйте фарш, после того, как его посолили.
В свою очередь, инфицированные люди могут страдать от быстрого появления физических и психических симптомов, включая тяжелую депрессию, галлюцинации, невнятную речь, онемение, потерю координации, потерю памяти, агрессию и глубокие изменения в поведении. В отличие от большинства других инфекционных агентов, прионы не инактивируются ни теплом, ни ультрафиолетовым светом, ни любыми другими стандартными процедурами стерилизации, что делает их чрезвычайно сложными для борьбы и невозможными для лечения.
Не всегда понятно, почему белки изначально становятся неправильной формы, хотя очевидно, что прионные болезни могут передаваться при употреблении зараженного мяса. В 1980-х и 90-х годах был большой шум вокруг бычьей губчатой энцефалопатии БГЭ , также известной как «коровье бешенство», — прионного заболевания, встречающегося у крупного рогатого скота. Согласно последним статистическим данным Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США, 232 человека по всему миру умерли от разновидности болезни Крейтцфельдта-Якоба, связанной с коровьим бешенством. Большинство заболевших проживали на территории Великобритании, где вспышка заболевания была наиболее значительной. Что касается оленей и CWD, то до сих пор неясно, могут ли прионы переходить от животных к людям.
Людям грозят смертельные прионные болезни, о которых слышали далеко не все.
В социальных сетях он написал, что любая прионная болезнь является медленно прогрессирующим поражением головного мозга.
Коронавирус грозит человечеству началом пандемии прионных болезней
Их структура в высоком разрешении относится к специфическому адаптированному к хомякам штамму Скрапи, прионной болезни, которая встречается в естественных условиях у овец и коз. Второй штамм, который они проанализировали, - это адаптированная к мышам форма Скрапи. Сейчас они анализируют, насколько структуры прионов различаются среди других прионных болезней. Определив первую подробную структуру высокоинфекционного приона, ученые также задумались о факторах, которые контролируют степень передачи различных патологических белковых агрегатов, таких как при болезни Альцгеймера и Паркинсона. Имея в руках практически атомную структуру приона, они могут начать оценивать изменения, происходящие в процессе преобразования нормального PrP в инфекционную прионную форму. Это позволит ученым определить этапы, на которых лечение может быть эффективным для замедления или предотвращения распространения болезни. Дальнейшая работа в этом направлении должна быть значительно облегчена благодаря точным знаниям о структуре прионов".
Прионные заболевания Прионные заболевания - это трансмиссивные, не поддающиеся лечению смертельные заболевания головного мозга. При их обсуждении может возникнуть путаница: у всех млекопитающих есть молекулы PrP, которые, предположительно, выполняют нормальные физиологические функции как отдельные единицы. По неизвестным причинам молекулы PrP могут сворачиваться и организовываться в высокоструктурированные агрегаты, которые вызывают инфекционные заболевания. Это так называемые прионы - инфекционная форма молекул PrP. Прионы могут размножаться в организме хозяина миллиард и более раз во время инфекции. Примечательно, что они делают это, не имея собственных генов, специфичных для инфекции, поскольку все молекулы PrP, будь то нормальные или патогенные, кодируются одним и тем же геном хозяина.
Прионные болезни поражают в основном мозг и ЦНС. Симптомы большинства заболеваний схожи с энцефалитом или болезнью Альцгеймера. Самая большая эпидемия, вызванная прионами — эпидемия губчатой энцефалопатии коровье бешенство у рогатого скота в Великобритании в начале 1980-х годов. Заражено было около 200 000 голов скота. Были случаи заражения людей. На данный момент от прионных болезней нет лекарств. Прионы кране устойчивы в том числе к радиации и вирусам. Ученые считают принов самым жутким вариантом биологического оружия.
Однако в какой-то момент эти белки по непонятной причине изменяют свою структуру - переходят в прионное состояние и теперь они способны изменять структуру и других белков. Когда человек поглощает мясо зараженной коровы, у него развивается так называемая Болезнь Крейтцфельдта-Якоба БКЯ , она же коровье бешенство. О коровьем бешенстве врачи знают с конца 1980-х годов, но до сих пор не было изобретено лекарства от этой болезни и ученые так и не узнали, каким образом эта болезнь возникает у коров. Невозможно вылечить За все время, что врачам известно о прионных болезнях, от них погибло по разным данным до нескольких сотен человек. Статистика тут сложная, потому что не всегда врачи указывают именно такой диагноз, кроме того при подозрительных случаях вскрытие тела может вообще не проводиться, ведь при контакте с зараженными тканями трупа может заболеть и сам патологоанатом такие случаи фиксировались. Большинство заболевших умирают в течении года от момента появления первых симптомов и все это время их как правило пытаются лечить разными способами, но пока надежного способа так и не появилось. Обычные методы дезинфекции, уничтожающие вирусы и бактерии, на прионах не работают. Сообщалось, что они могут выживать даже при температуре в 121 градус по Цельсию. Из прионов выйдет крайне эффективное биологическое оружие Биологическое оружие время от времени и сейчас используется в конфликтах по всему миру и по слухам активно разрабатывается в лабораториях множества развитых стран. Как правило на эту роль рассматривают различные вирусы или бактерии, однако с развитием медицины человечество научилось более-менее бороться с подобным и ни одна из эпидемий, даже включая новый китайский коронавирус, уже не достигнет масштаба испанки начала ХХ века. А вот с прионами медицина пока еще справляться не научилась и если какому-нибудь злому гению придет на ум создать прионовую "бомбу", то с ней не справятся ни карантины, ни антибиотики.
