Биологи научились избирательно отключать ген, связанный с развитием «коровьего бешенства» и других смертельно опасных прионных заболеваний.
Пускают слюни и ничего не боятся: опасный для людей «зомби-вирус» нашли у оленей в США
Несмотря на слабую изученность функционирования этого участка генома, достоверно известно его участие в синтезе нормального прионного белка. В случае генных мутаций вместо здорового приона образуется патологический, а это приводит к развитию болезней. При этом аномальный белок появляется в организме спонтанно, без видимых причин. Вне зависимости от способа появления аномальный белок может стать причиной заражения других людей. Подавляющее большинство прионных заболеваний человека являются спорадическими и имеют семейный характер наследования. Куру, синдром Герстманна-Штреусслера-Шейнкера, болезнь Крейтцфельдта-Якоба, скрэпи — прионы вызывают заболевания, сопровождаемые поражением центральной нервной системы. Для них характерны такие признаки как деменция слабоумие , зрительные и мозжечковые нарушения. При этом у больного могут отмечаться двигательные расстройства, бессонница, галлюцинации, нарушение речи. К сожалению, эффективных методов лечения прионных болезней на сегодняшний день нет, хотя учёные пытаются предотвращать переход нормального белка в аномальный. Пациентам назначается симптоматическая терапия с использованием противосудорожных средств для облегчения страданий.
У пациента появляются признаки деменции, начинаются поведенческие, двигательные и психопатические нарушения. Он добавил, что на фоне пандемии COVID-19, который может активизировать неожиданные патогенные процессы в организме, происходит неправильное скручивание белков. Мутировав, прионы вызывают такие смертельные недуги, как куру и губчатая энцефалопатия.
Но их инфекционный характер состоит в том, что они могут заражать другие подобные, правильные белки и «обращать» их «в свою сторону». Причин того, почему нормальные белки могут перерождаться, несколько. Чаще всего это происходит спонтанно, либо по причине генетической мутации.
Редко патологический белок можно занести в организм, съев полусырое мясо, зараженное прионами например, говядину , или же из-за плохо обработанных хирургических инструментов. Исследователи за более чем 40 лет успели достаточно хорошо изучить строение прионов, но зафиксировать само перерождение удавалось редко, и этот процесс пока известен плохо, поскольку переходные формы крайне неустойчивы. Международной группе ученых удалось изучить все стадии перерождения мутантной формы белка T183A huPrP, которая может становиться прионной и обнаруживается у людей с наследственной формой болезни Крейтцфельдта-Якоба.
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. Они медлительны и поэтому их сложно обнаружить и от них нет лекарств.
Основные виды прионных болезней человека
- «Груз 200 – мы вместе»: в Карелии школьников одели в бронежилеты с примечательными нашивками
- Прионные заболевания могут быть вызваны мРНК-вакцинами, согласно исследованию
- Telegram: Contact @MaximovLaw
- Что еще почитать
Пускают слюни и ничего не боятся: опасный для людей «зомби-вирус» нашли у оленей в США
Болезнь неизлечима, поскольку после заражения одного приона она продолжает распространяться на другие прионы, и в настоящее время не существует никакого лечения. Болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, лобно-височная деменция, болезнь Крейтцфельдта-Якоба, амиотрофический боковой склероз вызываются прионами. Но найти число заразившихся прионной болезнью в 2021 году не так уж просто. смертельное нейродегенеративное заболевание, которое может быть наследственным, приобретенным или спорадическим. В социальных сетях он написал, что любая прионная болезнь является медленно прогрессирующим поражением головного мозга. Человечеству угрожают серьезные болезни, в частности прионные заболевания, о которых большинство людей даже не слышали, заявил глава Минздрава Республики Карелия Михаил.
