Прионные болезни наследственны: если больной успеет оставить потомство, то поврежденный ген оказывается у детей. Описаны патоморфологические изменения и клинические проявления прионных заболеваний человека, дана их современная классификация. Статья на конкурс «био/мол/текст»: Прионные заболевания — феномен, открытый в двадцатом веке, и в нем же начавший играть большую роль: увеличение прод. В качестве примера прионного заболевания можно привести Болезнь Крейтцфельдта-Якоба (БКЯ). Прионные заболевания человека различны в клиническом проявлении, обычно для них характерны неврологические или психоневрологические расстройства, связанные с быстрой.
Коронавирус грозит человечеству началом пандемии прионных болезней
Если это правда, то это будет первый известный случай такого рода — хотя исследователи подчеркивают, что «убедительных доказательств» пока не найдено. Согласно новому исследованию Техасского медицинского научного центра Сан-Антонио, история произошла в 2022 году, когда 72-летний мужчина внезапно начал испытывать замешательство и агрессию. Выяснилось, что он и его друг ели оленину из популяции оленей, зараженных CWD, другой прионной болезнью, поражающей оленей, лосей, северных оленей и лосей. Прозванное «болезнью зомби-оленей», это заболевание вызывает у животных резкую потерю веса, спотыкание, неустойчивое поведение и другие неврологические симптомы. Оба пациента впоследствии умерли.
Вскрытие мозга показало, что у них развилась спорадическая болезнь Крейтцфельдта-Якоба CJD — прионное заболевание, чаще всего встречающееся у людей. Основываясь на моделях нечеловеческих приматов и мышей, межвидовая передача болезни Крейцфельда-Якоба вполне вероятна», — пишут авторы исследования.
Поскольку инкубационный период прионных заболеваний чрезвычайно долог, эффективному лекарству вовсе необязательно уничтожить все прионы, достаточно лишь снизить скорость экспоненциального роста их количества. Моделирование предсказывает, что самым эффективным препаратом был бы такой, который связывается с концами фибрилл и блокирует их рост [45].
Функции PrP[ править править код ] Одним из объяснений нейродегенерации, вызываемой прионами, может быть нарушение функционирования PrP. Однако нормальная функция этого белка изучена плохо. 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.
СБКЯ имеет очень быстрое течение болезни — средняя продолжительность жизни после проявления признаков составляет всего шесть месяцев. Пик заболеваемости приходится на пожилых людей возрастом 60—70 лет, в других возрастных группах случается куда реже. Одной из гипотез происхождения сБКЯ является мнение, что это спонтанное нейродегенеративное заболевание, возникающее в результате соматической мутации гена PRNP или случайного структурного изменения в белке PrP, вызывающее образование PrPSc2.
Эпидемиологические исследования не выявили связи спорадической формы БКЯ с экологическими факторами. Снимок мрт больного БКЯ Первые симптомы сБКЯ обычно неспецифические: головная боль, недомогание, кашель, головокружение и изменение поведения, настроения или провалы в памяти. Для подтверждения диагноза должно пройти время, чтобы появились и иные основания полагать прионную природу. Классическими клиническими признаками с БКЯ являются: быстрое снижение когнитивных способностей; атаксия нарушение согласованности движения различных мышц ; миоклонус быстрые внезапные сокращения отдельных мышц , оканчивающиеся акинетическим мутизмом торможение всех двигательных функций, кроме фиксирующих движений глазных яблок.
Окончательный диагноз зависит от оценки клинических проявлений и результатов лабораторных тестов. Акинетический мутизм — состояние при котором пациенты перестают двигаться и следить глазами за целью, за исключением реакции глаз на раздражители или длительной фиксации взгляда, их мышцы самостоятельно или под воздействием внешних факторов периодически быстро сокращаются. Пациенты страдают недержанием, не издают никаких звуков или только нечленораздельные шумы. Если глотание сохраняется, пациенты могут прожить в этом состоянии в течение нескольких недель, даже годы при иных благоприятных факторов, получая питание внутривенно или через трубку.
