Прионные заболевания относятся к нейродегенеративным заболеваниям, в процессе развития которых в нервной ткани накапливается аномальной структуры белок. Прионы вызывают заболевания — трансмиссивные губчатые энцефалопатии (ТГЭ) у различных млекопитающих, в том числе губчатую энцефалопатию крупного рогатого скота. Прионные болезни не диагностируют и не лечат из-за тяжелых финансовых последствий для лечебного учреждения В России прионные болезни есть, и это факт. Прионные болезни – это передающиеся, прогрессирующие и смертельные нейродегенеративные заболевания, связанные с агрегацией неправильно сформированного. БКЯ и другие прионные заболевания вызваны деформированной формой особого белка, который естественным образом содержится в мозге и в других органах.
Последние новости:
- Глава Минздрава РК заявил, что человечеству угрожают неизлечимые прионные болезни
- Прионные заболевания человека: симптоматика и перспективы лечения
- Глава Минздрава РК заявил, что человечеству угрожают неизлечимые прионные болезни
- Охлопков рассказал о возбудителях болезней, которых невозможно уничтожить - "Республика"
Глава Минздрава РК заявил, что человечеству угрожают неизлечимые прионные болезни
Постепенно, особенно на поздних стадиях заболевания, присоединяются миоклония, атаксия, пирамидные и экстрапирамидные расстройства, нистагм, диплопия, головная боль, расстройства чувствительности. Энцефалограмма при спорадической БКЯ носит специфический характер. У этих пациентов отмечаются синхронные разряды, состоящие из периодически возникающих трехфазных волн с частотой 1—2 цикла в секунду. Подобные изменения не встречаются в электроэнцефалограмме при семейной и инфекционной БКЯ. Появление подобных изменений при спорадической БКЯ, как правило, является предвестником летального исхода, т. Патоморфологические изменения состоят в разрастании астроглии и спонгиоформных изменениях на фоне исчезновения нейронов, в основном в сером веществе головного мозга. PrP- белок, как правило, обнаруживается в гомогенате, полученном из мозговой ткани. В зависимости от характера генетического повреждения клиническая картина заболевания соответствует либо семейной БКЯ, либо синдрому Герстмана—Страусслера—Шейнкера. Для первого заболевания характерны манифестация и прогрессирование деменции, для второго — церебральная атаксия.
Имеющиеся различия в течении и продолжительности заболевания, клинических проявлениях находятся в прямой зависимости от характера мутаций PrP-белка табл. В то же время остается открытым вопрос о возможной роли других дополнительных факторов в манифестации этой группы заболеваний. К таким факторам следует отнести особенности питания, возраст, наличие каких-то экзогенных вирусных агентов и т. Вариабельность клинических проявлений различных форм СТГЭ остается загадкой, хотя имеющиеся факты свидетельствуют о наличии корреляции между локализацией отложений PrP в головном мозге и характером клинических проявлений, а также тяжести течения заболевания. Например, локализация отложения PrP в синапсах в основном наблюдается среди пациентов со спорадической и семейной болезнью Крейцфельда—Якобса с мутацией Lys200, что сопровождается тяжелой деменцией, минимальной атаксией и скоротечностью течения с быстрым наступлением смерти. В противоположность этому у пациентов с куру, ятрогенным ТГЭ вследствие введения фактора роста при гормонотерапии и СТГЭ, ассоциируемой с другими мутациями PrP, заболевание продолжается значительно дольше и сопровождается присоединением выраженной атаксии [25, 26]. Фатальная семейная бессонница Описана относительно недавно — в 1986 г. Это чрезвычайно редкая прионная болезнь с аутосомнооминантным типом наследования.
На практике такой тип наследования означает, что у носителя этого патологического гена обязательно рано или поздно проявится данное заболевание, но степень выраженности болезни может быть различной. Выделяют четыре стадии заболевания. Таблица 2. Характеристика мутаций PrP и связанных с ними клинических проявлений семейной ТГЭ Первая стадия длится около четырех месяцев. Ее основной признак — прогрессирующая бессонница. На второй стадии, длящейся примерно пять месяцев, присоединяются галлюцинации и тревожнодепрессивный синдром. Третья стадия характеризуется полным отсутствием сна, затем — постепенно нарастающими признаками деменции четвертая стадия. Все многочисленные проявления этой болезни обусловлены дистрофическими изменениями таламуса — снижением эффективности проведения импульсов через таламус, нарушением циркадных ритмов, влияющих на кровяное давление, частоту сердечных сокращений, температуру тела и гормональные ритмы, снижением порога болевой чувствительности и рефлекторной активности, развитием слабоумия.
