Прионы — что это?

04.12.2018 Иммунология, Инфекции  Нет комментариев

Под прионами необходимо понимать особый класс инфекционных белков с аномальной третичной структурой, лишенных нуклеиновых кислот.Прионы нельзя отнести к живым микроорганизмам, но их размножение происходит за счет функций живых клеток. Прионы — молекулы белков с аномальной трехмерной структурой, которые имеют способность ускорять трансформацию нормальных белков и преобразовывать их в себе подобные. В большинстве случаев в момент перехода белков из нормальной формы в прионную α-спирали начинают трансформироваться в β-слои. Это дает возможность образовавшимся инфекционным агентам перестраивать новые белковые молекулы, в результате чего происходит запуск цепной реакции, благодаря которой образовывается громадное количество неправильно свернутых молекул.Данные инфекционные агенты могут существовать в нескольких формах — штаммах, структура каждого незначительно отличается.

Белки, из которых состоят прионы (PrP), можно обнаружить во всех органах и системах человека и млекопитающих. Но в поражённых тканях можно обнаружить PrP с аномальной структурой, который к тому же обладает устойчивостью к протеазам (ферменты, гидролизующие белки).

Нормальную трехмерную форму белка именуют PrPС, а аномальную инфекционную — PrPSс. Если говорить о инфекционной изоформе PrP — PrPSс, то она обладает способностью переводить нормальный PrPС белок в инфекционную изоформу, то есть заменять его трехмерную структуру, что оказывает влияние на дальнейшую взаимосвязь PrP с другими белками.

Информация о физико-химических свойствах прионов

Прионы характеризуются довольно высоким уровнем сопротивляемости к химическим и физическим факторам. Прионы неизменны при высоких температурных значениях (90 °С). Их молекулы являются гидрофобными (боятся контакта с водой). Инфекционные формы прионов (PrPSс) устойчивы ко многим физическим факторам и реагентам, таким как ультрафиолетовое облучение и ионизирующее излучение, нуклеазы, органические растворители, альдегиды, ионные и неионные детергенты.

Прионные заболевания: классификация

Прионы могут вызывать различные патологии у животных (коровье бешенство, трансмиссивные губчатые энцефалопатии). У людей данные инфекционные агенты способны вызывать такие состояния:

болезнь куру;
амиотрофический лейкоспонгиоз;
фатальная семейная бессонница;
синдром Герстмана — Штраусслера — Шейнкера;
болезнь Крейтцфельдта — Якоба.

Что касается инкубационного периода при прионных болезнях, то он варьируется от нескольких месяцев до 15-30 лет.Все перечисленные выше болезни поражают головной мозг, ЦНС, и на сегодняшний день являются неизлечимыми, что всегда заканчивается летальным исходом.Прионы способны вызывать нейродегенеративные заболевания, это является следствием образования и скопления в ЦНС амилоидных бляшек, которые способствуют разрушению нормальной тканевой структуры. Под разрушением подразумевается образование в тканях полостей, в результате чего их структура становится губчатой.

Принято полагать, что прионные болезни можно заполучить 3 путями:

Спонтанно;
Путем прямого заражения;
Наследственно.

В отдельных случаях для возникновения заболевания необходимо комплексное сочетание этих факторов. Но, как правило, все перечисленные выше прионные болезни возникают по невыясненным причинам спорадически. Если говорить о наследственных факторах заболеваемости, то на такой вариант приходится около 15 % всех известных случаев. Прионное инфицирование может иметь место в таких случаях:

прием плохо термически обработанной пищи животного происхождения, к примеру: мясо, мозг коров, которые страдают губчатой энцефалопатией;
при оперативных вмешательствах- трансплантация роговицы глаза, переливание крови, приём БАДов и гормонов животного происхождения, использование зараженного либо плохо простерилизованного хирургического инструментария или кетгута;
гиперпродукция РгР и другие состояния, в ходе которых стимулируется процесс перехода РгР в РгР.

Согласно данных последних исследований, основной путь заражения — употребление инфицированной пищи. Имеются с ведения, что прионы прекрасно себя чувствуют в тканях и органах мертвых животных (слюна, моча и прочие жидкости).

Прионы находятся в окружающей среде, поэтому заражение может произойти спонтанно при использовании плохо обработанных или нестерильных хирургических инструментов. Они прекрасно сохраняются в почве, благодаря тому, что легко связываются с большинством почвенных минералов.

Как диагностировать прионные заболевания?

На сегодняшний день способов точной диагностики прионных инфекций не разработано. Существуют только следующие методы:

Электроэнцефалограмма (ЭЭГ);
Молекулярно-генетическое исследование (метод иммуноблоттинга с использованием МКА-15ВЗ- моноклональных антител, с помощью которых можно распознать PrPSc и РrРс).

МРТ (с ее помощью можно выявить атрофию мозга).
Исследование ликвора (тест на нейроспецифический белок 14-3-3 при спонтанных случаях заболевания Крейтцфельдта-Якоба).

Методы полимеразной цепной реакции(ПЦР).
иммунологическое обследование (идентификация прионов с помощью метода иммуноблоттинга в периферических лимфоцитах).
Исследование аутопсийного материала (выявление Status spongiosis, признаков церебрального амилоидоза, образование амилоидных бляшек).

При проведении диагностики прионных инфекций необходимо дифференцировать их со всеми патологиями, характерным признаком которых является приобретенное слабоумие, например, нейросифилис, болезнь Паркинсона и Альцгеймера, васкулит, стрептококковый менингит, герпетический энцефалит, миоклонус-эпилепсия, и т.п.)

Информация о лечении прионных заболеваний

На сегодняшний день благодаря компьютерным технологиям ученым удалось найти вещества, которые могут стать лекарством от нейродегенеративных патологий, характеризующихся медленно прогрессирующим поражением головного мозга со смертельным исходом.

Несколько лет назад было обнаружено, что прионы имеют способность разлагаться под воздействием лишайников. Огромное значение имеет проблема исследования такого заболевания как губчатая энцефалопатия и болезнь Крейтцфельдта. Опасность этих заболеваний в том, что до проявления первых симптомов может пройти от месяца до 10-12 лет. На данный момент практически нету возможности определить инфекционное поражение при жизни. Единственным оптимальным способам является исследование ткани мозга уже после смерти пациента.

Ученые пытались разработать методы исследования, при которых возможно было бы использовать для анализов мочу или кровь. Но, к сожалению разработки, пока не увенчались успехом.На сегодняшний день все известные болезни, спровоцированные инфекционным прионным белком, являются неизлечимыми, но методы терапии активно обсуждаются во всем мире. При губчатых энцефалопатиях иммунный ответ на прионную инфекцию отсутствует, это является результатом того, что в человеческом организме всегда имеется нормальная форма белка PrP.Пациенты с клиническими симптомами прионных инфекций являются нетрудоспособными. Все патологии характеризуются неблагоприятным прогнозом, болезнь всегда заканчивается смертельным исходом для пациента.

Читайте также