При спорадической форме БКЯ, пациенты доходят до этого состояния в течение первых недель заболевания. Долгое время самым информативным способом постановки диагноза было проведение диффузионно-тензорной МРТ. Этот способ является наиболее доступным, относительно неинвазивным и действенен при ранних изменениях в коре головного мозга. СБКЯ можно обнаружить через маркеры в назальных слизистых оболочках, спинномозговой жидкости, моче или крови, но эти тесты часто дают ложноположительные результаты — белок 14.
Протеинограмма является новым оптимальным методом диагностирования сБКЯ, так как она самая чувствительная из всех вышеназванных. Белки 14-3-3 — семейство регуляторных молекул, встречающихся у всех эукариот. Они связываются со множеством других белков, регулируя их функции и тем самым влияя на множество процессов, в том числе регулировку клеточного цикла, контроль метаболизма, апоптоз, контроль транскрипции генов. К настоящему времени описано более 300 различных белков-мишеней, способных взаимодействовать с 14-3-3.
Протеинограмма — исследование, изучающее количественное соотношение разновидностей белка в крови. В понятие общего белка входят все возможные белки, несмотря на их различия в строении и функциях. Множество исследований указывает на то, что общий путь в патогенезе заболевания может быть общим как для спорадических, так и для наследственных форм прионного заболевания, за исключением того, что в первом случае превращение белка происходит без участия каких-либо факторов, а не предопределено наличием мутации в генах. А Губкообразная дегенерация в коре больших полушарий.
Врезка: нейроны, содержащие вакуоли. В Бляшки в корковом веществе, окруженные зоной губкообразной дегенерации, при новом варианте болезни Крейтцфельда-Якоба. Исследования наследственной формы БКЯ и фатальной семейной бессонницы предоставили учёным возможность изучить течение фенотипической гетерогенности разнообразие «штаммов» прионной болезни. Хотя многие другие нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Альцгеймера, боковой амиотрофический склероз и хорея Хантингтона, достаточно похожи по фенотипу, прионная болезнь включает в себя множество клинически различных признаков.
Фенотип — совокупность характеристик, присущих на определённой стадии развития болезни. Фенотип формируется на основе генотипа. Полиморфизм — способность некоторых организмов существовать в состояниях с различной внутренней структурой или в разных внешних формах. При наследственном прионном заболевании, фенотип заболевания будет определяться комбинированным эффектом патогенных мутаций, полиморфизма кодонов 129 и типа PrPSc.
Полиморфизм кодона 129 играет двойную роль в прогнозировании исхода заболевания. Главным в понимании патогенеза прионной болезни является детальное и точное знание процессов и условий in vivo для образования PrPSc, которые неизбежно приводят к развитию и выражению заболевания. Эти знания позволят разработать рациональную и эффективную стратегию терапевтического вмешательства. Последующие исследования подтвердили гипотезу, что эта форма связана с бычьей губчатой энцефалопатией.
Скорее всего, пациенты употребляли в пищу мясо, содержащее патологические прионы мозга коров.
Он также добавил, что пациенты теряют критику к себе, навыки самообслуживания, страдают нарушениями памяти, когнитивных функций, становятся раздражительными и требовательными по отношению к окружающим. Охлопков объяснил, что на фоне пандемии коронавируса, эксперты говорят о возможном всплеске таких болезней: SARS-CoV-2 активирует внезапные патогенные процессы в организме, в том числе неправильное скручивание белков.
Собственно, открытие этой группы болезней началось с обычного наблюдения…
- Исследования
- 7 фактов о прионных болезнях, которые заставят насторожиться
- Исследования
- Коронавирус грозит человечеству началом пандемии прионных болезней : Общество :
Смертельные прионные болезни теперь излечимы? Ученые дают надежду
Семейные прионные заболевания вызваны дефектами в гене PrP (PRNP), который содержится в коротком плече хромосомы 20. При прионных заболеваниях в центральной нервной системе начинает синтезироваться группа атипичных белков — амилоидов. В США два охотника могли заразиться и умереть от хронической изнуряющей болезни оленей (CWD сhronic wasting disease), которая также известна как вирус зомби. На сегодняшний день установлена связь между риском смертельных прионных заболеваний и вакцинацией от COVID-19. БКЯ и другие прионные заболевания вызваны деформированной формой особого белка, который естественным образом содержится в мозге и в других органах.