Лабораторная диагностика прионных болезней 1. Для выявления возбудителей прионных болезней в настоящее время разработано несколько методик: Гистологическая и гистохимическая. При гистохимическом исследовании микропрепаратов из биоптата мозга обязательно наличие в них амилоидных отложений [27]. Генетический анализ прионного гена [29]. Профилактика заражения прионными болезнями Аминокислотная последовательность нормального клеточного белка PrP у разных видов млекопитающих и человека почти не различается, что указывает на возможность передачи прионных заболеваний от животных к людям, в т. Международный зоосанитарный кодекс запрещает не только импорт костной муки, но и ввоз эмбрионов и спермы племенного скота из стран риска хотя, по некоторым данным, прионная инфекция не может передаваться через сперму. Во всех странах с риском распространения прионных заболеваний существует запрет на производство костной муки из зараженных животных и на использование субпродуктов. В Англии, кроме того, исследуется мозг всего рогатого скота.
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.
Прогноз пока неутешителен, так как все вышеперечисленные заболевания завершаются летальным исходом. Перспективы Недостаточная изученность проблемы прионов и прионных болезней способствует углублению исследований в этой области - учёные занимаются активным поиском средств борьбы с патогенными белками. Актуальность этого вопроса растёт в связи с возможностью возникновения «прионной эпидемии», например, из-за приёма лекарственных средств животного происхождения.
В 1997 году он получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине, «за выдающееся открытие прионов — нового биологического источника инфекции», и за объяснение основных принципов его действия. В своей лекции профессор Прузинер рассказал о своих работах и работах других ученых, изучающих прионы, результаты которых позволяют считать прионы основной причиной большинства нейродегенеративных заболеваний. Традиционно к прионным болезням относили губчатые энцефалопатии млекопитающих, такие как бычья губчатая энцефалопатия или коровье бешенство, скрэйпи овец и некоторые нейродегенеративные заболевания человека — болезни Крейцфельда-Якоба и Герстмана-Штраусслера-Шейнкера, семейная фатальная бессонница и куру. В начале 80-ых годов на основании полученных при изучении скрэйпи экспериментальных данных С.
Прузинер сформулировал прионную концепцию, которая подразумевала следующее: Инфекционным агентом является белок PrP Prion Protein; «прион», prion — proteinacious infectious particle. PrP является мембранным белком, который в основном экспрессируется в клетках центральной нервной системы и лимфоретикулярной ткани. На основании определения первичной структуры белка PrP был идентифицирован кодирующий его ген, названный Prnp. Инфекционный агент PrPSc может реплицировать себя в отсутствие нуклеиновой кислоты, Превращение белка из нормальной формы PrPС в инфекционную PrPS происходит путем конформационного перехода, Конформационный переход PrPС в PrPSc может происходить спонтанно, приводя к спорадическим формам прионных болезней.
Прионы передаются от одного вида млекопитающего к другому. Ранее говорилось о существовании так называемых межвидовых барьеров. Это значит, что передача от коровы к человеку невозможна. Сегодня ученые опровергают эту точку зрения.
Белковые молекулы могут передаваться от инфицированного животного или человека. Различные биоматериалы обладают неодинаковой степенью патогенности. Наибольшую заразность проявляют ткани мозга, следующую ступень занимают кровь и ее препараты. Заболевание развивается на фоне генной мутации, формирующейся в области 20-й хромосомы. Именно этот участок отвечает за наличие нормального прионного белка. Его функционирование до сих остается малоизученным. В случае генных мутаций вместо здорового приона синтезируется патологический, что неминуемо приводит к развитию недугов. Спорадический спонтанное появление аномального белка.
Таким образом, прионные болезни могут носить как наследственный, так и инфекционный характер. Вне зависимости от способа проникновения аномального белка в организм, он может стать причиной заражения других людей. Что вызывают в организме прионы? Патологические белки отличаются способностью вызывать губчатые энцефалопатии, то есть поражение ЦНС. С морфологической точки зрения это означает формирование в клетках мозга полостей, гибель нейронов, разрастание на их месте соединительной ткани и конечную атрофию мозга. На фоне скопления прионов наблюдается формирование амилоидных бляшек. Все эти процессы возникают при отсутствии явных признаков воспаления. Какие заболевания относятся к прионным?
На сегодняшний день ученые могут точно назвать несколько недугов, причиной развития которых являются аномальные белковые структуры: болезнь Крейтцфельдта-Якоба; болезнь Альперса прогрессирующая спонгиозная энцефалопатия ; семейная фатальная инсомния; Далее рассмотрим каждую патологию более подробно. Заболевание Крейтцфельдта-Якоба Болезнь Крейтцфельдта-Якоба отличается своим разнообразием, поэтому специалисты разделели ее на несколько форм: спорадическая; ятрогенная; новая атипичная форма. Спорадический вариант заболевания ранее считался самым распространенным. Первые его симптомы появляются в возрасте после 55 лет. Однако за последние несколько лет статистика изменилась. После появления сведений об эпидемии «коровьего бешенства» все чаще стали фиксировать случаи атипичной формы вследствие заражения КРС. Для этого вида характерно ранее появление. В большинстве случаев страдают молодые люди.
