Пріони - збудники пріонних хвороб

Повільні вірусні інфекції характеризуються спеціальними критеріями:

• надзвичайно тривалий інкубаційний період (місяці, роки);
• специфічне ураження органів і тканин, насамперед центральної нервової системи;
• повільне, стабільне прогресування захворювання;
• неминучий летальний результат.

Деякі збудники, що викликають гострі вірусні інфекції, також можуть спричиняти повільні вірусні інфекції. Наприклад, вірус кору іноді викликає SSPE, а вірус краснухи — прогресуючу вроджену краснуху та краснушний паненцефаліт.

Типова повільна вірусна інфекція тварин викликається вірусом вісна/маді, який є ретровірусом. Він є збудником повільної вірусної інфекції та прогресуючої пневмонії у овець. Біла речовина мозку руйнується, розвивається параліч (вісна - атрофія); виникає хронічне запалення легень та селезінки.

Захворювання, подібні за своїми ознаками до повільних вірусних інфекцій, викликаються пріонами – збудниками пріонних інфекцій. Пріонні хвороби – це група прогресуючих розладів центральної нервової системи людини та тварин. У людини порушується функція центральної нервової системи, відбуваються зміни особистості та виникають рухові розлади. Симптоми захворювання зазвичай тривають від кількох місяців до кількох років, закінчуючи смертю. Раніше пріонні інфекції розглядали разом із так званими збудниками повільних вірусних інфекцій.

Деякі агенти, що викликають пріонні захворювання, накопичуються спочатку в лімфоїдних тканинах. Пріони, потрапляючи в мозок, накопичуються у великих кількостях, викликаючи амілоїдоз (позаклітинний диспротеїноз, що характеризується відкладенням амілоїду з розвитком атрофії та склерозу тканини) та астроцитоз (проліферація астроцитарної нейроглії, гіперпродукція гліальних волокон). Утворюються фібрили, агрегати білка або амілоїду та губчасті зміни в мозку (трансмісивні губчасті енцефалопатії). В результаті змінюється поведінка, порушується координація рухів, розвивається виснаження з летальним результатом. Імунітет не формується. Пріонні захворювання - це конформаційні захворювання, що розвиваються в результаті неправильного згортання (порушення правильної конформації) клітинного білка, необхідного для нормального функціонування організму. Шляхи передачі пріонів різноманітні:

• аліментарний шлях – інфіковані продукти тваринного походження, харчові добавки із сирих органів великої рогатої худоби тощо:
• передача через переливання крові, введення препаратів тваринного походження, трансплантацію органів і тканин, використання інфікованих хірургічних та стоматологічних інструментів;
• передача через імунобіологічні препарати (відомо про зараження 1500 овець PrP''' вакциною формаліну мозку від хворих овець).

Патологічні пріони, потрапивши в кишечник, транспортуються в кров і лімфу. Після периферичної реплікації в селезінці, апендиксі, мигдаликах та інших лімфоїдних тканинах вони переносяться до мозку через периферичні нерви (нейроінвазія). Можливе пряме проникнення пріонів у мозок через гематоенцефалічний бар'єр. Раніше вважалося, що центральна нервова система є єдиною тканиною, в якій накопичуються патологічні пріони, але з'явилися дослідження, які змінили цю гіпотезу. Виявилося, що накопичення пріонів у селезінці пов'язане зі збільшенням і функціонуванням фолікулярних дендритних клітин.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

Властивості пріонів

Нормальна клітинна ізоформа пріонного білка з молекулярною масою 33-35 кДа визначається геном пріонного білка (ген пріону - PrNP розташований на 20-й хромосомі людини). Нормальний ген з'являється на поверхні клітини (закріплений у мембрані глікопротеїном молекули), чутливий до протеази. Він регулює передачу нервових імпульсів, добові цикли, процеси окислення, бере участь у метаболізмі міді в центральній нервовій системі та в регуляції поділу стовбурових клітин кісткового мозку. Крім того, ген пріону виявлено в селезінці, лімфатичних вузлах, шкірі, шлунково-кишковому тракті та фолікулярних дендритних клітинах.

Поширення патологічних пріонів

Трансформація пріонів у змінені форми відбувається, коли порушується кінетично контрольована рівновага між ними. Процес посилюється збільшенням кількості патологічного (PrP) або екзогенного пріону. PrP – це нормальний білок, закріплений у клітинній мембрані. PrP' – це глобулярний гідрофобний білок, який утворює агрегати з собою та PrP'' на поверхні клітини: в результаті PrP' трансформується в PrP'', і потім цикл продовжується. Патологічна форма PrP''' накопичується в нейронах, надаючи клітині губчастого вигляду.

