Але звідки взагалі взялася ця напасть?
Адже раніше коров'ячий сказ було екзотикою, хвороба Кройцфельдта - Якобамайже не зустрічалася, а тепер в одній тільки Великобританіїзареєстровано 177 тисяч випадків коров'ячого сказу, від хвороби
Кройцфельдта - Якоба померли 88 чоловік! Багато людей маютьуявлення, ніби ми живемо в якомусь зафіксованому світі. Насправді жсправі ми живемо у світі, який постійно змінюється. Еволюція вірусів,еволюція бактерій, еволюція всього того, що може викликати патологічністану, відбувається постійно. Еволюціонує вірус СНІДУ, тобтопостійно з'являються його нові форми, мутації. Еволюціонує вірус грипу.
І тому не дивно, що те, що відбувається зараз з хворобою сказукорів, - це теж випадок такої еволюції, але еволюції не без втручаннялюдини. Але це не означає, що були якісь лабораторії, які створилипріони як зброю і потім намагалися його використати, - це повний абсурд.
Що швидше за все сталося - що люди почали використовувати продуктитваринного походження для згодовування самим же тварин, що єабсолютно протиприродне: як всі ми знаємо, корови - це травоїдні.
Але для того, щоб корови були більш м'ясистими і, відповідно,комерційно більш вигідними, їм почали згодовувати їжу, яка міститьбагато білків. Ця їжа виробляється з таких же корів чи інших тварин.
Таким чином, в їжу почали потрапляти речі, які в ході нормальноїеволюції ніколи в їжу корів не потрапляли. Швидше за все, коли - то, наякому - то етапі, яка - то з корів - або яке - то інша тварина --захворіли хворобою сказу корів. Ясно, що якщо існують хвороби,які викликаються пріонами, то вони могли виникнути і серед корів. Але якщоб ця корова не була використана для того, щоб з неї робити корм дляінший корови, і не потрапила б їй у їжу, то проблема розвитку хвороби невиникла б, тому що - як і у випадку людожерів, яких відкрив Гайдушека,
- Для того, щоб заразитися цією хворобою, потрібно з'їсти хвору тваринуабо уражений хворобою орган хворої тварини. Що і сталося. Іхвороба сказу корів стала поширюватися тому, що коровам стализгодовувати продукти тваринного походження, у тому числі й ті, що вжебули заражені хворобою сказу корів.
Звідки взялася епідемія
Чому ж рідкісна хвороба раптом набула характеру коров'ячої епідемії? Приблизновісім років тому вчені висловили припущення, що основне джерелозараження великої рогатої худоби в Англії - м'ясо-кісткове борошно, одержуваназ туш овець (серед яких були і тварини, хворі скрейпі) і додаєтьсяв корми. Правда, кісткове борошно додавали в коров'ячий раціон і 50 років тому, аепідемія коров'ячого сказу вибухнула лише нещодавно. Вся справа в тому, що
15 років тому у Великобританії була змінена технологія переробки туш овецьна кісткову муку - опущені деякі стадії високотемпературної обробки. УВнаслідок цього збудник зберіг свою активність і корови масовозахворіли губчастоподібну енцефалопатією. Швидше за все, коров'ячий сказпередається через корм, а не від однієї тварини до іншого безпосередньо.
Тому в стаді іноді хворіють всього лише одна - дві корови. Але великаймовірність того, що хвороба передається коров'ячого потомству - від батьківдо дітей.
Будь-яка з перерахованих хвороб може мати три варіанти виникнення:а) інфекційний (вже згаданий),б) спадковий,в) спорадичний, тобто поява, здавалося б, без видимих причин, колине видно ні спадкової схильності, ні інфекції. p>
Виявляється, дуже навіть бувають. Справа в тому, що в індустріально розвиненою
Західній Європі для відгодівлі худоби використовують так звані білковідобавки. Один американський ветеринар стверджував, що ці добавкивиготовляють з м'яса загиблих і іздохшіх від хвороб тварин і птахів.
Причому дохлих "домашніх улюбленців" переробляють разом з протівоблошінимінашийниками, зіпсовані м'ясо з супермаркетів - з поліетиленовоїупаковкою. (З цієї ж маси, до речі, виготовляють і розхвалені рекламоюкорми для собак і кішок.) Виходить, що корівок годують продуктом, вякому міститься м'ясо їх родичів. "Пріонові бунт" в організмі корови --канібала призводить до виникнення інфекції губчатого енцефаліту, яканебезпечна і для людини, що стоїть слідом за коровою в харчовому ланцюжку. p>
Що швидше за все сталося - що люди почали використовувати продукти тваринного походження для згодовування самим же тварин, що є абсолютно протиприродне: як всі ми знаємо, корови -- це травоїдні. Але для того, щоб корови були більш м'ясистими і, відповідно, комерційно більш вигідними, їм почали згодовувати їжу, яка містить багато білків. Ця їжа виробляється з таких же корів чи інших тварин. Таким чином, в їжу почали потрапляти речі, які в ході нормальної еволюції ніколи в їжу корів не потрапляли.
