Прионные болезни
В конце XX века интерес к прионным болезням в мире заметно усилился в связи с регистрацией нового, особо тяжелого и возникающего в молодом возрасте варианта болезни Крейтцфельдта-Якоба, который появился в период эпидемии так называемой губчатой энцефалопатии коров ("коровье бешенство") в Англии.
Количество заболевших животных достигло максимума в 1992 году и составило 37 тысяч голов. Всего же за период с 1985 по 1996 год было заражено 170 тысяч голов крупного рогатого скота. Губчатая энцефалопатия поразила также, помимо коров, пять видов антилоп Лондонского зоопарка, домашних кошек и стала распространяться за пределы Великобритании.
Прионные болезни относят к группе медленных инфекций, причиной которых является особый инфекционный белок - прион. Заболевания развиваются при передаче человеку или животному зараженных тканей или органов.
В норме прионные белки содержатся в высокой концентрации в нейронах (клетках) головного мозга. Прионы - инфекционные субстанции, особые измененные прионные белки, которые заставляют нормальные молекулы прионного белка принимать патологическую форму, причем эти изменения носят характер "цепной реакции". Прионы не имеют ДНК или РНК, это не вирусы и не бактерии, а совершенно особый "инфекционный агент". Под действием чего нормальные прионные белки превращаются в инфекционные пока остается загадкой. Прионы чрезвычайно стабильны, они устойчивы к денатурации, радиации и накапливаются в поврежденных тканях, вызывая их отмирание. Прионные болезни характеризуются тяжелым прогрессирующим течением и в конечном итоге смертельны.
Из истории
Впервые губчатая энцефалопатия животных была открыта в Великобритании в 1700хх годах. При этом заболевании овцы испытывали сильнейший зуд, в результате чего им необходимо было постоянно тереться (англ. scrape) о деревья, поэтому заболевание стало называться почесуха овец (скрейпи). Помимо этого, животные испытывали боли при движении ногами и страдали от сильнейших припадков. Симптомы указывали на какое-то повреждение в головном мозге, а ученые терялись в догадках.
В начале 20 века были описаны прионные болезни человека. Ганс Герхард Крейтцфельдт и Альфонс Мария Якоб впервые описали заболевание, названное впоследствии их именем. Болезнь Крейтцфельдта - Якоба связана с образованием полостей в тканях головного мозга и является неизлечимой.
1957 году исландский ученый Б. Сиггурдсон объединил такие заболевания термином "медленные инфекции". Они характеризовались четырьмя признаками: длительным инкубационным периодом (период от начала инфицирования до появления симптомов болезни); медленно прогрессирующим течением (месяцы, годы); необычным поражением органов и тканей и неизбежным смертельным исходом.
Спустя три года К. Гайдушек и В. Зигас описали необычное заболевание народа форе, живущего в высокогорьях Папуа - Новой Гвинеи. Куру, так называлась болезнь, что в переводе значило "дрожание" или "порча", проявлялась нарушением координации движений (атаксия) и дрожанием тела, в последующем присоединялись слабость и деменция, все заканчивалось смертью. Выяснилось, что причиной распространения куру был ритуальный каннибализм, в ходе религиозных обычаев поедались органы убитых сородичей, особенно ценился мозг: считалось, что от этого "прибавляется ум".
В 1966 году были проведены исследования на шимпанзе и доказана инфекционная природа куру. Исследователями были опубликованы данные, согласно которым в мозге зараженных шимпанзе были обнаружены: "губчатость" серого вещества головного мозга, увеличение числа вспомогательных клеток (астроглии), гибель нервных клеток в некоторых отделах мозга. Эти изменения в тканях мозга в той или иной степени характерны для всех прионных болезней человека и животных.
В 1976 году Карлтон Гайдушек был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине за открытие инфекционного характера куру.
В дальнейшем губчатая энцефалопатия была обнаружена у людей, страдающих болезнью Крейтцфельдта-Якоба, синдромом Герстманна-Штраусслера, фатальной семейной бессонницей.
Во всех случаях виновником заболеваний является собственный дефектный белок - прионный белок, который превращается в инфекционный аналог - прион. Прион "заставляет" окружающие его нормальные молекулы прионного белка принимать патологическую форму, и этот процесс носит характер цепной реакции.
Профессор Стенли Прузинер (США) получил в 1997 году Нобелевскую премию по физиологии и медицине за доказательство существования нового биологического инфекционного агента - приона, не содержащего ДНК или РНК, способного переносить информацию и преодолевать видовой барьер. По меткому выражению профессора Стенли Прузинера, "доктор Джекил превращается в мистера Хайда". Дефектный прионный белок обладает аномальными свойствами, он обладает высокой способностью поражать любые близлежащие нейроны.
В настоящее время нейродегенеративные заболевания (болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и другие) также стали относить к прионным болезням человека. Выступая на VIII Петербургской встрече лауреатов Нобелевской премии 2 октября 2013 года в Санкт-Петербурге, нобелевский лауреат заявил: "Исследования, проведенные во многих лабораториях за последние 20 лет, позволили накопить данные о том, что полдюжины белков, вызывающих нейродегенерацию, — это прионы".
Считается, что человек может заразиться тремя путями: в случае прямого заражения, наследственно или спорадически (спонтанно). Таким образом, некоторые варианты прионных болезней могут иметь инфекционную природу (например, вызываются пересадкой твердой мозговой оболочки или применением экстрактов тканей, содержащих гормон роста и гонадотропин), другие - имеют наследственный характер, а третьи никак не связаны ни с наследственностью, ни с инфекционной передачей.
Всплеск и появление новых форм губчатой энцефалопатии человека в начале XX века связывают с добавлением в корм рогатому скоту концентратов, полученных из остатков других животных, в том числе и зараженных. Все эти события увеличили число сторонников вегетарианства и здорового питания.
В настоящее время продолжаются исследования прионных болезней, возможно, достижения современной молекулярной биологии помогут найти способы уничтожить эти фатальные недуги. Так в настоящее время известно, что уничтожения третичной структуры прионов можно добиться обработкой хлорной известью, гидроксидом натрия или сильнокислыми моющими веществами, стерилизацией озоном. Однако, ни эффективных средств лечения, ни способов прижизненной диагностики прионных заболеваний, к сожалению, не найдено.