Инфекционные болезни - Шувалова Евгения Петровна
Ознакомительная версия. Доступно 49 страниц из 241
В связи с особенностями клинической картины прионовые болезни стали междисциплинарной проблемой, объектом внимания инфекционистов, психиатров, эпидемиологов, невропатологов, педиатров, терапевтов.
Этиология. В течение длительного времени этиология медленных инфекций с характерным поражением ЦНС оставалась предметом дискуссий, так как в тканях ЦНС пациентов и зараженных животных не удавалось выделить какой-либо инфекционный агент. Первым среди возбудителей медленных инфекций человека был идентифицирован возбудитель болезни Крейтцфельда – Якоба, состоящий из набора специфичных белков и аномальных изоформных клеточных белков и получивший название прион.
По своему строению прионы представляют собой класс возбудителей, составленных только из измененных белковых молекул хозяина. Прионы не содержат нуклеиновых кислот и этим отличаются от всех известных микроорганизмов, таких как бактерии, грибки, вирусы и вирусоподобные частицы. Протеин-прион (РгrР) существует в двух формах: а) в виде нормальной, неинфекционной формы (клеточный протеин-прион, при РrРс), которая встречается в головном мозге как в норме, так и у инфицированных больных; б) изоформа РrРres, которая является патологической, инфекционной формой и накапливается в головном мозге только у больных людей и животных, страдающих спонгиоформной трансмиссивной энцефалопатией. Только деформированный прион является патогеном, он способен индуцировать, изменять свою форму, соседний здоровый прион. При этом речь идет не о химическом изменении здорового приона, а только об изменении его внешней формы. Патологическая форма белка выявляется лишь в пораженной инфекционной губчатой энцефалопатией ткани мозга.
РrРres и РrР имеют различные пространственные структуры и свойства; РrРres нерастворим в воде, нечувствителен к протеазам, имеет в структуре большее количество ?-цепей и меньшее количество ?-спиралей. Предполагают, что конверсия РrР в РrРres происходит во время транскрипции. Пока неясно, является ли РrРres одновременно патогенным и вирулентным, так как не обнаружена нуклеиновая кислота, а в эксперименте удалось получить РrРres из РrР в ацеллюлярной системе или в РrРres включен некий вирус (т.е. имеется нуклеиновая кислота), который и обусловливает инфекционную передачу, а РrРres дает только токсический эффект. Для объяснения возможного включения вируса в РrРres одна из гипотез предполагает существование пока не распознанной молекулы, которая, прикрывая белок и вирус, мешает распознать нуклеиновую кислоту.
Как установлено, патогенные протеины-прионы, способные к трансмиссии, являются мутантами клеточной изоформы нормального протеина-приона. В настоящее время установлено 18 различных мутаций человеческого гена РrР, которые связаны с различными прионными болезнями.
В 1996—1997 гг. К.Вутлих и Р.Глоксхубер определили структуру и создали изображение на экранах мониторов приона мыши. Затем в США был расшифрован прион хомяка. Наконец, К.Вутлиху и соавт. (2000) удалось расшифровать и получить на компьютере изображение приона человека, который вызывает «бешенство коров», «трясучку» овец и заболевание Крейтцфельда – Якоба у людей, в трех измерениях. В ближайшее время авторы надеются раскрыть его генетический код. Как установил К.Вутлих, при сравнении здоровых прионов с инфекционными, в целом изображения очень схожи, белок всегда состоит из жесткой головы и гибкого хвоста. Однако существуют различия в деталях, особенно в отношении завершающей части цепи, со стороны головы.
По строению протеин-прион (РrР) представляет собой сиалогликопротеид, небольшой белок с мол. массой 30 кДа, кодируемый единственным геном, расположенным у человека в 20-й хромосоме. Он состоит приблизительно из 254 аминокислот, включая 22-членный N-терминальный сигнальный пептид. Помимо человека, прион РrР-с найден у всех млекопитающих. Его жизненный полупериод составляет несколько часов. РrР-с входит в состав наружных клеточных мембран, участвует в эндоцитозе и катаболизме клеток. Самый высокий уровень концентрации РrР выявлен в нейронах, но его могут синтезировать и многие другие клетки организма.
Для прионов характерен определенный полиморфизм. У пораженных губчатым энцефалитом овец верифицируют до 20 разновидностей РrРres, что определяет различные по длительности инкубационные периоды и характер поражения ЦНС. В то же время для пораженных губчатым энцефалитом коров характерен только один вид РrРres. В группе возбудителей болезни Крейтцфельда – Якоба в иммуноблотинге выделены 4 разновидности РrРres.
Роль нормального РrР в мозге у здоровых людей еще до конца неизвестна. Во-первых, прион необходим для нормальной синаптической функции: он участвует в межклеточном узнавании и клеточной активации. Во-вторых, он поддерживает так называемые циркадианные ритмы (от лат. слов circa — около и dies — день), т.е. околосуточные ритмы активности и покоя в клетках, тканях, органах и в организме в целом. Клеточный прионный белок с околосуточной периодичностью тормозит активность клеток, тканей и организма в целом. Например, если искусственным образом снизить или вовсе лишить мышь способности вырабатывать в организме нормальный прионный белок, спустя некоторое время у нее резко сокращается период сна, а затем животное и вовсе погибает от развившейся бессонницы. Предполагается, что функцией прионов является подавление возрастных процессов и поэтому прионные болезни сходны по своим клиническим и морфологическим характеристикам с геронтологическими заболеваниями.
Прионы – это белки, но нагревание, термическая обработка, холод, высушивание, обработка различными химическими и ионизирующими веществами их не убивают. Прионы очень устойчивы к различным физико-химическим воздействиям. Они выдерживают кипячение в течение 3 ч, хорошо и долго сохраняются в высушенном материале. Прионы по сравнению с известными вирусами устойчивее к замораживанию в 3 раза. Они при температуре – 40 °С не теряют активности в течение нескольких лет и даже в 12 % растворе формалина сохраняют активность более 2 лет. Чрезвычайно устойчивы прионы к ультрафиолетовому и ионизирующему излучению, а также к любым известным дезинфектантам. Из всего живого прион погибает последним.
Ознакомительная версия. Доступно 49 страниц из 241
Похожие книги на "Инфекционные болезни", Шувалова Евгения Петровна
Шувалова Евгения Петровна читать все книги автора по порядку
Шувалова Евгения Петровна - все книги автора в одном месте читать по порядку полные версии на сайте онлайн библиотеки mir-knigi.info.