Хороші і погані пріони
Тут потрібне невелике пояснення: молекули білка, що представляють собою,як відомо, довгі ланцюжки із залишків амінокислот, мають і цілкомпевну просторову організацію. Тому, характеризуючи білок,вчені говорять про його первинної, вторинної, третинної, а в окремих випадкахі про четвертинної структурах. Первинна структура білка відображає йогоамінокислотних послідовність, тобто порядок чергування амінокислотнихзалишків у молекулі.
Вторинна структура білка відображає конформацію молекули, тобто спосіб їїскручування в просторі. Одна з найбільш розповсюджених моделей --спіраль.
Третинна структура білка відображає тривимірну конфігурацію вже скрученоюмолекули в просторі. Скажімо, та ж сама спіраль, але ще й вигнута.
Ну, а четвертинна структура білка утворюється за рахунок взаємодії міжрізними молекулами і характерна лише для деяких білків, наприкладгемоглобіну.
Кожен білок має свою постійну незмінну структуру, за якою клітинайого ідентифікує. Це свого роду пароль, ключ до замка. Будь-який білок знезнайомій клітці структурою є для неї чужорідним і таким, що підлягаєінактивації. Так що ж роблять пріони? Професор Тараховскій поясняетПріониздатні переводити білок з конформації звичайної в конформацію незвичайну,яка клітиною сприймається як щось чужорідне, і клітина намагається цейбілок знищити, перетворити на щось таке, що не може бути використанеклітиною, і цей білок стає нерозчинним. Тобто він перетворюється наякі - то частинки, і ці частинки утворюють нитки, або тяжі, які немають практично вже жодної функції - той, що виконували ці білки. Вонипросто заповнюють клітинне простір. Тобто з точки зору клітини вонавиконала свою функцію, тому що вона інактивувати білок неправильноїконформації. Але для клітини ця інактивація має жахливі наслідки,тому що ці нефункціональні білки, накопичуючись в клітині, їїпрактично вбивають. І багато клітини, що містять ці білки, гинуть. Жахполягає в тому, що ці пріони мають здатність, зв'язуючись збілками, переводити їх в таку конформацію, що потім не повертаєтьсятому. Таким чином, це практично незворотній процес.
Втім, такої трансформації піддаються не всі білки підряд, а лише ті саміпріони. Справа в тому, що ген, що кодує первинну структуру пріонів, тоє визначним властиву їм послідовність амінокислот, знайдено нетільки у всіх людей, а й взагалі у всіх ссавців і навіть у деякихптахів. Це означає, що в природі існують як мінімум дві формивідповідного білка - нормальна, завжди присутня в організмілюдей і тварин, і патогенна, яка, власне, й іменується пріонів.
Сам термін "пріони" - це скорочення словосполучення "infectious protein",тобто "інфекційний білок". Найбільше пріонних білків у мозку, набагатоменше - в легенях, кишечнику, селезінці, ще менше - у м'язах. Покипріонних білок знаходиться в звичайній формі - вона іменується альфа --конформацією, - він добре розчиняється в біологічних рідинах і здатнийвиконувати властиву йому функцію - правда, учені поки не знають, якусаме. Однак зрідка і з невідомих поки що причин цей білок береіншу, аномальну форму - її називають бета - конформацією, - утворюєнерозчинні агрегати і виступає як чужорідне і шкідливе для організмутіло, в кінцевому рахунку руйнуючи роботу всієї нервової системи.
Пріони - це звичайний білок. Він є у кожного з нас на поверхні нервовихклітин. У своєму нормальному стані його молекула скручена певнимчином. За якою - то причини вона може розкрутитися і придбати
"неправильну" просторову конфігурацію. "Неправильні" распрямлениямолекули пріонів легко притягуються один з одним, на нервовій клітиніутворюються білкові бляшки, і вона гине. На місці загиблої нервовоїклітини утворюється порожнеча - вакуоль, заповнена рідиною. Поступово весьмозок перетворюється на дірчасту субстанцію, схожу на губку, і людина аботварина гине.
Шляхи перенесення генетичної інформації в клітині узагальнює запропонована Ф.
Криком так звана центральна догма молекулярної біології (рис. 1) [3].