Коронавирус грозит человечеству началом пандемии прионных болезней
Прионные болезни – это медленно прогрессирующее поражение головного мозга, связанное с инфекционными белками (прионами). Некоторые исследователи включают в группу прионных заболеваний человека также болезнь Альперса у детей, амиотрофический лейкоспонгиоз (описан белорусскими учеными в конце. Прионная болезнь после длительного инкубационного периода начинает быстро прогрессировать, приводя к смертельному исходу. Одно из самых известных прионных заболеваний — болезнь Крейтцфельдта-Якоба, прогрессирующее дистрофическое поражение коры большого мозга. смертельное нейродегенеративное заболевание, которое может быть наследственным, приобретенным или спорадическим.
Прионы: идеальные убийцы и возможный ключ к бессмертию
По непонятным для учёных причинам, прионные белки становятся злокачественными. Группу высокого риска по заболеваемости составляют врачи хирурги, акушеры-гинекологи, патологоанатомы , сотрудники лабораторной службы, ветеринары, работники мясоперерабатывающей промышленности, повара, потребители инъекционных наркотиков. Факторы риска: употребление в пищу мяса, органов от больных животных и ГМО продукты термическая, химическая обработка бесполезны, они не уничтожаются ; инвазивные манипуляции и операции, в том числе пересадка органов; переливание инфицированной крови; применение препаратов, содержащих гемокомпоненты. В случае заболевания пациенты теряют критику к себе, навыки самообслуживания, страдают нарушениями памяти, когнитивных функций, становятся раздражительны, требовательны к окружающим. На поздних стадиях присоединяются симптомы нарушений мочеиспускания, тотальная ригидность мышц.
Прогноз для пациентов из-за отсутствия этиоропных препаратов крайне неблагоприятный. Продолжительность жизни после установления диагноза зависит от формы прионной инфекции и составляет от четырёх месяцев при болезни «Куру» до 4-10 лет болезнь Крейтцфельдта-Якоба. При диагностике прионной болезни врачи часто могут только облегчить состояние пациента.
Считается, что прионы могут синтезироваться каждой клеткой организма, но в норме ген, ответственный за воспроизводство прионов репрессирован. Разница в конформации нормального и патогенного белка Прионы, соответственно, вызывают прионные заболевания. Прионные заболевания относятся к нейродегенеративным заболеваниям, в процессе развития которых в нервной ткани накапливается аномальной структуры белок.
Это происходит вследствие того, что инфекционный прионовый белок PrPsc вызывает мутацию гена, который кодирует нормальный нейрональный прионный белок PrPc, в результате чего клетка начинает синтезировать PrPsc, который отличается от нормального нарушенной третичной структурой. Также PrPsc способен распространяться по типу зомби-вируса из голливудских фильмов, контактируя с нормальным PrPc, он вызывает изменение его конформации и превращение в PrPsc, который способен поражать новые PrPc, в результате чего скорость распространения инфекции по организму растет в геометрической прогрессии. Если клетки инфицируются одиночными инфекционными молекулами, число молекул РrРSс. Это неизмеримо меньше по сравнению со скоростью размножения бактерий и вирусов многие миллионы частиц в течение часов , что объясняет большую длительность инкубационного периода прионовых болезней. Белок PrP — короткоживущий период полураспада 5-6 ч. В противоположность этому инфекционный прионовый белок PrPSc накапливается в цитоплазменных везикулах, что приводит к последующему нарушению функций синапсов и развитию глубоких неврологических дефектов.
Позднее PrP с высвобождается во внеклеточное пространство и откладывается в амилоидных бляшках. Прионные инфекции имеют три пути возникновения: заражение, по наследству и спонтанное появление. Чаще всего обнаруживается спонтанное появление прионной инфекции. После инфицирования белок попадает в кровь откуда проникает в мозг, где и накапливается, вызывая характерные изменения. Одной из особенностей инфекции является то, что при заражении не происходит каких-либо изменений в периферической крови, в результате чего затруднена диагностика заболевания на ранних этапах его развития. Макроскопически у больного, умершего от прионной инфекции, определяют атрофические процессы в головном мозге.