Прионы: идеальные убийцы и возможный ключ к бессмертию
В США два охотника могли заразиться и умереть от хронической изнуряющей болезни оленей (CWD сhronic wasting disease), которая также известна как вирус зомби. Прионные болезни наследственны: если больной успеет оставить потомство, то поврежденный ген оказывается у детей. При этом вариант человеческого прионного заболевания (болезни Крейтцфельдта — Якоба) вызывается прионом, обычно поражающим коров и вызывающим губчатую энцефалопатию. "Я хочу поделиться новостью о том, что Кентукки присоединился к длинному списку штатов по всей стране – с подтвержденным случаем хронического истощающего заболевания. При каждой инъекции у пациентов оценивали состояние с помощью шкалы развития прионных заболеваний, которую разработали в Институте прионных болезней. смертельное нейродегенеративное заболевание, которое может быть наследственным, приобретенным или спорадическим.
Человечеству грозят прионные болезни, в 2023 заявил глава Минздрава Карелии
Использование материалов, опубликованных на сайте mk-lenobl. Гиперссылка должна размещаться непосредственно в тексте, воспроизводящем оригинальный материал mk-lenobl. За достоверность информации в материалах, размещенных на коммерческой основе, несет ответственность рекламодатель.
Прионы невозможно ничем вылечить и невозможно ничем уничтожить. В 2021 году медики сообщили о возможном всплеске прионных болезней на фоне продолжающейся пандемии коронавируса.
SARS-CoV-2 активирует неожиданные патогенные процессы в организме, включая неправильное скручивание белков. Об этом сообщил в соцсети Михаил Охлопков. Как пояснил министр, в организме млекопитающих присутствуют сотни белков, отвечающих за разные процессы. Полезные функции прионы выполняют только при правильной скрутке.
Мутировавшие прионы становятся источником болезней. Например, — болезни куру, которая была распространена в Новой Гвинее среди последователей каннибализма; а также болезни Крейтцфельдта-Якоба — редкого и смертельного дистрофического заболевания коры и подкорковых центров головного и спинного мозга.
Отмечается, что существует и спорадическая форма этого заболевания «спонтанная», FSI [18]. В обоих случаях наблюдается следующая картина: нарушения сна, галлюцинации, вегетативная гиперактивация, двигательные нарушения, резкое и прогрессирующее снижение когнитивных способностей. Болезнь продолжается от 8 до 72 месяцев среднее значение составляет около 18 месяцев , после чего больной умирает. Происходит стремительная гибель нейронов и астроглиоз переднего и медиального таламуса и нижних оливок с последующим поражением коры головного мозга и мозжечка. Описана стадийность заболевания [18]: начальная форма характеризуется появлением тяжёлой бессонницы, панических атак, патологической тревоги и фобий; на второй стадии развития болезни больной начинает испытывать галлюцинации; на предпоследней стадии больной утрачивает способностью ко сну и стремительно теряет вес; терминальная стадия приводит к утрате речи и смерти. В 2013 году была обнаружена иная клиническая форма прионных заболеваний, связанная с поражением вегетативной нервной системы [19]. Заболевание ассоциировано с появлением новой мутации в гене PRNP, приводящей к укорочению прионного белка и последующим нарушением его связи с клеточными мембранами.
В этом случае распространение прионных агрегатов не ограничивается ЦНС. Предположительно, имеет место миграция PrPSc в переферические нервы и внутренние органы. Серия симптомов проявляется уже в раннем возрасте: хронический понос, вегетативная недостаточность и сенсорная полинейропатия. В зрелом возрасте наступает поражение ЦНС, приводящее к появлению деменции и судорог в числе симптомов. Вариабельная протеаза-чувствительная прионопатия VPSPr, ВПЧП — ещё одно новое редкое спорадическое прионное заболевание, впервые описанное в 2008 году. Невосприимчивость прионных белков, вызывающих VPSPr, к действию протеаз, значительно снижена. Болезнь манифестируется расстройствами речи афазия, дизартрия , когнитивными нарушениями, в некоторых случаях атаксией и паркинсонизмом. Перспективы лечения прионных заболеваний Множество исследований в этой области дают основание для возможности ингибиции репликации прионов и лечения вызывамых ими болезней. Как было отмечено выше, иммунный ответ организма на PrPSc отсутствует.