Данные in vitro указывают на множество разнообразных ролей, а эксперименты на мышах , « нокаутных » по этому гену, дали относительно немного информации, поскольку у этих животных наблюдались лишь малые отклонения от нормы. Недавние исследования, проведённые на мышах, показали, что расщепление PrP в периферических нервах активирует восстановление их миелинового слоя шванновскими клетками и что отсутствие PrP приводит к демиелинизации нервов [46]. В 2005 году было выдвинуто предположение, что в норме PrP играет роль в поддержании долговременной памяти [47]. Кроме того, у мышей, лишённых гена Prnp, наблюдается изменённая гиппокампальная долговременная потенциация [48] [49]. В 2006 году учёные из Института биомедицинских исследований Уайтхед показали, что экспрессия гена Prnp в гемопоэтических стволовых клетках необходима для самоподдержания костного мозга. В исследовании было выявлено, что долгоживущие гемопоэтические стволовые клетки несут PrP на клеточной мембране, а кроветворные ткани со стволовыми клетками, лишёнными PrP, имеют большую чувствительность к клеточному истощению [50]. Гипотезы о составе прионов[ править править код ] Согласно наиболее устоявшейся точке зрения, прионы представляют собой чисто белковые инфекционные агенты [12]. Однако у этой гипотезы «чисто белковой» гипотезы имеются свои недостатки, в связи с чем появились и альтернативные мнения о сущности прионов. Все перечисленные гипотезы рассматриваются ниже. Первоначально считалось, что эта гипотеза противоречит центральной догме молекулярной биологии , согласно которой нуклеиновые кислоты служат единственным способом передачи наследственной информации, однако в настоящее время считается, что хотя прионы способны к переносу информации без участия нуклеиновых кислот, они неспособны передавать информацию на нуклеиновые кислоты [12]. Доказательства, говорящие в пользу «чисто белковой» гипотезы [51] : прионные заболевания не удалось достоверно связать ни с вирусными, ни с бактериальными , ни с грибковыми возбудителями, хотя у дрожжей Saccharomyces cerevisiae известны нелетальные прионы, например, Sup35p см. Следовательно, репликации приона донора не происходит; в семьях с мутацией гена PrP имеют место наследственные прионные заболевания. У мышей с мутацией этого гена тоже развивается прионное заболевание, несмотря на жёсткий контроль условий содержания, исключающий заражение извне; животные, не имеющие белка PrPC, не подвержены прионным заболеваниям. В 2007 году биохимик Surachai Supattapone и его коллеги из Дартмутского колледжа получили очищенные инфекционные прионы из PrPC, соочищающихся липидов с белком и синтетической полианионной молекулы [54]. Они также показали, что полианионная молекула, потребовавшаяся для образования приона, обладала высоким сродством к PrP и образовывала с ним комплексы. Это дало им основания предположить, что в состав инфекционного приона входит не только белок, но и другие молекулы организма, в том числе липиды и полианионные молекулы [55]. Напротив, в других экспериментах из одного только рекомбинантного PrP удалось получить только слабоинфективные прионы [57] [58]. В 2012 году Supattapone и коллеги выделили мембранный липид фосфатидилэтаноламин как эндогенный кофактор , который способен катализировать формирование большого количества рекомбинантных прионов различных штаммов без участия других молекул [59]. Они также сообщили, что этот кофактор необходим для поддержания инфекционной конформации PrPSc, а также определяет штаммовые свойства инфекционных прионов [60].
Человечеству грозят прионные болезни, в 2023 заявил глава Минздрава Карелии
Прионные болезни – это медленно прогрессирующее поражение головного мозга, связанное с инфекционными белками (прионами). 18 января 2023 в Москве мальчик умер от загадочной болезни. При этом вариант человеческого прионного заболевания (болезни Крейтцфельдта — Якоба) вызывается прионом, обычно поражающим коров и вызывающим губчатую энцефалопатию. Мутировавшие прионы становятся источником болезней. Прионные болезни (Крейтцфельдта-Якоба, Герстманна-Штреусслера-Шайнкера, Куру, энцефалопатия Альпера) возникают по причине размножения белка PrP в головном мозге.
Прионные болезни: виды, симптомы, диагностика
Прототипом прионной болезни было трансмиссивное нейродегенеративное заболевание овец — таинственная смертоносная скрейпи (или почесуха овец). При этом вариант человеческого прионного заболевания (болезни Крейтцфельдта — Якоба) вызывается прионом, обычно поражающим коров и вызывающим губчатую энцефалопатию. Прионные заболевания человека различны в клиническом проявлении, обычно для них характерны неврологические или психоневрологические расстройства, связанные с быстрой.