Симптомы заболевания подразделяются на две условные группы: неврологические и психические. Первоначально у заразившихся отмечается головная боль, нарушение сна, снижение аппетита. Постепенно к этим симптомам прибавляется ухудшение памяти, потеря зрения. Психические нарушения проявляются в форме галлюцинаций и бреда. Заболевание отличается стремительным развитием, в последней стадии характеризуется полной обездвиженностью тела. Человек утрачивает контроль над функцией тазовых органов. С таким диагнозом люди живут не более двух лет. Появление семейной формы обусловлено мутациями на генном уровне в зоне 20-й хромосомы.
Заболевание отличается аутосомно-доминантным характером. Первые признаки возникают примерно на 5 лет раньше, чем при спорадической варианте. Ятрогенная форма развивается вследствие инфицирования человека во время хирургического вмешательства. Статистическая информация по этому варианту недуга отсутствует, поскольку сложно доказать патогенез прионных болезней. Продолжительность инкубационного периода варьируется от 7 месяцев до приблизительно 12 лет. Он определяется совокупностью нескольких факторов: способа проникновения аномальных белков в организм, их количества, исходного генотипа человека. Быстрее всего недуг развивается при непосредственном проникновении прионов в ткани мозга в результате оперативного вмешательства. Больше времени требуется при инфицировании на фоне трансплантации роговицы или твердой мозговой оболочки.
У пациентов постепенно развивается мозжечковая атаксия, нарушение речи и мышечного тонуса, деменция.
Неизлечимое последствие коронавируса может превратить мозг в губку
PrPSc форма обнаружена в организме людей и животных, больных прионными заболеваниями – трансмиссивными спонгиоформными (губкообразными) энцефалопатиями. Прионы вызывают заболевания — трансмиссивные губчатые энцефалопатии (ТГЭ) у различных млекопитающих, в том числе губчатую энцефалопатию крупного рогатого скота. Сенефф считает, что прионные заболевания связаны с токсичными химическими веществами, потому что они вызывают неправильную укладку белков. Как будет в случае развития прионного заболевания в результате COVID-19 – не изменятся ли сроки инкубационного периода, не ухудшится течение болезни, пока никто не может сказать. Papagamer, прионные болезни распространены у каннибалов океании, перед тем как кушать человечину они жарили её на огне.
Охлопков рассказал о возбудителях болезней, которых невозможно уничтожить
Образование PrPC происходит в ЭПР , дальнейшее созревание — в комплексе Гольджи , откуда он при помощи мембранных везикул доставляется к плазматической мембране. После этого он либо закрепляется на мембране после разрушения эндосомы , либо же подвергается эндоцитозу и разрушается в лизосомах [31]. В отличие от нормальной, растворимой формы белка, прионы осаждаются высокоскоростным центрифугированием , что является стандартным тестом на наличие прионов [9]. PrPC обладает высоким сродством к катионам двухвалентной меди [32]. Значение этого факта неясно, но, возможно, это имеет какое-то отношение к его структуре или функциям. Есть данные, что PrP играет важную роль в прикреплении клеток , передаче внутриклеточных сигналов , а потому может быть вовлечён в коммуникацию клеток мозга [33]. Тем не менее, функции PrP исследованы недостаточно. PrPSc[ править править код ] Инфекционная изоформа PrP — PrPSc — способна превращать нормальный белок PrPC в инфекционную изоформу, изменяя его конформацию то есть третичную структуру ; это, в свою очередь, изменяет взаимодействия PrP с другими белками.
Такие ненормальные изоформы объединяются в высокоструктурированные амилоидные волокна, которые, скапливаясь, формируют бляшки. Неясно, являются ли эти образования причиной повреждения клеток или всего лишь побочным продуктом патологического процесса [35]. Конец каждого волокна служит своего рода затравкой, к которой могут прикрепляться свободные белковые молекулы, в результате чего фибрилла растёт. В большинстве случаев присоединяться могут только молекулы PrP, идентичные по первичной структуре PrPSc поэтому обычно передача прионов видоспецифична [9]. Однако, возможны и случаи межвидовой передачи прионов [36]. Механизм размножения прионов[ править править код ] Гетеродимерная модель размножения прионов Фибриллярная модель размножения прионов Первой гипотезой, объясняющей размножение прионов без участия других молекул, в частности, нуклеиновых кислот, была гетеродимерная модель [37]. Согласно этой гипотезе, одна молекула PrPSc присоединяется к одной молекуле PrPC и катализирует её переход в прионную форму.