Основний шлях перенесення: від генів - дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК),здатної до самовідтворення, - до рибонуклеїнової кислоти (РНК), інодіздатної до самовідтворення, і, нарешті, - до білків. На цьому етапізакінчується шлях переносу інформації. Вона не повертається до нуклеїновихкислот, а білки не здатні до самовідтворення. До останнього часувважалося аксіомою, що чергування амінокислотних залишків у поліпептиднихланцюгах, тобто первинна структура білків, однозначно визначає характерїх складання і тим самим функціональну активність [4, 5]. Ціподання були розхитані в значній мірі завдякидосліджень, про які йтиметься далі.
МОЛЕКУЛЯРНА ГЕНЕТИКА Пріони ССАВЦІ
Інфекційне початок виявилося асоційованим саме зі згаданимибілковими утвореннями головного або спинного мозку. При цьому білок --пріони (РгРSc) з цих високомолекулярних агрегатів і розчиннанеінфекційний білок (РгРC) здорових особин мають однакову первиннуструктуру, тобто однакову амінокислотних послідовність, алерозрізняються за вторинної та третинної структури, тобто характером укладанняполіпептидного ланцюга (рис. 2). p>
У білку РгРSc виявляється істотно більше так званих B - шарів p>
- близько 43% (у РгРC - 3%) - і трохи зменшується кількість ( 43 - 34 p>
%) так званих a - спіралей. При цьому інфекційний білок, який утворює вже згадані амілоїдні тяжі, виявляється більш кислотостійких, термоустойчивость і більш стійким до протеолізу, ніж його клітинний гомолог РгРC. Виявилося, що інфекційний білок виникає шляхом модифікації своєї структури зі звичайного клітинного білка і при цьому набуває властивості інфекційності [8]. На рис. 3 показана структура цього гена (PRNP) людини. Зверху - відомі варіанти нормального поліморфізму, тобто амінокислотні заміни, не призводять до захворювання. P>
Внизу - мутаційні заміни, що призводять до нейродегенеративних захворювань p>
[8]. Особливий інтерес представляє початковий кінець гена і відповідно так званий N - термінальний кінець білка. Тут закодовані п'ять повторів з восьми амінокислот. Зменшення числа повторів на один не супроводжується патологічними наслідками, в той час як збільшення числа повторів (відомі варіанти, аж до 12 повторів) призводить до однієї з спадкових форм захворювання [8]. Отже, ці повтори відіграють значну роль в організації структури білка і яким - то чином впливають на можливість його перетворення на інфекційну форму.Ітак, спадкові варіанти захворювання - результат мутаційного зміни первинної структури білка, що полегшує перетворення його в пріони і далі - перетворення усіх знову синтезованих поліпептидів в пріонних, патогенну і інфекційну форму. Спорадична форма захворювання - спонтанне зміна характеру укладання поліпептидного ланцюга, що перетворює клітинний білок в пріони, а далі - знову ж таки перетворення усіх знову синтезованих поліпептидів в пріонних, тобто інфекційну і патогенну, форму. Тут дуже важливо відзначити, що при одній і тій же структурі первинної, тобто однієї і тієї ж амінокислотної послідовності, без будь-яких змін кодує гена може виникнути декілька варіантів укладання пріона, і ці розрізняються варіанти укладання відтворюються при наступній інфекції. Вони отримали назву штамів або правильніше - клонів пріона p>
[15]. І, нарешті, інфекційна форма пріонних захворювань - результат проникнення в організм, в клітину ссавців інфекційного білка, що виникла будь-яким із двох згаданих способів. У стандартні концепції легко укладається виникнення спадкових форм захворювання. Можна уявити, що одна первинна структура є основою для різних способів просторової укладки білкової молекули. Тут потрібне невелике пояснення: молекули білка, що представляють собою, як відомо, довгі ланцюжки із залишків амінокислот, мають і цілком певну просторову організацію. Тому, характеризуючи білок, вчені говорять про його первинної, вторинної, третинної, а в окремих випадках і про четвертинної структурах. Первинна структура білка відображає його амінокислотних послідовність, тобто порядок чергування амінокислотних залишків у молекулі. Вторинна структура білка відображає конформацію молекули, тобто спосіб її скручування в просторі. Одна з найбільш розповсюджених моделей - спіраль. Третинна структура білка відображає тривимірну конфігурацію вже скрученою молекули в просторі. P>
Скажімо, та ж сама спіраль, але ще й вигнута. Ну, а четвертинна структура білка утворюється за рахунок взаємодії між різними молекулами і характерна лише для деяких білків, наприклад гемоглобіну. P>
Кожен білок має свою постійну незмінну структуру, за якою клітина його ідентифікує. Це свого роду пароль, ключ до замка. Будь-який білок з незнайомою клітці структурою є для неї чужорідним і підлягає інактивації. Так що ж роблять пріони? Професор Тараховскій пояснює: p>
"Здорові" пріонові білки зустрічаються у вигляді різних за складом протеїнових компонентів у клітинах головного мозку різних видів тварин. Вони розташовані на поверхні нервових клітин і, судячи з усього, відіграють певну роль у передачі сигналів, що йдуть від раздражітелей.Ета клітинна форма пріонів (ПрПк, к = клітинний; РrР, с = cellular) відрізняється від їх патологічної форми (ПрПск, ск = скрепі; PrPsc, sc = scrapie) своєї просторової структурою. З цим пов'язано драматичне зміна з точки зору стійкості по відношенню до зовнішніх впливів і расщепляемості за допомогою ферментів. У той час, як пріони ПрПк розщеплюються легко, пріони ПрПск виявляють вкрай високу стійкість до ферментів, високій температурі і засобів дезінфекції.
