Doc1 (645860), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

"Здоровые" прионовые белки встречаются в виде различных по составу протеиновых компонентов в клетках головного мозга различных видов животных. Они расположены на поверхности нервных клеток и, судя по всему, играют определенную роль в передаче сигналов, идущих от раздражителей.Эта клеточная форма прионов (ПрПк, к = клеточный; РrР, с = cellular) отличается от их патологической формы (ПрПск, ск = скрэпи; PrPsc, sc = scrapie) своей пространственной структурой. С этим связано драматическое изменение с точки зрения устойчивости по отношению к внешним воздействиям и расщепляемости посредством ферментов. В то время, как прионы ПрПк расщепляются легко, прионы ПрПск проявляют крайне высокую устойчивость к ферментам, высокой температуре и средствам дезинфекции.

ХРОНОЛОГИЯ ЭПИДЕМИИ

прионные белки способны существовать в двух различных формах. Абсолютно одинаковые по составу, эти две формы сильно различаются по своей пространственной структуре. Если белок находится в обычной форме, он хорошо растворяется в биологических жидкостях и способен выполнять свойственную ему функцию. Оказавшись в другой, аномальной, форме, он образует нерастворимые агрегаты и выступает как чужеродное и вредоносное для организма тело. Именно с отношениями между этими двумя свойствами связано самое важное свойство прионов - явление, с которым биологи никогда раньше не встречались. Белок, находящийся в аномальной форме, сталкиваясь со своим сородичем, имеющим обычную форму, переводит его в ту же аномальную форму. Так, выяснилось, что белки, открытые Прусинером, оказываются возбудителями болезней: попадая в здоровый организм, аномальный белок "заражает" белки, находившиеся до этого в обычной форме, в результате накапливаются агрегаты, которые разрушают клетки мозга.

МНЕНИЕ

По следам Эскулапа (прямой эфир на Радио" Свобода ")

Даниил Голубев:

По его данным, белковая молекула нормального приона имеет форму спирали, она как бы сложена (" скручена "). Когда в силу тех или иных причин молекула" раскручивается "и начинает походит на пучок гладких волос, прионы становятся смертельно опасными. Соприкасаясь с нормальными прионами прионы патогенные индуцируют изменения формы их молекул, то есть трансформируют их в патогенные. Идет своеобразная молекулярная цепная реакция таких изменений, сопровождающаяся дегенерацией нервных клеток головного мозга.

Механизм передачи инфекции И альфа -, и бета - конформации приона – это спираль, вся разница лишь в том, что молекула патогенного белка имеет примерно на 10 процентов меньше изогнутых участков, чем молекула белка безвредного. Между прочим, прионы – самые мелкие из всех известных инфекционных агентов: они примерно в сто раз меньше, чем вирусы. Самое же страшное – и с этим явлением биологи никогда раньше не встречались – состоит в том, что патогенный прион, сталкиваясь со своим нормальным сородичем, переводит его в свою конформацию, то есть как бы заражает. И попав в другой организм, прион может вызывать появление бета - конформаций нормальных белков, закодированных в том же гене, что и он сам. Именно таким был механизм передачи инфекции "куру" при ритуальном каннибализме на Новой Гвинее, так же происходит и заражение болезнью Кройцфельдта - Якоба при поедании мяса инфицированных прионами коров. Проявление этой болезни в своё время называлось размягчением мозга. Но это – банальный язык, который не объясняет саму патологию. А патология такова, что прионы, которые вызывают бешенство коров, попадая в клетки, приводят к возникновению этих фибрилл, или тяжей, и клетки разрушаются, дегенерируют. Таким образом, происходит необратимая потеря клеток мозга, со временем симптомы болезни становятся очевидными, и человек погибает.