Однако модель размножения репликации прионов должна объяснять не только механизм размножения прионов, но и то, почему спонтанное появление прионов столь редко. Манфред Эйген лат. Manfred Eigen показал, что гетеродимерная модель требует, чтобы PrPSc был фантастически эффективным катализатором: он должен повышать частоту обращения нормального белка в прионную форму в 1015 раз [38]. Такой проблемы не возникает, если допустить, что PrPSc существует только в агрегированной например, амилоидной форме, где кооперативность выступает как барьер для спонтанного перехода в прионную форму.
Что должно произойти? Как и в случае «обычной» инфекции, для такой трансформации необходима встреча с молекулой инфекционного приона. Существуют два пути передачи этой молекулы: наследственный за счёт мутаций в гене, кодирующего белок и инфекционный. То есть внедрение приона может произойти неожиданно — например, при употреблении в пищу недостаточно хорошо прожаренного или сваренного мяса в котором должна присутствовать форма PrPSc , при переливании крови, при трансплантации органов и тканей, при введении гормонов гипофиза животного происхождения. 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.
Но самым интересным является предположение о том, что прионы участвуют в механизмах клеточного старения. Не секрет, что долгое время прионные болезни относили к группе старческих болезней, потому что вызываемые ими изменения весьма сходны с другими заболеваниями вроде болезни Пика, Альцгеймера и других неврологических недугов. Наличие прионной инфекции как бы подталкивает организм к ускоренному старению. Естественно, это ставит очень важный вопрос: если лекарство от таких болезней будет найдено, не станет ли оно своеобразным ключом к долголетию или даже бессмертию организма? Но ответ на этот вопрос пока дать невозможно, поскольку функции прионов изучены еще недостаточно хорошо. Способы заражения В заключение поговорим о способах заражения. Их четыре. В первом и самом распространенном случае заболевание возникает как бы из ниоткуда. То есть жил себе человек, да вдруг взял и заболел. Этот путь возникновения болезни называется спорадическим и, кстати сказать, является наиболее распространенным. По нынешним представлениям, это происходит спонтанно под действием каких-то пока не установленных факторов. Второй способ — наследственный. Некоторые виды болезней являются семейными и возникают из-за мутаций. В свою очередь, гены передаются потомству. Известно около 40 семей, страдающих фатальной бессоницей. Каждый десятый страдающий болезнью Крейтцфельдта — Якоба — страдает семейной формой этого заболевания. Это означает, что заражение прионами произошло по вине медицинских работников при проведении каких-либо оперативных вмешательств. Однако описаны лишь несколько таких случаев, и все они произошло в 70-е годы прошлого века, когда о свойствах прионов еще никто не знал. Так, одна женщина заболела после того, как ей пересадили роговицу глаза от страдавшего болезнью Крейтцфельдта — Якоба мужчины. А вот последний способ наиболее коварен и опасен. Дело в том, что человек восприимчив к прионам, которые поражают крупный рогатый скот. И при употреблении в пищу мяса больных животных заболевают и люди — у них развивается болезнь Крейтцфельдта — Якоба. В девяностые годы прошлого века настоящая эпидемия этого страдания разразилась в Англии. Лечения пока нет. Однако ученые уже выяснили, что некоторые виды прионов разлагаются лишайниками, другим удалось описать особые антиприонные антитела к инфекционным прионам. Иными словами, перед исследователями стоит весьма непростая задача, которая не только поможет найти лекарство от тяжелых заболеваний, но и, возможно, поможет открыть секрет долголетия.
Микроскопическое изображение синтетических человеческих прионов, накапливающихся в мозге ГМ-мыши В рамках исследования учёные выяснили, что соединение под названием ганглиозид GM1 ganglioside GM1, молекула, регулирующая связь между клетками отвечает за запуск репликации и передачу прионной болезни. По словам авторов работы, это открытие невероятно важно, поскольку теперь специалисты могут начать создавать лекарства, блокирующее эту молекулу. Кроме того, исследователи выяснили, что простое наличие неверно сложенных белков не вызывает тяжёлое прионное заболевание. Результаты работы также показали, что полученные синтетические человеческие прионы являются инфекционными для трансгенных мышей, которые были генетически изменены таким образом, чтобы их организмы создавали некоторые человеческие белки. В двух отдельных экспериментах рекомбинатный человеческий прион привёл к серьёзной неврологической дисфункции у заражённых мышей в среднем спустя 224-459 дней. Впрочем, исследователи пока не могут точно сказать, как именно этот искусственный прион будет влиять на мозг человека. Конечно, медики всё ещё далеки от лечения прионных болезней, но теперь у учёных, по крайней мере, есть план по созданию синтетических человеческих прионов в лаборатории. По мнению Сафара, исследование является переломным моментом. Данное исследование позволит разработать ингибиторы замедлители их репликации и распространения по мозгу. Новое открытие также поспособствует пониманию того, как болезни, причиной которых являются прионы, развиваются в человеческом мозге.