Микроскопически определяется дегенерация и атрофия, а также утрата нервных клеток с заменой их разрастающийся глиальной тканью.
Они медлительны и поэтому их сложно обнаружить и от них нет лекарств. К счастью, пока не выявлено случаев заражения прионами воздушно-капельным путем. В основном заражение происходит при поедании зараженного мяса или через контакт с навозом от зараженного животного. Неизвестно откуда они появляются. Например, о коровьем бешенстве и болезни Куру современному миру известно с 1980-х годов. Однако ученые до сих пор не знают как появляются прионы. Существует версия, что прионные белки спонтанно могут мутировать в организме животного, после чего они поражают здоровые клетки.
Механизм схож с раковыми клетками.
И тогда происходит удивительное событие: нормальные молекулы белка, контактируя с патологическими, сами превращаются в них, изменяя свою пространственную структуру механизм трансформации остаётся загадкой и по сей день [1]. Таким образом прион, как самый настоящий инфекционный агент, заражает нормальные молекулы, запуская цепную реакцию, разрушительную для клетки.
Некоторые сведения о прионах прионный белок включает 254 аминокислотных остатка и «весит» 33—35 килодальтон [2] ; ген, кодирующий белок PrP, найден у человека, млекопитающих и птиц [1] ; для полного уничтожения прионного белка нужна температура не менее 1000 градусов [1]! Условия возникновения заболеваний Условия возникновения прионовых болезней уникальны. Они могут формироваться по трём сценариям: как инфекционные, спорадические и наследственные поражения.
В последнем варианте главную роль играет генетическая предрасположенность [2]. Знаменитый исследователь прионов Стэнли Прузинер Stanley Prusiner выделяет две поразительные особенности, присущие таким нейродегенеративным заболеваниям, как болезнь Крейтцфельда-Якоба , болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона. Вторая: несмотря на то, что большое количество мутантных белков, специфичных к определённой болезни, экспрессируется в процессе зародышевого развития, формы наследования этих нейродегенеративных заболеваний проявляются позже.
Это предполагает, что некоторые процессы происходят во время старения, которое «дает волю» болезнетворным белкам [5]. Более 20 лет назад автор утверждал, что данный процесс включает случайный рефолдинг пересворачивание белка в неправильно свёрнутый, что соответствует переходу в инфекционное состояние — прион. В последнее десятилетие интерес к этой теме возобновился в связи с возможностью развития диагностики и эффективной терапии [5].
Альтернативным комплексным разъяснением служит то, что различные группы белков могут формировать прионы.
На фоне ковида в Петербурге появились новые случаи неизлечимой болезни, убивающей мозг
PrPSc форма обнаружена в организме людей и животных, больных прионными заболеваниями – трансмиссивными спонгиоформными (губкообразными) энцефалопатиями. Среди наиболее известных прионных заболеваний – болезнь Крейтцфельдта-Якоба более известная как "коровье бешенство". Но найти число заразившихся прионной болезнью в 2021 году не так уж просто. Прионная болезнь после длительного инкубационного периода начинает быстро прогрессировать, приводя к смертельному исходу. Прионная болезнь — та, о которой в России слышали только врачи, и, быть может, редкие родственники пациентов. Вообще, добавил Охлопков, все прионные болезни связаны с медленно прогрессирующим поражением мозга.
Не бактерия и не вирус. Опасные белки - прионы
Артамонов отметил, что прионные заболевания очень медленно развиваются и никак не поддаются лечению. Прионовая болезнь или трансмиссивная губчатая энцефалопатия является неизлечимым заболеванием головного мозга, вызванным модификациями белка приона. Статья на конкурс «био/мол/текст»: Прионные заболевания — феномен, открытый в двадцатом веке, и в нем же начавший играть большую роль: увеличение прод. Эксперт пояснил, что прионные заболевания представляют собой медленно прогрессирующие поражения головного мозга.