ХРОНОЛОГІЯ ЕПІДЕМІЇпріонні білки здатні існувати в двох різних формах. Абсолютнооднакові за складом, ці дві форми сильно розрізняються за своєюпросторовій структурі. Якщо білок знаходиться у звичайній формі, він добрерозчиняється в біологічних рідинах і здатний виконувати властивуйому функцію. Опинившись в інший, аномальної, формі, він утворюєнерозчинні агрегати і виступає як чужорідне і шкідливе дляорганізму тіло. Саме з відносинами між цими двома властивостями пов'язанонайважливіше властивість пріонів - явище, з яким біологи ніколи ранішене зустрічалися. Білок, що знаходиться в аномальної формі, стикаючись зі своїмродичем, що мають звичайну форму, переводить його в ту ж аномальну форму.
Так, з'ясувалося, що білки, відкриті Прусінером, виявляються збудникамихвороб: потрапляючи в здоровий організм, аномальний білок "заражає" білки,знаходилися до цього в звичайній формі, в результаті накопичуються агрегати,які руйнують клітини мозку. p>
ДУМКА
Слідами Ескулапа (прямий ефір на Радіо "Свобода")
Данило Голубєв:
За його даними, білкова молекула нормального пріона має форму спіралі,вона як би складена ( "скручена"). Коли в силу тих чи інших причинмолекула "розкручується" і починає походить на гладких пучок волосся, пріонистають смертельно небезпечними. Стикаючись з нормальними пріонами пріонипатогенні індукують зміни форми їх молекул, тобто трансформують їхв пато?? енние. Йде своєрідна молекулярна ланцюгова реакція такихзмін, що супроводжується дегенерацією нервових клітин головного мозку.
Механізм передачі інфекції І альфа - і бета - конформації пріона - цеспіраль, вся різниця лише в те, що молекула патогенного білка маєприблизно на 10 відсотків менше вигнутих ділянок, ніж молекула білканешкідливого. Між іншим, пріони - самі дрібні з усіх відомихінфекційних агентів: вони приблизно в сто разів менше, ніж віруси. Саме жстрашне - і з цим явищем біологи ніколи раніше не зустрічалися --полягає в тому, що патогенний пріони, стикаючись зі своїм нормальнимродичем, переводить його в свою конформацію, тобто як би заражає. Іпотрапивши у інший організм, пріони може викликати появу бета - конформаційнормальних білків, закодованих в тому ж гені, що і він сам. Саме такимбув механізм передачі інфекції "куру" при ритуальному канібалізм на Новій
Гвінеї, так само відбувається і зараження хворобою Кройцфельдта - Якоба припоїданні м'яса інфікованих пріонами корів. Прояв цієї хвороби в своєчас називалося розм'якшенням мозку. Але це - банальний мову, який непояснює саму патологію. А патологія така, що пріони, які викликаютьсказ корів, потрапляючи в клітини, призводять до виникнення цих фібрил,або тяжів, і клітини руйнуються, дегенерують. Таким чином, відбуваєтьсянеоборотна втрата клітин мозку, з часом симптоми хвороби стаютьочевидними, і людина гине.
Звідки беруться "неправильні" пріони? Причиною хвороби (Крейтцфельдта -
Якоба, наприклад) може бути спадкова схильність. Невеликапомилка в нуклеотидної послідовності гена, кодірующе ГО пріони, викликаєсинтез "неправильних" білкових молекул з "розкрученою" конфігурацією.