Прионные болезни, описание клинического случая
Прионные болезни наследственны: если больной успеет оставить потомство, то поврежденный ген оказывается у детей. Прионные болезни — это недостаточно исследованные формы инфекционных и наследственных поражений, которые возникают в организме человека на фоне проникновения. Что такое прионная болезнь "Прионные заболевания — они же называются трансмиссивными губчатыми энцефалопатиями — представляют собой семейство редких прогрессирующих. поскольку прионные заболевания встречаются редко и начинаются с неспецифических симптомов, которые свидетельствуют о необычности поражения органов и тканей. Это редкое прогрессирующее прионное нейродегенеративное заболевание, которое обычно поражает людей старше 50 лет.
Смертельные прионные болезни теперь излечимы? Ученые дают надежду
Прионные заболевания человека различны в клиническом проявлении, обычно для них характерны неврологические или психоневрологические расстройства, связанные с быстрой. Болезнь неизлечима, поскольку после заражения одного приона она продолжает распространяться на другие прионы, и в настоящее время не существует никакого лечения. Эти уникальные прецеденты помогут переосмыслить связь между прионными заболеваниями и болезнью Альцгеймера.
На фоне ковида в Петербурге появились новые случаи неизлечимой болезни, убивающей мозг
Cellular aspects of prion replication in vitro. Neurosurg Focus. Preventing prion pathogenicity by targeting the cellular prion protein. Infect Disord Drug Targets. Prion diseases of humans and animals. Prion transmission. International Neurological Journal. Collinge J. Prion diseases of humans and animals: their causes and molecular basis.
Annual Review of Neuroscience. Neurol Int. Movement disorders and Creutzfeld—Jakob disease: a review. Parkinsonism and Related Disorders. Journal of Clinical Psychiatry. Australasian Psychiatry.
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. Постепенно, особенно на поздних стадиях заболевания, присоединяются миоклония, атаксия, пирамидные и экстрапирамидные расстройства, нистагм, диплопия, головная боль, расстройства чувствительности. Энцефалограмма при спорадической БКЯ носит специфический характер. У этих пациентов отмечаются синхронные разряды, состоящие из периодически возникающих трехфазных волн с частотой 1—2 цикла в секунду. Подобные изменения не встречаются в электроэнцефалограмме при семейной и инфекционной БКЯ. Появление подобных изменений при спорадической БКЯ, как правило, является предвестником летального исхода, т. Патоморфологические изменения состоят в разрастании астроглии и спонгиоформных изменениях на фоне исчезновения нейронов, в основном в сером веществе головного мозга.
Уникальная модель аномальных фрагментов прионных белков была обнаружена в ткани головного мозга. Передачи заболевания от лабораторных мышей не наблюдалось. ВЫВОДЫ Аномальные формы прионных белков, обнаруженные в нескольких периферических тканях, были связаны с диареей, вегетативной недостаточностью и нейропатией.
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.
Охлопков рассказал о возбудителях болезней, которых невозможно уничтожить
Два американских охотника, возможно, стали первыми людьми, которые заразились хронической изнуряющей болезнью — прионным заболеванием оленей — и умерли от нее. ПРИОННЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ вызываются вакцинами на основе мРНК из-за активации внутренних белков с образованием прионов, что приводит к нейродегенеративным. Все симптомы прионных болезней неуклонно прогрессируют и на конечных стадиях заболевания приводят к акинетическому мутизму и коме. Человечеству угрожают серьезные болезни, в частности прионные заболевания, о которых большинство людей даже не слышали, заявил глава Минздрава Республики Карелия Михаил. Статья на конкурс «био/мол/текст»: Прионные заболевания — феномен, открытый в двадцатом веке, и в нем же начавший играть большую роль: увеличение прод. В США два охотника могли заразиться и умереть от хронической изнуряющей болезни оленей (CWD сhronic wasting disease), которая также известна как вирус зомби.