Куру

Пріонна хвороба, раніше поширена серед папуасів (що означає тремтіння або трясіння) у східній частині острова Нова Гвінея. Інфекційні властивості хвороби були доведені К. Гайдушеком. Збудник передається харчовим шляхом в результаті ритуального канібалізму – вживання в їжу недостатньо приготованого, зараженого пріонами мозку померлих родичів. Внаслідок ураження центральної нервової системи порушуються рухи та хода, з'являються озноб та ейфорія («смерть, що сміється»). Інкубаційний період триває 5-30 років. Хворий помирає через рік.

Хвороба Крейтцфельдта-Якоба

Пріонна хвороба, що проявляється деменцією, зоровими та мозочковими розладами та руховими розладами з летальним результатом через 4-5 місяців хвороби при класичному варіанті хвороби Крейтцфельдта-Якоба та через (3-14 місяців при новому варіанті хвороби Крейтцфельдта-Якоба. Інкубаційний період може досягати 20 років. Можливі різні шляхи зараження та причини захворювання:

• при вживанні недостатньо термічно оброблених продуктів тваринного походження, таких як м’ясо та мозок корів, хворих на губчасту енцефалопатію великої рогатої худоби;
• під час трансплантації тканин, таких як трансплантація рогівки, переливання крові, використання гормонів та інших біологічно активних речовин тваринного походження, використання кетгуту, забруднених або недостатньо стерилізованих хірургічних інструментів, просекторальних маніпуляцій;
• у разі гіперпродукції PrR та інших станів, що стимулюють процес перетворення PrR' у PrR".

Захворювання також може розвинутися в результаті мутації або вставки в ділянці пріонного гена. Сімейний характер захворювання є поширеним явищем через генетичну схильність до хвороби Крейтцфельдта-Якоба. При новому варіанті хвороби Крейтцфельдта-Якоба розлади розвиваються в молодшому віці (середній вік 28 років), на відміну від класичного варіанту (середній вік 65 років). При новому варіанті хвороби Крейтцфельдта-Якоба аномальний пріонний білок накопичується не тільки в центральній нервовій системі, але й у лімфоретикулярних тканинах, включаючи мигдалики.

[ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

Синдром Герстмана-Штрауслера-Шейнкера

Спадкова пріонна хвороба, що супроводжується деменцією, гіпотонією, порушенням ковтання (дисфагією), дизартрією. Часто має сімейний характер. Інкубаційний період становить від 5 до 30 років. Захворювання виникає у віці 50-60 років, його тривалість коливається від 5 до 13 років.

Спадкове фатальне безсоння

Аутоімунне захворювання з прогресуючим безсонням, симпатичною гіперреактивністю (гіпертензія, гіпертермія, гіпергідроз, тахікардія), тремором, атаксією, мультиклональними симптомами, галюцинаціями. Сон серйозно порушується. Смерть настає при прогресуванні серцево-судинної недостатності.

Скрейп

Скрепі (від англ. scrape – шкрябати) – це пріонна хвороба овець та кіз (короста), яка протікає з ураженням центральної нервової системи, прогресуючими руховими порушеннями, сильним шкірним свербінням (короста) та закінчується загибеллю тварини.

Губкоподібна енцефалопатія великої рогатої худоби

Хвороба великої рогатої худоби, що характеризується ураженням центральної нервової системи, порушенням координації рухів та неминучою загибеллю тварини. Епідемія хвороби вперше спалахнула у Великій Британії. Вона була пов'язана зі годуванням тварин м'ясо-кістковим борошном, що містить патологічні пріони. Інкубаційний період коливається від 1,5 до 15 років. Найбільше уражаються головний мозок, спинний мозок та очні яблука тварин.

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ]

Лабораторна діагностика пріонових захворювань

Під час діагностики відзначають губчастоподібні зміни в мозку, астроцитоз (гліоз) та відсутність запальних інфільтратів. Мозок забарвлюється на амілоїд. У спинномозковій рідині виявляються білкові маркери пріонних захворювань мозку (за допомогою ІФА). Проводиться генетичний аналіз пріонного гена (ПЛР).

Профілактика пріонних захворювань

Для деконтамінації інструментів та об'єктів навколишнього середовища рекомендується автоклавування (при 134°C протягом 18 хв; при 121°C протягом 1 год), спалювання, додаткова обробка відбілювачем та однонормальним розчином NaCl протягом 1 год. Для неспецифічної профілактики запроваджено обмеження на використання лікарських засобів тваринного походження та заборонено виробництво гормонів гіпофіза тваринного походження. Обмежено трансплантацію твердої мозкової оболонки. Під час роботи з діабетичними рідинами пацієнтів використовуються гумові рукавички.