Откуда берутся "неправильные" прионы? Причиной болезни (Крейтцфельдта - Якоба, например) может быть наследственная предрасположенность. Небольшая ошибка в нуклеотидной последовательности гена, кодирующе ГО прион, вызывает синтез "неправильных" белковых молекул с "раскрученной" конфигурацией. Вероятно, такие аномальные прионы у человека и животных при наличии генетической предрасположенности накапливаются с возрастом и в итоге вызывают полное разрушение нейронов головного мозга. Считается, что при попадании в организм человека или животного хотя бы одной раскрученной молекулы приона постепенно все остальные "нормальные" прионы начинают разворачиваться аналогичным образом. Каким образом "ненормальная" молекула приона разворачивает нормальную, неизвестно. Ученые ищут молекулу - посредник в этой цепи химических реакций, но пока безуспешно.

- Прионы способны переводить белок из конформации обычной в конформацию необычную, которая клеткой воспринимается как нечто чужеродное, и клетка пытается этот белок уничтожить, превратить в нечто такое, что не может быть использовано клеткой, и этот белок становится нерастворимым. То есть он превращается в какие - то частички, и эти частички образуют нити, или тяжи, которые не имеют практически уже никакой функции - той, что выполняли эти белки. Они просто заполняют клеточное пространство. То есть с точки зрения клетки она выполнила свою функцию, потому что она инактивировала белок неправильной конформации. Но для клетки эта инактивация имеет чудовищные последствия, потому что эти нефункциональные белки, накапливаясь в клетке, её практически убивают. И многие клетки, содержащие эти белки, погибают. Ужас заключается в том, что эти прионы обладают способностью, связываясь с белками, переводить их в такую конформацию, которая потом не возвращается назад. Таким образом, это практически необратимый процесс. Впрочем, такой трансформации подвергаются не все белки подряд, а лишь те же прионы. Дело в том, что ген, кодирующий первичную структуру прионов, то есть определяющий свойственную им последовательность аминокислот, найден не только у всех людей, но и вообще у всех млекопитающих и даже у некоторых птиц. Это значит, что в природе существуют как минимум две формы соответствующего белка - нормальная, всегда присутствующая в организме людей и животных, и патогенная, которая, собственно, и именуется прионом. Сам термин "прион " - это сокращение словосочетания "infectious protein", то есть "инфекционный белок". Больше всего прионных белков в мозге, гораздо меньше - в лёгких, кишечнике, селезёнке, ещё меньше - в мышцах. Пока прионный белок находится в обычной форме - она именуется альфа - конформацией, - он хорошо растворяется в биологических жидкостях и способен выполнять свойственную ему функцию - правда, учёные пока не знают, какую именно. Однако изредка и по неизвестным пока причинам этот белок принимает иную, аномальную форму - её называют бета - конформацией, - образует нерастворимые агрегаты и выступает как чужеродное и вредное для организма тело, в конечном счёте разрушая работу всей нервной системы. Механизм передачи инфекции И альфа -, и бета - конформации приона - это спираль, вся разница лишь в том, что молекула патогенного белка имеет примерно на 10 процентов меньше изогнутых участков, чем молекула белка безвредного. Между прочим, прионы - самые мелкие из всех известных инфекционных агентов: они примерно в сто раз меньше, чем вирусы. Самое же страшное - и с этим явлением биологи никогда раньше не встречались - состоит в том, что патогенный прион, сталкиваясь со своим нормальным сородичем, переводит его в свою конформацию, то есть как бы заражает. И попав в другой организм, прион может вызывать появление бета - конформаций нормальных белков, закодированных в том же гене, что и он сам. Именно таким был механизм передачи инфекции "куру" при ритуальном каннибализме на Новой Гвинее, так же происходит и заражение болезнью Кройцфельдта - Якоба при поедании мяса инфицированных прионами коров. - Проявление этой болезни в своё время называлось размягчением мозга. Но это - банальный язык, который не объясняет саму патологию. А патология такова, что прионы, которые вызывают бешенство коров, попадая в клетки, приводят к возникновению этих фибрилл, или тяжей, и клетки разрушаются, дегенерируют. Таким образом, происходит необратимая потеря клеток мозга, со временем симптомы болезни становятся очевидными, и человек погибает.