Однако эксперимент, проведённый с полученными in vitro прионами, доказал, что использование антител, выработанных на определённые антигенные детерминанты PrP, индуцирует ингибирование размножения PrPSc [21], приводящее к отсрочке заболевания. Иной подход основан на использовании антисенсовых олигонуклеотидов АСО — коротких фрагментов нуклеиновых кислот, останавливающих трансляцию с матричной РНК за счёт образования на ней петлеобразных участков. Именно АСО на данный момент является наиболее эффективным методом ингибиции репликации прионов: эксперименты с введением АСО в спинномозговую жидкость лабораторных мышей, проведённые в Лабораториях Скалистых Гор Rocky Mountain Laboratories , привели к отсрочке проявления прионных болезней у подопытных на 113—135 дней [22]. Астемизол, относящийся к группе блокаторов H1-гистаминовых рецепторов H1R , обладает доказанным антиприонным действием [23]. Кроме этого, для предотвращения размножения прионов возможно использование мутаций гена PNRP, приводящих к изменениям Q171R и E219K в аминокислотной последовательности PrP: мутантные прионные белки неспособны переходить в патологическую форму [24]. В данный момент лечение прионных заболеваний может быть только симптоматическим. Использование Брефельдина А, разрущающего аппарат Гольджи и тем самым замедляющего процесс распространения PrPSc и антагонистов NMDA-рецепторов, способствующих более длительному выживанию инфицированных клеток, в терапии CJD не достигло большого успеха [25]. Традиционные снотворные обладают нулевой эффективностью в терапии FSI и FFI, хотя был зафиксирован случай отсрочки летального исхода при одновременном использовании ряда сильнодействующих препаратов диазепама, кетамина, оксида азота [26]. Терапия VPSPr может быть основана на использовании повышенной чувствительности PrPSc к действию протеаз: доставка в организм смеси специфических иммобилизованных цистеиновых протеаз, вероятно, позволит отсрочить проявление болезни и пролонгировать жизнь больного.
Этиотропное лечение основных ТГЭ, судя по всему, должно быть основано на использовании вышеперечисленных или подобных им методов ингибиции прионной репликации. Литература: Stanley B. Prusiner — Autobiography. Alper T. Does the agent of scrapie replicate without nucleic acid? Taubes, Gary.
Болезнь Крейцфельдта-Якоба Одним из первых проявлений служит быстро прогрессирующая деменция, период распада личности редко занимает более 2-х лет.
Пациенты апатичны, страдают депрессией, головными болями, часто — нарушениями зрения, слуха, бессонницей. Возникают шаткость походки, спастический парез, миоклония. В трети случаев наблюдаются эпилептические приступы. Синдром Альперса Возникает в младенческом возрасте, обычно манифестирует с генерализованных судорожных припадков, задержки психомоторного и физического развития и прогрессирующего слабоумия. Дети с ранней формой патологии рождаются с микроцефалией, деформацией костно-суставной системы, нарушениями внутриутробного развития, низкой массой тела. Иногда болезнь начинает развиваться в 16-18 лет. Фатальная семейная бессонница Дебютирует с панических атак, фобий, тревожности, повышенного потоотделения.
У пациентов нарушаются циркадные ритмы, появляются галлюцинаторные, двигательные нарушения. Позже возникает период полного отсутствия сна, резкого похудания, появления и прогрессирования симптомов слабоумия. На терминальной стадии больные не реагируют на обращенную к ним речь, не способны вставать с кровати. Куру В начале болезни симптомы куру включают головную и суставную боль. Затем к ним присоединяется сильная слабость, дрожание головы и конечностей, вследствие чего больные передвигаются только с опорой либо на инвалидной коляске. Возникает атетоз, миоклонические судороги. Прогрессирование куру приводит к деменции.