Ймовірно, такі аномальні пріони у людини і тварин при наявностігенетичної схильності накопичуються з віком і у підсумкувикликають повне руйнування нейронів головного мозку. Вважається, що припопаданні в організм людини або тварини хоча б однієї розкрученоїмолекули пріона поступово всі інші "нормальні" пріони починаютьрозгортатися аналогічним чином. Яким чином "ненормальна" молекулапріона розгортає нормальну, невідомо. Вчені шукають молекулу --посередник у цьому ланцюзі хімічних реакцій, але поки що безуспішно. p>
- Пріони здатні переводити білок з конформації звичайної в конформацію незвичайну, яка клітиною сприймається як щось чужорідне, і клітина намагається цей білок знищити, перетворити на щось таке, що не може бути використано клітиною, і цей білок стає нерозчинним. Тобто він перетворюється на які - то частинки, і ці частинки утворюють нитки, або тяжі, які не мають практично вже жодної функції - той, що виконували ці білки. Вони просто заповнюють клітинне простір. Тобто з точки зору клітини вона виконала свою функцію, тому що вона інактивувати білок неправильної конформації. Але для клітини ця інактивація має жахливі наслідки, тому що ці нефункціональні білки, накопичуючись в клітині, її практично вбивають. І багато клітини, що містять ці білки, гинуть. Жах полягає в тому, що ці пріони мають здатність, зв'язуючись з білками, переводити їх в таку конформацію, що потім не повертається назад. Таким чином, це практично незворотній процес. Втім, такої трансформації піддаються не всі білки підряд, а лише ті ж пріони. Справа в тому, що ген, що кодує первинну структуру пріонів, тобто визначає властиву їм послідовність амінокислот, знайдений не тільки у всіх людей, а й взагалі у всіх ссавців і навіть у деяких птахів. Це означає, що в природі існують як мінімум дві форми відповідного білка - нормальна, завжди присутня в організмі людей і тварин, і патогенна, яка, власне, й іменується пріонів. Сам термін "пріони" p>
- це скорочення словосполучення "infectious protein", тобто p>
"інфекційний білок". Найбільше пріонних білків у мозку, значно менше - в легенях, кишечнику, селезінці, ще менше - у м'язах. Поки поранених білок знаходиться в звичайній формі - вона іменується альфа - конформацією, - він добре розчиняється в біологічних рідинах і здатний виконувати властиву йому функцію - правда, учені поки не знають, яку саме. Однак зрідка і з невідомих поки що причин цей білок бере іншу, аномальну форму - її називають бета - конформацією, p>
- утворює нерозчинні агрегати і виступає як чужорідне і шкідливе для організму тіло, в кінцевому рахунку руйнуючи роботу всієї нервової системи . Механізм передачі інфекції І альфа - і бета - конформації пріона - це спіраль, вся різниця лише в тому, що молекула патогенного білка має приблизно на 10 відсотків менше вигнутих ділянок, ніж молекула білка нешкідливого. Між іншим, пріони - самі дрібні з усіх відомих інфекційних агентів: вони приблизно в сто разів менше, ніж віруси. Найстрашніше ж - і з цим явищем біологи ніколи раніше не зустрічалися - полягає в тому, що патогенний пріони, стикаючись зі своїм нормальним родичем, переводить його в свою конформацію, тобто як би заражає. І потрапивши у інший організм, пріони може викликати появу бета p>
- конформацій нормальних білків, закодованих в тому ж гені, що і він сам. Саме таким був механізм передачі інфекції "куру" при ритуальному канібалізм на Новій Гвінеї, так само відбувається і зараження хворобою p>
Кройцфельдта - Якоба при поїданні м'яса інфікованих пріонами корів. - p>
Прояв цієї хвороби свого часу називалося розм'якшенням мозку. Але це - банальний мова, яка не пояснює саму патологію. А патологія така, що пріони, які викликають сказ корів, потрапляючи в клітини, призводять до виникнення цих фібрил, або тяжів, і клітини руйнуються, дегенерують. Таким чином, відбувається необоротна втрата клітин мозку, з часом симптоми хвороби стають очевидними, і людина гине.