В ходе опытов по инфицированию мышей, которым непосредственно в головной мозг впрыскивался мозговой материал, содержавший возбудитель, удалось перенести и вызвать болезнь. Когда же использовались мыши, измененные при помощи генной инженерии и не обладавшие более здоровыми ПрПк, подобные опыты по инфицированию не удавались.Т. о. предпосылкой, вызывающей ТГЭ при помощи ПрПск, является наличие здоровых ПрПк. Очевидно, инфекционные белки способны после контакта в головном мозге вызывать цепную реакцию, в ходе которой безобидные, здоровые прионы превращаются в своих разрушительных "двойников" ПрПск. Это в настоящее время уже может быть доказано и при помощи лабораторных опытов в пробирках. В ходе этих опытов клеточные прионы в результате контакта со "скрэпи - прионами" изменяют свою пространственную структуру. В отличие от нормальных прионов, болезнетворные прионы не разрушаются в желудке. Возможно, в их распространении играет важную роль и иммунная система. Дело в том, что ученые обнаружили у овец, коров, а также у людей повышенную концентрацию прионов не только в головном мозгу, но и в миндалинах, кишечнике и селезенке. Согласно новейшим гипотезам прионы накапливаются и размножаются в определенных защитных клетках в лимфатических узлах и селезенке. Однако по - прежнему неясно, как прионы затем попадают из селезенки в головной мозг. Но стоит им попасть туда, как они тут же начинают свою разрушительную деятельность. Они превращают нормальные прионы в их инфекционный вариант. Последний, в свою очередь, способен вызвать трансформацию других клеточных прионов. Болезнетворные прионы не поддаются расщеплению и в качестве "мусора" или "отходов" накапливаются в нервных клетках. Рано или поздно наступает момент переполнения нервной клетки, теряющей в результате этого возможность функционировать нормально и постепенно отмирающей. Этот процесс носит поначалу незаметный, "ползучий" характер. Лишь в стадии прогрессирующего распада клетки скорость ее разрушения возрастает.Наконец отмирает такое количество нервных клеток, что головной мозг приобретает легко распознаваемую типичную губчатую структуру. Одновременно происходящие изменения вызывают вышеописанные симптомы.

Согласно созданной Прузинером "теории прионов" инфекционные белки (светло - серые, ПрПск) способны вызвать в головном мозгу цепную реакцию. Безобидные, здоровые прионы (темно - серые, ПрПк) превращаются в своих разрушительных "двойников".

Прионы вызывают у животных и у человека неизлечимые нейродегенеративные заболевания мозга. Одно из них – губчатая энцефалопатия – сегодня буквально у всех на устах, поскольку животная форма этой болезни, именуемая в обиходе "коровьим бешенством", получает в Европе всё более широкое распространение, а между тем она способна передаваться и людям, вызывая у них так называемую болезнь Кройцфельдта - Якоба.

Дегенеративные болезни, при которых мозг разрушается, превращаясь в некое подобие губки, известны давно. У больных животных на срезе мозга под микроскопом видны вакуоли - микроскопические поры. Больной мозг напоминает пористую губку, отсюда возникло научное название этой группы заболеваний - губчатообразная энцефалопатия. Губчатообразной энцефалопатией болеют коровы, овцы (так называемая болезнь скрейпи), козы, грызуны и даже кошки. Животное погибает от полного разрушения мозга. Аналогичные болезни, правда чрезвычайно редко, встречаются и у людей: болезнь куру (распространенная среди папуасов Новой Гвинеи) и болезнь Крейтцфельдта - Якоба. Последняя известна с прошлого века, и поражает она приблизительно одного из миллиона людей пожилого возраста. Сначала у больного нарушается координация движений, затем наступает полная потеря памяти, страдальца одолевают конвульсии. В итоге больной умирает. Ученые давно поняли, что возбудитель губчатообразной энцефалопатии "живет" в головном и костном мозге животных и людей. Наибольшая концентрация возбудителя инфекции - в продолговатом и среднем отделах головного мозга. В мясе она гораздо ниже.