В поздней стадии пациенты прикованы к постели, нередко значительно худеют из-за невозможности жевать и глотать пищу, не контролируют мочеиспускание и дефекацию. Прогрессирующая болезнь мышечного истощения у пожилых Характеризуется медленно нарастающей слабостью в мышцах, миалгиями, не купирующимися стероидными средствами. Заболевание начинается с эпизодов падений, спотыканий, невозможности застегивания одежды, затруднения проглатывания пищи. Далее возникает атрофия мышечных волокон, обездвиживание пациентов. Существует опасность асфиксии при приеме пищи и воды из-за слабости пищеводной мускулатуры. Синдром Герстманна-Штраусслера-Шейнкера При синдроме Герстманна-Штраусслера-Шейнкера деменция возникает реже и прогрессирует медленнее, чем при других прионных болезнях до 5-10 лет. Характерными симптомами считаются мозжечковые нарушения ходьбы и произвольных движений, расстройства ориентации в пространстве, глотания и звукопроизношения.
В терминальной стадии заболевания развивается глубокое слабоумие, дизартрия. Осложнения Одними из частых осложнений прионных заболеваний являются пневмонии, дыхательная недостаточность из-за гипотонии межреберных мышц. При ненадлежащем уходе за лежачими больными возникают пролежни, абсцессы, сепсис.
Прионные болезни могут поддаваться лечению
Почему прионы называют «молекулами-зомби» и чем именно так опасны прионные заболевания? PrPSc форма обнаружена в организме людей и животных, больных прионными заболеваниями – трансмиссивными спонгиоформными (губкообразными) энцефалопатиями. Семейные прионные заболевания вызваны дефектами в гене PrP (PRNP), который содержится в коротком плече хромосомы 20. Прионные болезни могут развиться из-за употребления в пищу мяса, ГМО продуктов. Это редкое прогрессирующее прионное нейродегенеративное заболевание, которое обычно поражает людей старше 50 лет. Человечеству угрожают серьезные болезни, в частности прионные заболевания, о которых большинство людей даже не слышали, заявил глава Минздрава Республики Карелия Михаил.
Прионные болезни: виды, симптомы, диагностика
У пациента появляются признаки деменции, начинаются поведенческие, двигательные и психопатические нарушения. Он добавил, что на фоне пандемии COVID-19, который может активизировать неожиданные патогенные процессы в организме, происходит неправильное скручивание белков. Мутировав, прионы вызывают такие смертельные недуги, как куру и губчатая энцефалопатия.
За открытие прионов в 1997 г. Prusiner был удостоен Нобелевской премии. Название произошло от английского словосочетания proteinaceous infectious particles — белковые инфекционныечастицы. Следует особо отметить, что прионовый протеин PrPc cellular prion protein — нормальная изоформа прионного белка с молекулярной массой 33—35 кД, детерминируемая геном прионного белка PrNP , расположенного на 20-й хромосоме человека, по своей природе является сиалогликопротеином и синтезируется главным образом в нейронах, хотя продуцировать его могут и многие другие клетки. PrPcподдерживает качество миелиновой оболочки, регулирует передачу нервных импульсов, циркадные суточные ритмы, процессы окисления, участвует в метаболизме меди в ЦНС и в регуляции деления стволовых клеток костного мозга. PrPcобнаружен также в селезенке, лимфатических узлах, коже, желудочно-кишечном тракте и фолликулярных дендритных клетках, роговице глаза. Функции прионопротеина в организме здорового человека до конца не изучены до сих пор. Помимо вышесказанного, известно, что он участвует в эндоцитозе и катаболизме клеток.