У ході дослідів по інфікування мишей, яким безпосередньо в головниймозок впорскується мозкової матеріал, що містив збудник, вдалосяперенести і викликати хворобу. Коли ж використовувалися миші, змінені придопомогою генної інженерії і не володіли більш здоровими ПрПк, подібнідосліди по інфікування не удавалісь.Т. о. передумовою, що викликає ТГЕ придопомоги ПрПск, є наявність здорових ПрПк. Очевидно, інфекційні білкиздатні після контакту в головному мозку викликати ланцюгову реакцію, в ходіякій нешкідливі, здорові пріони перетворюються у своїх руйнівних
"двійників" ПрПск. Це в даний час вже може бути доведено і придопомоги лабораторних дослідів в пробірках. В ході цих дослідів клітинні пріонив результаті контакту з "скрепі - пріонами" змінюють свою просторовуструктуру. На відміну від нормальних пріонів, хвороботворні пріони НЕруйнуються в шлунку. Можливо, в їх поширенні відіграє важливу роль іімунна система. Справа в тому, що вчені виявили в овець, корів, а такожу людей підвищену концентрацію пріонів не тільки в головному мозку, а й умигдалинах, кишечнику і селезінці. Відповідно до новітніх гіпотез пріонинакопичуються та розмножуються в певних захисних клітинах улімфатичних вузлах і селезінці. Однак за - як і раніше, незрозуміло, як пріонипотім потрапляють з селезінки в головний мозок. Але варто їм потрапити туди, яквони тут же починають свою руйнівну діяльність. Вони перетворюютьнормальні пріони в їх інфекційний варіант. Останній, у свою чергу,здатний викликати трансформацію інших клітинних пріонів. Хвороботворніпріони не піддаються розщепленню і як "сміття" або "відходів"накопичуються в нервових клітинах. Рано чи пізно настає моментпереповнення нервової клітини, яка втрачає в результаті цього можливістьфункціонувати нормально і поступово відмирають. Цей процес носитьспочатку непомітний, "повзучий" характер. Лише в стадії прогресуючогорозпаду клітини швидкість її руйнування возрастает.Наконец відмирає такекількість нервових клітин, що головний мозок набуває легкорозпізнавану типову губчату структуру. Одночасно відбуваютьсязміни викликають вищеописані симптоми.
Відповідно до створеної Прузінер "теорії пріонів" інфекційні білки (світло --сірі, ПрПск) здатні викликати в головному мозку ланцюгову реакцію. Нешкідливі,здорові пріони (темно - сірі, ПрПк) перетворюються у своїх руйнівних
"двійників". p>
Пріони викликають у тварин і у людини невиліковні нейродегенеративнізахворювання мозку. Одне з них - губчаста енцефалопатія - сьогодні буквальноу всіх на устах, оскільки тваринна форма цієї хвороби, що іменується в побуті
"коров'ячим сказом", одержує в Європі все більш широке поширення,а тим часом вона здатна передаватися і людям, викликаючи в них так званухвороба Кройцфельдта - Якоба.
Дегенеративні хвороби, при яких мозок руйнується, перетворюючись на певнеподобу губки, відомі давно. У хворих тварин на зрізі мозку підмікроскопом видно вакуолі - мікроскопічні пори. Хворий мозок нагадуєпористу губку, звідси виникло наукова назва цієї групи захворювань --губчастоподібну енцефалопатія. Губчастоподібну енцефалопатією хворіютькорови, вівці (так звана хвороба скрейпі), кози, гризуни і навіть кішки.
Тварина гине від повного руйнування мозку. Аналогічні хвороби, правданадзвичайно рідко, зустрічаються і в людей: хвороба куру (поширенасеред папуасів Нової Гвінеї) і хвороба Крейтцфельдта - Якоба. Останнявідома з минулого століття, і вражає вона приблизно одного з мільйоналюдей похилого віку. Спочатку у хворого порушується координаціярухів, потім настає повна втрата пам'яті, страждальця долаютьконвульсії. У підсумку хворий помирає. Учені давно зрозуміли, що збудникгубчастоподібну енцефалопатії "живе" в головному та кістковому мозку тварин ілюдей. Найбільша концентрація збудника інфекції - у довгому ісередньому відділах головного мозку. У м'ясі вона набагато нижче.
Тому, навіть незважаючи на явний недолік доказів пріонів моделігубчастоподібну енцефалопатії, Прузінер в 1997 році отримав за своєвідкриття Нобелівську премію, патогенні пріони - знайти і знешкодити Після
Того, як було показано, що губчастоподібну енцефалопатія викликаєтьсяпріонами, для постановки діагнозу стало можливим не просто досліджуватизріз певних ділянок головного мозку на наявність порожнеч - вакуоль, алеі визначати сам збудник захворювання. Біохімічними методами виділяютьпріонні білки і вивчають їх під електронним мікроскопом - якщо молекули їхсклеєні між собою, утворюють нитки, то наявність патогенних пріонів в мозкусумніву не підлягає. Імунологічні методи детекції з використаннямспецифічних антитіл до "розкрученим" патогенним пріонами
(імуногістохімічної аналіз зрізів і імуноблотінгу) більш чутливі,ніж електронна мікроскопія. Суть їх в наступному: якщо антитілавзаємодіють з білками, виділеними з головного мозку, - патогенніпріони в ньому є, а якщо реакція не йде - збудників губчастоподібнуенцефалопатії в мозку немає. Найскладніше, що було визначення полягає вте, що аналіз проводиться виключно на мозку забитих корів. Тобтопоки немає можливості проводити дослідження на живих тварин.