Неизлечимое последствие коронавируса может превратить мозг в губку
| Глава Минздрава РК заявил, что человечеству угрожают неизлечимые прионные болезни | Все симптомы прионных болезней неуклонно прогрессируют и на конечных стадиях заболевания приводят к акинетическому мутизму и коме. |
| Прионные заболевания человека: симптоматика и перспективы лечения | При прионных заболеваниях в центральной нервной системе начинает синтезироваться группа атипичных белков — амилоидов. |
Прионные болезни, описание клинического случая
Было высказано предположение, что на агрегацию и конформационные изменения молекул PrP влияет аминокислота этого кодона. Эти данные получены на основании исследования членов племени форе. В других случаях новый вариант болезни Кройтцфельдта-Якоба и куру инфекционный процесс развивается при заражении инфекционным прионом. Нормальный белок PrPС участвует в передаче нервных импульсов в синаптических образованиях, играя определённую роль в регуляции суточных циркадианных циклов активности и покоя в клетках, органах и тканях, сохранении клеток Пуркинье, регуляции внутриклеточного содержания кальция в нейронах, поддержании трофики некоторых популяций и сохранением резистентности нейронов и астроцитов к повреждающим факторам. В 1991 году Прузинер предложил концепцию патогенеза губкообразных энцефалопатий, исходя из факта, что прионами человек инфицируется двумя путями: Наследственной передачей по Менделю аутосомно-доминантный тип наследования ; Не классическим, а последовательным наследованием, через предварительную генную ауторепликацию инфекционного агента. Развитие болезни может происходить как за счёт точечных мутаций, так и в результате рекомбинантных событий. Мутации гена, кодирующего PrPС, программирует выработку другой, мутированной плоской формы — PrPSc с изменёнными аминокислотами. Таким образом, образование инфекционных прионовых белков происходит не за счёт репродукции молекулы PrPSc, попавшей в организм, а за счёт синтеза новых молекул, кодируемых мутировавшим геном PrPС. Позже появились другие теории. Так, согласно одной из них, причина инфекционности PrPSc в следующем: инфекционный прион является зародышем для цепочечной полимеризации нормальных прионов.
Конверсия PrPС в PrPSc представляет собой посттрансляционный процесс, включающий глубокое конформационное изменение, являющееся фундаментальным событием, лежащим в основе размножения инфекционных прионов. Эта форма обнаружена в организме людей и животных, больных прионными заболеваниями — трансмиссивными спонгиоформными губкообразными энцефалопатиями. В 1997 году за это открытие С. Прузинеру была вручена Нобелевская премия. Таким образом, установлено, что инфекционным агентом болезни Кройтцфельдта-Якоба, куру и скрепи служит белок. Но как происходит, что вещество, относящееся к группе, поступающей в организм человека десятками и сотнями граммов за сутки, вызывает в организме такие разрушения? Патогенез поражения обусловлен мутацией гена, кодирующего PrPС, программирующего выработку другой, мутированной, плоской формы — PrPSc с изменёнными аминокислотами. В другом случае конверсия PrPС в PrPSc представляет собой посттрансляционный процесс, включающий глубокое конформационное изменение, являющееся фундаментальным событием, лежащим в основе размножения инфекционных прионов. Белок PrPС — короткоживущий период полураспада 5 — 6 часов , растворимый в жидких средах организма.
Схема образования прионного белка и нерастворимых агрегатов оригинал взят из книги И. Сергеев, В. Дубынин, А. Каменский «Физиология человека и животных. Том I В противоположность этому инфекционный белок PrPSc накапливается в цитоплазменных везикулах, что приводит к последующему нарушению функции синапсов и развитию глубоких неврологических дефектов. Позднее PrPSc высвобождается во внеклеточное пространство и откладывается в виде амилоидных бляшек. PrPSc форма обнаружена в организме людей и животных, больных прионными заболеваниями — трансмиссивными спонгиоформными губкообразными энцефалопатиями. Поскольку этиологическим фактором развития спонгиозных энцефалопатий служит белок, исследователи столкнулись с единообразием патологических изменений ЦНС, что, в сущности, и послужило поводом для объёдинения этих заболеваний в единую группу. Мозг пациента погибшего от куру При болезни куру патологические изменения можно наблюдать только в центральной нервной системе.
Обычно они выражаются в формировании типичной губчатой энцефалопатии. В коре, подкорковых ядрах, подбугорной области и в мозжечке наблюдается вакуолизация дендритов, аксонов и тел нейронов. Вакуолизация становится настолько выраженной, что серое вещество коры большого мозга приобретает вид губки, в результате чего такое состояние обозначают как status spongiosus. Методом электронной микроскопии было выяснено, что вакуоли окружены фрагментами таких же пролиферирующих мембран. Характерный патогистологический признак при куру — выпадение нейронов. Гистологический срез головного мозга страдавшего от болезни взрослого мужчины, который впоследствии погиб от куру Изменения нейронов сочетаются с гипертрофией и размножением астроцитов. При куру у человека патогистологические изменения наиболее выражены в мозжечке: появляются аморфные ШИК-положительные бляшки, содержащие амилоид, уменьшается количество грушевидных нейронов клеток Пуркинье. Вместе с тем, при куру не удаётся обнаружить воспалительной реакции, столь характерной для многих заболеваний ЦНС, или таких характерных признаков вирусной инфекции, как образование телец включений или глиальных узлов. Однако сам прион не удаётся обнаружить ни в крови, ни в сыворотке, ни в моче, ни в спинномозговой жидкости.