Прионопротеин также необходим для нормальной синаптической функции. Не исключено, что прионы играют определенную роль в межклеточном узнавании и клеточной активации. По мнению некоторых специалистов, нормальные прионы способны подавлять процессы старения, чем и объясняется сходство клинических и морфологических характеристик прионовых болезней с геронтологическими заболеваниями ЦНС. Молекула нормального клеточного прионного белка состоит из четырех aспиральных доменов, стабилизированных междоменными электростатическими взаимодействиями и S-S1- связью рис. Измененные модификациями изоформы прионного белка PrPsc scrapie prion protein — от названия прионной болезни овец скрепи — scrapie или, например, PrPcjd при болезни Крейтцфельдта—Якоба носят патологический характер, способны инфицировать многие виды животных и человека рис. Но самое главное — они способны к агрегации в амилоидные фибриллы, обладающие гидрофобностью [11—13], и формируют нерастворимые агрегаты различных размеров. В результате PrPsc накапливаются в плазматических везикулах клетки. Это затрудняет лабораторную диагностику заболеваний, их иммунотерапию и иммунопрофилактику [8]. Превращение нормального PrPcв модифицированную изоформу оказывается возможным в результате порой даже незначительных мутационных изменений в РrР-гене, а также под действием самой молекулы инфекционного прионного белка. Превращение PrPcв измененные формы PrPscи др.
Процесс усиливается при возрастании количества патологического прионного белка в самой клетке PrP или экзогенного приона. Предполагается, что конверсия индуцируется белком PrPsc, выполняющим роль матрицы. Впервые эта гипотеза была высказана еще в 1967 г. Накопление измененного прионного белка сопровождается его агрегацией, образованием высокоупорядоченных фибрилл амилоидов , что в конце концов приводит к гибели клетки. 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].
Sporadic Creutzfeldt—Jakob disease in a 16-year-old in the UK. Soomro S, Mohan Ch. Annals of Clinical and Translational Neurology. An overview of human prion diseases.
Virol J. Variably protease-sensitive prionopathy: a novel disease of the prion protein. J Mol Neurosci. Sporadic Fatal Insomnia in an Adolescent. N Engl J Med. A novel prion disease associated with diarrhea and autonomic neuropathy. Vaccine approaches to prevent and treat prion infection: progress and challenges. Inactivation of transmissible spongiform encephalopathy prion agents by environ LpH. Journal of Virology.
Transmissible spongiform encephalopathies. Appl Environ Microbiol.
Процесс, посредством которого происходит это изменение, неясен, и в настоящее время проводится большая работа по установлению структуры прионного белка как в его нормальной, так и в аберрантной формах, — пишут исследователи. Нейродегенеративные заболевания, вызваны прионами, буквально превращают мозг в губку. Недавно ученые разработали молекулярную модель обоих вариантов и опубликовали работы, описывающие структуру прионных белков изготовленных бактериями кишечной палочки E. Хотите всегда быть в курсе последних новостей из мира науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram чтобы не пропустить ничего интересного!
Дальнейшая работа с использованием магнитно-резонансной томографии и рентгеновской кристаллографии должна помочь исследователям понять ключевые структурные элементы, которые позволяют прионам вызывать заболевание. Вполне вероятно, что другие клеточные компоненты помогают им в этом процессе, поэтому работа над пониманием клеточной биологии обеих форм белка жизненно необходима. Прионные болезни — что нужно знать? К болезням, вызываемым прионами, исследователи относят ряд смертельных нейродегенеративных заболеваний у людей, таких как болезнь Крейтцфельдта-Якоба CJD , болезнь куру и болезнь Герстмана-Штреслера-Шейнкера GSS. Прионы также вызывают заболевания у широкого спектра других животных, включая губчатую энцефалопатию крупного рогатого скота и хроническую изнуряющую болезнь у оленей CWD. В совокупности эти заболевания называются трансмиссивными губчатыми энцефалопатиями. Интересно, что причина придонных заболеваний оставалась для ученых загадкой на протяжении многих лет.
Впервые эпидемическая инфекционная болезнь под названием куру была выявлена в 1950-х годах в племени Форе Папуа-Новой Гвинеи. Передача болезни произошла во время ритуального похоронного процесса, в ходе которого мозг умершего члена племени был извлечен из черепа, приготовлен и съеден.