Близько 15 років тому в Англії тисячі корів вразила смертельна хвороба.
Захворювали нею переважно тварини старше 4 - х років. Симптомирізноманітні. По - перше - нерівна кульгавий хода. На останнійстадії хвороби корова взагалі не може піднятися - відмовляють задні ноги.
По - друге, тварини втрачають у вазі, знижуються надої, але найголовніше,змінюється поведінка корівок - вони стають неспокійними, боязкими
(хворі корови особливо бояться вузьких проходів, коридорів і загонів),агресивними, скрегіт зубів, прагнуть відокремитися від стада, різкореагують на світло, звук, дотик. Загалом, ведуть себе як тварини,заражені вірусом сказу. Звідси і побутова назва захворювання --коров'ячий сказ. "Нова" страшна хвороба виявилася давно відомоїгубчастоподібну енцефалопатією, до "справжньому" сказу ніякого відношенняне має. У "справжнього" вірусного сказу - водобоязнь і угубчастоподібну енцефалопатії спільне - тільки симптоми і назва, амеханізм виникнення захворювань різний.
Його симптоми дуже нагадували симптоми відомої з XVIII ст. "рисистоїхвороби "у овець (англ." Scrapie "-" скрепі "від дієслова Lto scrape", щоозначає "дряпати", "терти") - тварини були надзвичайно полохливими ідезорієнтованими, страждали тремтінням у м'язах і врешті-решт повністювтрачали контроль над своїми рухами. Через деякий часвони гинули. У ході подальших досліджень вдалося з'ясувати, що подібнісимптоми ще до 1984 р. спостерігалися у корів на одній фермі в Західному
Сассексі. Детальні дослідження продемонстрували, що головний мозокуражених корів, подібно до головного мозку овець, які загинули від хвороби "скрзпі
", Був поцяткований дрібними отворами, як губка. Тому в науковому світіце нове захворювання отримало назву "Bovine Spongiforme Enzephalopathie
"(що в перекладі означає" губчате захворювання головного мозку корови ").
Оскільки подібними захворюваннями страждають і багато інших видів тварин,які є їх переносниками, їх об'єднують під загальною збірним поняттям
Lтрансміссівние губчасті енцефалопатії "(ТГЕ). У 1920 р. два лікаря, Ганс Г.
Кройцфельда (1885 - 1964) і Альфонс М. Якоб (Джейкоб) (1884 - 1931), впершеописали цю смертельну хворобу, яка нині носить їх ім'я (хвороба
Кройцфельда - Якоба, БКЯ, або, за - англійською, Creutzfeldt - Jacob -
Disease, CJD), у людини. До числа її видимих зовнішніх симптомів відносяться,між іншим, депресії, порушення рухової системи, нерухомістьм'язів, утруднене ковтання, проте головним пізнавальним ознакоюхвороби є надзвичайно швидка деградація особистості. Тому медикиописують цю хворобу, між іншим, і як "хвороба Альцгеймера,протікає в дуже стислий період часу ". Щоправда, ця" класичнаформа "ТГЕ зустрічається надзвичайно рідко на 1 мільйон жителів припадаютьприблизно 0, 5 - 1 випадок захворювання.
Гірше того - в 1995 році вперше від нової хвороби, дуже схожою на хворобу
Крейтцфельдта-Якоба, в Англії почали вмирати люди. На відміну від
"класичної" хвороби Крейтцфельдта - Якоба нею хворіли переважномолоді люди до 30 років. Офіційна причина - вживання в їжу яловичини,зараженої збудником коров'ячого сказу. На сьогоднішній день померлибільше 80 хворих. Однак прямого доказу того, що люди заразилисясаме через м'ясо та м'ясні страви, немає. Відносно невелика кількістьпостраждалих від губчастоподібну енцефалопатії - слабка втіха. Вченіпобоюється, що кількість хворих може різко зрости за рахунок тих, хто ївяловичину ще до введення санітарної експертизи на м'ясокомбінатах Західної
Європи - інкубаційний період коров'ячого сказу у корів складає відтрьох до восьми років. Передбачається, що у людей він може бути і більшетривалим - до 30 років. У деяких країнах ті люди, які в пікзахворюваності губчастоподібну енцефалопатією жили в Англії, знаходяться підмедичним контролем, оскільки у них залишається ймовірність захворіти хворобою
Крейтцфельдта - Якоба.