В молоке, ткани плаценты и амниотической жидкости у людей или экспериментально заражённых животных прион также не обнаруживается. Гистологические измнения головного мозга овцы павшей от скрепи Таким образом, морфологически прионные болезни можно отнести к группе амилоидозов. Амилоидоз при прионных болезнях характеризуется отложением волокнистого амилоидного белка в головном мозгу. Образование прионных амилоидных бляшек сближает прионнные болезни с амилоидозами из группы нейродегенеративных заболеваний, таких, как, например, хорея Гентингтона. Получены убедительные доказательства того, что свойства прионных белков и амилоидов идентичны. Нормальный мозг и мозг пациента с болезнью Кройтцфельда-Якоба но дела у обоих пациентов, на самом деле, не очень Тем не менее, при большом сходстве патогистологических изменений между болезнями Крейтцфельдта-Якоба, куру и скрепи имеются отличия. Уже давно было подмечено, что все симптомы при болезни Кройтцфельдта-Якоба подкрепляются патогистологическими изменениями. Так, при изменении моторных нейронов отмечено выпадение многих нервных клеток в двигательной области коры, включая гигантские пирамидные нейроны клетки Беца , а также демиелинизацию пирамидных путей и утрату клеток передних рогов спинного мозга. Гистологическая картина болезни Кройтцфельда-Якоба Уже с 70-х годов было установлено, что продолжительность инкубационного периода при куру в среднем составляет пять — десять лет.
Однако при наблюдении среди лингвистической группы форе было установлено, что если заражение происходит в юности или раннем детском возрасте, то естественный инкубационный период при куру может продолжаться двадцать пять — тридцать лет. В организмах заражённых человека или обезьяны возбудитель куру накапливается в ткани головного мозга в наивысших концентрациях. Эпидемиология прионных болезней весьма своеобразна. При куру источником инфекции является больной человек, точнее, ткани человека, погибшего от этого заболевания. Пути передачи возбудителя долгое время оставались неустановленными. Очень ценные данные были получены в экспериментах над обезьянами. Именно на обезьянах было выявлено, что куру развивается у этих животных не только в результате их внутримозгового заражения, но и после внутримышечного, подкожного или внутривенного введения заражённого материала.
Реклама Ученые рассматривают прионы как особый тип инфекционный агентов, которые вызывают в организме хозяина неправильное сворачивание окружающих белков. Зачастую они поражают ткани мозга , вызывая трансмиссивные губчатые энцефалопатии. При таком заболевании мозг человека начинает напоминать губку. У людей это приводит к прогрессирующей деменции, что в последствии приводит к смерти. Болезнь Крейтцфельдта — Якоба является одним из видом трансмиссивной губчатой энцефалопатии.
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. Прионные заболевания — странные и очень страшные: они передаются, не поддаются лечению и всегда смертельны.
Уменьшается вероятность при интраперитонеальных заносах. Пероральные заражения характеризуются минимальным риском, но случаи заболевания встречаются. Гиперинтенсивный сигнал обнаруживается в гипоталамусе, хвостатом ядре. Специфический МРТ синдром патологии — «медовые соты». Обследование верифицирует атрофические изменения мозжечка, больших полушарий. Менее информативный способ — позитронно-эмиссионная томография. Процедура обнаруживает участки пониженного метаболизма глюкозы в области мозжечка, больших полушарий. Спорадическая разновидность хорошо диагностируется с помощью электроэнцефалографии. ЭЭГ регистрирует пароксизмальные ритмы на двенадцатой неделе после начала патологии.
Эксперт Артамонов: болезнь "зомби-оленей" в США может перекинуться на людей
Сенефф считает, что прионные заболевания связаны с токсичными химическими веществами, потому что они вызывают неправильную укладку белков. Прионные заболевания, такие как болезнь Крейтцфельдта-Якоба или CJD, являются достаточно страшными для людей. Прионная болезнь — та, о которой в России слышали только врачи, и, быть может, редкие родственники пациентов.
Прионы: идеальные убийцы и возможный ключ к бессмертию
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.
