Пріони. Їх роль у природі та житті людини.

Відкриття пріонів тісно пов’язане з історією відкриття і становленням вчення про повільні інфекції. У 1954 році, шведський вчений Сігурдсон виклав результати своїх багаторічних досліджень масових захворювань серед овець, що були завезені в 1933 році з Німеччини на острів Ісландія для розвитку каракулеводства. Незважаючи на клінічні відмінності і неоднакових характер пошкоджень органів і тканин, Сігурдсон зумів знайти серед вивчених ним хвороб принципову подібність, яка в сучасному вигляді може бути підсумована у вигляді чотирьох головних ознак:

· незвичайно довгий (місяці і роки) інкубаційний період;

· повільно прогресуючий характер перебігу хвороби;

· незвичність уражень органів і тканин;

· невідворотність летальних наслідків.

Масовий характер повільних інфекцій природно поставив питання про їх етіологію, і пошуки, що почалися у цьому напрямку, принесли свої плоди. В літературі поступово накопичувалась інформація про особливу групу повільних інфекцій людини і тварин, патоморфологія яких суттєво відрізнялась яскраво вираженою своєрідністю. Вона проявлялася тільки у враженнях центральної нервової системи, де на основі первинно-дегенеративних процесів (без ознак запалення) розвивається характерна картина так званого губкоподібного стану сірої і/або білої речовини головного, а іноді і спинного мозку.

Не маючи можливості працювати безпосередньо з інфікуючим агентом, дослідники спрямували увагу на дослідження інфікованих тканин. При цьому виявилось що інфікуючий агент:

· проходить через бактеріальні фільтри;

· не здатний до розмноження на штучному поживному середовищі;

· здатний до відтворення в тканинах мозку;

· здатний адаптуватись до нового господаря, що часто супроводжується скороченням інкубаційного періоду;

· має специфічне коло господарів тощо.

· стійкий до дії формальдегіду, ряду ензимів, тривалого нагрівання в автоклаві, дії ультрафіолетових променів, іонізуючої радіації, ультразвуку.

На початку 80 років американський біохімік Стенлі Прузінер довів, що збудником хвороби є безнуклеїновий низькомолекулярний білок. Прузінер назвав його «пріонним білком», а в якості інфекційної одиниці запропонував назву «пріон».

Як виявилось, пріонний білок може існувати у двох формах. Його нормальна, клітинна форма (PrP^c) знаходиться у організмах усіх ссавців, включаючи людину. Нормальний пріонний білок - висококонсервативний і відіграє надзвичайно важливу роль у життєдіяльності організму: він є складовою зовнішньої частини клітинних мембран, бере участь в передачі нервових імпульсів, і, що найголовніше, відіграє визначальну роль в підтриманні циркадіанних ритмів, регулюючи добові цикли активності і спокою в клітинах, органах і організмі в цілому.

В організмі людини і тварин, що хворіють на пріонні хвороби, пріонний білок знаходиться в іншій формі – PrP^Sc . Інфекційна форма пріона ніби розкручена, схожа на пучок гладкого волосся. Саме ці структурні особливості патогенних пріонів зумовлюють їх гіперстійкість до різноманітних зовнішніх впливів.

Процес накопичення пріонного білка має лавиноподібний характер. Для пріонних захворювань характерно утворення в нервовій тканині вакуолей (оточених мембраною пухирців) та так званих амілоїдних бляшок (місць накопичення аномального білка). Спрощено процес утворення губчастої дегенерації мозку можна описати таким чином: «розкручені» молекули пріонів легко зклеюються одна з одною і поверхнею нейрона. Ці амілоїдні бляшки спричиняють загибель клітини. На її місці утворюється порожнина-вакуоля, заповнена рідиною. Поступово весь мозок перетворюється в дирчасту субстанцію, що й дає характерну картину пріонної інфекції.

 

Сучасна класифікація пріонних хвороб людини та тварин має такий вигляд:

 

Назва захворювання	Природний хазяїн
Хвороба Крейтцфельда-Якоба	Людина
Куру	Людина
Синдром Герстманна-Штреусслера-Шейнкера	Людина
Фатальне (смертельне) родинне безсоння	Людина
Скрепі (скрейпі)	Вівці й кози
Трансмісивна енцефалопатія норок	Норки
Хронічна виснажлива хвороба	Олені і лосі
Губоподібна енцефалопатія великої рогатої худоби	Корови
Губоподібна енцефалопатія кішок	Кішки
Губоподібна енцефалопатія екзотичних копитних	Антилопи і вел. куду

У людини пріонні хвороби реєструються з частотою приблизно одна на мільйон особин популяціі. Виключення складають лише кілька регіонів у світі, де захворюваність реєструється значно частіше: Словакія, Ізраїль, Чилі. Симптомами пріонних захворювань є депресії, сонливість, втрата професійних навичок, порушення роботи опорно-рухової системи, атрофія м’язів, утруднене ковтання, паралічі. Найголовнішою ознакою хвороби є швидка деградація особистості.

Таким чином, вивчення пріонів і пов’язаних з ними захворювань є новою областю біомедичних, біохімічних досліджень. Досить вірогідно, що основи знань, отриманих при вивченні пріонних хвороб, можна буде застосувати для з’ясування причин більш поширених нейродегенеративних хвороб, таких як хвороба Альцгеймера, бічний аміотрофічний склероз, хвороба Паркінсона. Вже зараз є можливість виявити групу ризику виникнення вроджених пріонних хвороб задовго до появи перших неврологічних порушень. Тобто виникає потреба у розробці ефективної терапії. Однак наскільки щвидко можливість лікування пріонних хвороб стане реальністю залежить від успіхів молекулярної і клітинної біології а також хімії білку.