Поэтому, даже несмотря на явный недостаток доказательств прионной модели губчатообразной энцефалопатии, Прузинер в 1997 году получил за свое открытие Нобелевскую премию, Патогенный прион - найти и обезвредить После Того, как было показано, что губчатообразная энцефалопатия вызывается прионами, для постановки диагноза стало возможным не просто исследовать срез определенных участков головного мозга на наличие пустот - вакуолей, но и определять сам возбудитель заболевания. Биохимическими методами выделяют прионные белки и изучают их под электронным микроскопом - если молекулы их склеены между собой, образуют нити, то наличие патогенных прионов в мозге сомнению не подлежит. Иммунологические методы детекции с использованием специфических антител к "раскрученным" патогенным прионам (иммуногистохимический анализ срезов и иммуноблоттинг) более чувствительны, чем электронная микроскопия. Суть их в следующем: если антитела взаимодействуют с белками, выделенными из головного мозга, - патогенные прионы в нем есть, а если реакция не идет - возбудителей губчатообразной энцефалопатии в мозге нет. Самая большая трудность определения состоит в том, что анализ проводится исключительно на мозге забитых коров. То есть пока нет возможности проводить исследование на живых животных.

Около 15 лет назад в Англии тысячи коров поразила смертельная болезнь. Заболевали ею преимущественно животные старше 4 - х лет. Симптомы многообразны. Во - первых - неровная прихрамывающая походка. На последней стадии болезни корова вообще не может подняться - отказывают задние ноги. Во - вторых, животные теряют в весе, снижаются надои, но самое главное, меняется поведение буренок - они становятся беспокойными, боязливыми (больные коровы особенно боятся узких проходов, коридоров и загонов), агрессивными, скрежещут зубами, стремятся отделиться от стада, резко реагируют на свет, звук, прикосновение. В общем, ведут себя как животные, зараженные вирусом бешенства. Отсюда и бытовое название заболевания - коровье бешенство. "Новая" страшная болезнь оказалась давно известной губчатообразной энцефалопатией, к "настоящему" бешенству никакого отношения не имеющей. У "настоящего" вирусного бешенства - водобоязни и у губчатообразной энцефалопатии общее - только симптомы и название, а механизм возникновения заболеваний различен.

Его симптомы весьма напоминали симптомы известной с XVIII в. "рысистой болезни" у овец (англ. "Scrapie" - "скрэпи" от глагола Lto scrape ", что означает" царапать "," тереть ") - животные были чрезвычайно пугливыми и дезориентированными, страдали дрожью в мышцах и в конце концов полностью утрачивали контроль над своими движениями. По прошествии некоторого времени они погибали. В ходе дальнейших исследований удалось выяснить, что подобные симптомы еще до 1984 г. наблюдались у коров на одной ферме в Западном Сассексе. Подробные исследования продемонстрировали, что головной мозг пораженных коров, подобно головному мозгу овец, погибших от болезни" скрзпи ", был испещрен мельчайшими отверстиями, как губка. Поэтому в научном мире это новое заболевание получило название" Bovine Spongiforme Enzephalopathie "(что в переводе означает" губчатое заболевание головного мозга коровы "). Поскольку подобными заболеваниями страдают и многие другие виды животных, являющихся их переносчиками, их объединяют под общим собирательным понятием Lтрансмиссивные губчатые энцефалопатии" (ТГЭ). В 1920 г. два врача, Ганс Г. Кройцфельд (1885 - 1964) и Альфонс М. Якоб (Джейкоб) (1884 - 1931), впервые описали эту смертельную болезнь, которая ныне носит их имя (болезнь Кройцфельда - Якоба, БКЯ, или, по - английски, Creutzfeldt - Jacob - Disease, CJD), у человека. К числу ее видимых внешних симптомов относятся, между прочим, депрессии, нарушения двигательной системы, неподвижность мускулов, затрудненное глотание, однако главным опознавательным признаком болезни является чрезвычайно быстрая деградация личности. Поэтому медики описывают эту болезнь, между прочим, и как "болезнь Альцгеймера, протекающую в крайне сжатый период времени". Правда, эта "класическая форма" ТГЭ встречается чрезвычайно редко на 1 миллион жителей приходятся примерно 0, 5 - 1 случай заболевания.

Характеристики

Список файлов реферата