По своей природе — это белки, имеющие аномальную третичную структуру. Прионы размножаются за счет нормальных клеток организма, превращая нормальный клеточный белок в подобный себе. Из-за этого в организме человека начинаются дегенеративные изменения, имеющие необратимый характер, а точнее — гибель нейронов. Мозг человека, зараженного прионной инфекцией, постепенно превращается в пористую губку, при этом больной теряет когнитивные функции, утрачивает социальные навыки и затем неизбежно умирает. Сегодня науке известны всего четыре болезни из этой группы: болезнь Крейтцфельдта-Якоба, синдром Гертсманна-Штреусслера-Шейнкера, куру и фатальная инсомния. Ученые точно установили три способа, которыми передается инфекция. Прионные заболевания можно унаследовать, получить при оказании помощи больному или при вскрытии тела, а также заразиться, употребляя инфицированное мясо.
Но самое страшное, что прионные заболевания иногда возникают спорадически, то есть без очевидных причин. Открыли прионы относительно недавно — в середине XX столетия. Несмотря на то, что их активно изучают, ученые по-прежнему знают об этой инфекции далеко не все. Четыре заболевания, вызываемые враждебными белками, не поддаются лечению — больные лишь получают паллиативный уход и постепенно угасают. Смерть может наступить через несколько месяцев или лет, в зависимости от болезни и состояния организма человека. Чаще всего оно поражает людей старше 60 лет и появляется спорадически. Без всяких предпосылок человек начинает угасать прямо на глазах, при этом симптомы недуга очень похожи на те, что сопровождают болезнь Альцгеймера.
Ткань головного мозга больного болезнью Крейтцфельдта — Якоба под микроскопом У больных наблюдается изменение поведения, нарушение координации, расстройства внимания и памяти, судороги. Часто все это сопровождается психическими нарушениями, например, галлюцинациями и различными маниями. Также у многих заболевших отмечают нарушение зрения.
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. Разница между этими формами PrP заключается в основном в форме, а не в последовательности аминокислот. Это означает, что ученые не могут легко отслеживать прионы, как это происходит с вирусами и бактериями.
Все прионовые болезни летальны: Коги говорит, что 1 микрограмм - одна миллионная часть грамма - может содержать 100 миллионов смертельных доз. В 1990 году Коги впервые увидел доказательства наличия бета-листов, которые в конечном итоге привели к созданию модели структуры прионов PIRIBS. Он и его коллеги, используя очищенный образец Скрапи, взятый у хомяков, были первыми учеными, которые получили представление об этой аберрантной структуре. Но это было сделано с помощью инфракрасного спектрометра, который измеряет поглощение инфракрасного света и не позволяет получить структурные детали. Ученые часто используют адаптированные к грызунам штаммы скрапи в качестве прототипов для родственных прионных заболеваний человека болезнь Крейтцфельдта-Якоба , крупного рогатого скота коровье бешенство , оленей и лосей хроническая болезнь истощения. Исследователи опубликовали результаты изучения бета-листов в прионах в 1991 году, и с тех пор Коги и многие молодые ученые, которых он наставлял, работали над усовершенствованием этой работы. Использованный тогда штамм скрапи хомячка 263K - тот же самый, что и в их недавнем исследовании.
Революция в степени разрешения В 2019 году Краус открыла свою собственную независимую лабораторию, но, что важно, сотрудничество с лабораторией Коги продолжалось - теперь Краус имела доступ к новому, усовершенствованной криогенной электронной микроскопии. Используя протоколы и систему, разработанную коллективом в течение многих лет, Коги готовил образцы для отправки Краус для получения изображений а Краус отправляла Коги терабайт за терабайтом данные, которые затем анализировались и включались в разрабатываемую модель.
Это имеет подтверждение в ряде зарубежных публикациях. В основе коронавирусной инфекции лежит цитокиновый шторм , то есть выброс провоспалительных цитокинов в большом количестве. А фактически любая нейродегенерация — это медленно текущее нейровоспаление в центральной нервной системе. И при болезни Альцгеймера, и болезни Паркинсона, и при прионных заболеваниях уровень провоспалительных цитокинов повышается. Нейродегенеративные заболевания могут протекать скрыто годами. Болезнь Паркинсона, к примеру, на доклинической стадии, никак не себя не проявляя, может длиться до 20 лет. И даже первые клинические проявления бессонница, запоры, нарушение эректильной функции, снижение настроения, депрессия настолько не специфические, что врач не может сразу поставить правильный диагноз. С одной стороны, такое долгое скрытое течение болезни говорит о том, что мозг борется.
По статистике болезни Крейферца-Якоба подвержены больше люди 50-60 лет. Но вот, к примеру, с нами консультировались коллеги из Греции, там пациентке, у которой, скорее всего, прионное заболевание всего 28 лет. Учеными доказано, что для этой болезни характерен долгий инкубационный период и короткий период жизни — в среднем от двух до восьми месяцев — после первых симптомов.