В останні роки був розроблений метод діагностики хвороби Кейтцфельдта -
Якоба у людей. Це - теж імунологи ний аналіз з використанням антитілдо аномальних пріонами. Реакцію проводять, відбираючи проби спинномозковоїрідини або роблячи зріз тканини з гланд. На великих м'ясокомбінатах в Західній
Європі імунологічний аналіз проводять за 10 годин, тобто за той час,поки туша готується до переробки. Якщо ж все - таки патогенні пріонивиявлені, тушу спалюють при високій температурі. За останніми даними, дляповного знищення збудника коров'ячого сказу потрібна температура неменше 1000 градусів!за підрахунками фахівців, поїсти м'ясо "скажених" корівок вже встигли близькомільярда землян. До 2003 року очікується, що щорічно будуть хворітикілька мільйонів чоловік (у прихованій формі губчастий енцефаліт можепротікати 10 років). p>
У 1971 - му році вчений довів можливість передачі від людини твариною хвороби Кройцфельдта - Якоба. Всі ці нейродегенеративні хвороби викликалися, схоже, "повільними вірусами", що володіли, крім тривалого інкубаційного періоду, низкою інших дуже важливих загальних особливостей. Якщо звичайні вірусні інфекції супроводжуються, як правило, вираженої імунно?? реакцією організму, яка характеризується запальним процесом, підвищенням температури, виробленням антитіл та інтерферону, то повільні віруси таких реакцій не викликали. Крім того, всі відомі віруси складаються з нуклеїнової кислоти - або ДНК, або РНК, p>
- укладеної в білкову оболонку, причому білок виступає як засіб транспортування нуклеїнової кислоти в клітину - господаря. Зруйнувати нуклеїнові кислоти і тим самим інактивувати віруси можна кип'ятінням, впливом формальдегіду, ультрафіолетового або іонізуючого випромінювання, але всі ці лікарські засоби в боротьбі з повільними вірусами виявилися неефективними.
Довгий час в області медичної науки вважалося неписаним законом, щовсі збудники інфекційних захворювань завжди оснащені спадковоїінформацією, що забезпечує їм можливість розмножуватися. Однак у випадку
"рисистої хворобу" і "хвороби Кройцфельда - Якоба" (БКЯ) збудник,здавалося, не відповідав цим критеріям. У випадку обробкиінфікованих їм проб тканин за допомогою методів, які вбивали віруси ібактерії, не відбувалося зовсім нічого. Ні алкоголесодержащіедезінфекційні засоби, ні ультрафіолетове випромінювання не руйнували цей
"нетрадиційний" збудник. Врешті-решт з ним вдалося покінчити лишеза допомогою обробки проб концентрованими кислотами та хлоросодержащімірозчинами.
Подальша історія залишалася за - як і раніше, захоплюючою. У 1972 р. помервід ТГЕ один з пацієнтів американського лікаря Стенлі Прузінер. Прузінерхотів зрозуміти причину його смерті і прочитав з цією метою безліч книг. Усвоїх пошуках він натрапив на праці Чарльза Гайдусека і Вінсента Цігаса.
Останні в 1967 р. описали хвороба, що спалахнула на архіпелазі Папуа -
Нова Гвінея серед членів тубільного племені "форі". Самі аборигени називалицю хворобу "куру" ( "що сміється смерть"). Справа в тому, що хворих неюлюдей спочатку охоплювали напади мимовільного сміху, після чого до нихдодавалися симптоми, подібні до симптомів ТГЕ. Найдивніше, однак,полягало в існуванні паралелей між "куру", ТГЕ і овечої
"рисистої хворобою". Гайдусек і Цігас прийшли до висновку, що причину інфекціїслід шукати в людожерські ритуалах, в ході яких плем'я пожирало мізкимерців. Під враженням цього висновку Прузінер в результаті багаторічноївласної дослідницької роботи розробив гіпотезу, згідно з якоюзбудник "рисистої хвороби" позбавлений спадкової субстанції. Згіднойого припущеннями цим збудником був певний білок. Він дав йомуназву "Proteinous infectious particle" (у перекладі: "заразнібелкообразние частки "), скорочено: пріони - протеїн (ПРП). На відміну відбактерій або вірусів інфекційний пріони не "живе", оскільки він не містить всобі ніяких нуклеїнових кислот і ніякої спадкової інформації.
Очевидно, подібний пріони, незважаючи на відсутність спадкової інформації,має здатність до розмноження і може переноситися. Тим самим вінставить "з ніг на голову" всі закони мікробіології та