Фото: M24.ru/Евгения Смолянська
За свою історію людство стикалося з величезною кількістю воєн, епідемій, стихійних лих та інших катаклізмів. У XXI столітті, коли з епідеміями, здавалося, було покінчено, у людства з'явився новий виклик - пріони. Що це таке, чим вони загрожують людям і чому пріонами так цікавляться вчені всього світу - в матеріалі M24.ru.
Ти пам'ятаєш, як все починалося
У двадцяті роки минулого століття лікарі зіткнулися з новим і незвіданим досі захворюванням. Німецький невропатолог Ганс Герхард Крейтцфельдта спостерігав у своїй клініці одну пацієнтку - 20-річну дівчину. На початковій стадії хвороби у неї була порушена чутливість в руках і ногах, швидко прогресували розлади пам'яті, нервової діяльності, хвора все частіше впадала в несвідомий стан. Через кілька місяців дівчина померла від розладів дихання та серцевої діяльності. Невропатолог, який в майбутньому стане відомим нацистським лікарем і буде брати участь в програмі "Евтаназія", задокументував хід хвороби.
Через кілька місяців доктор Альфонс Марія Якоб з Гамбурга зіткнувся з трьома аналогічними пацієнтами. Молоді люди страждали від розладів нервової діяльності, ковтання, практично не усвідомлювали, що відбувається навколо і незабаром померли. При розтині Якоб побачив цікаве явище, яке раніше лікарям спостерігати не доводилося, - вражений у хворих був тільки мозок. Була зафіксована масова загибель клітин сірої речовини головного мозку, а збережені нейрони відрізнялися незвичайним набуханием. У жодному іншому органі не було зафіксовано ніяких патологічних змін. На згадку про двох першовідкривачів захворювання отримало назву хвороби Крейтцфельдта - Якоба.
Посилання по темі
У ті далекі роки вірусологія як наука перебувала ще в зародковій стадії. Тому захворювання судилося довгий час залишатися в забутті. Цьому посприяли Велика депресія і Друга світова війна. І лише в п'ятдесяті роки минулого століття вчені почали активно цікавитися, що ж все-таки відбувається з людьми, яким не пощастило підхопити хворобу Крейтцфельдта - Якоба.
У той же час вчені відкривають ще два захворювання, які за своїми симптомами і перебігом вельми і вельми нагадують описаний вище страшна недуга - куру і скрейпі. Перша хвороба була поширена серед народності форе на острові Папуа - Нова Гвінея, а другим страждали вівці по всьому світу. Але важливим виявилося інше: симптоми хвороб дещо відрізнялися від хвороби Крейтцфельдта - Якоба, але характер уражень був практично ідентичний - утворення пустот в тканинах головного мозку і масова загибель нервових клітин.
Здавалося б, все ясно. Є хвороба, її викликає якийсь вірус, чи бактерія, давайте розберемося, хто є збудником і усунемо причину. Але не тут-то було! Все виявилося не так просто ...
дослідження
Вченим вдалося досить швидко встановити, чому хворіють папуаси. З'ясувалося, що хворіють тільки ті з них, хто брав участь в ритуальному поїданні тіл загиблих від куру родичів. Згідно з місцевими віруваннями того часу, діти повинні були обов'язково покуштувати мозку померлого, вважалося, що від цього у них додасться розуму. Невідомо, додавалося у дітей від цього розуму, але все малолітні, які брали участь в таких трапезах, обов'язково виявлялися зараженими куру.
Особливо масштабні дослідження розгорнулися з агентом скрейпі. Для початку визначили його розміри, вони виявилися стандартними для вірусів - 17-27 нанометрів. Після цього вірусологи всього світу стали розбиратися у властивостях невідомого збудника захворювання, і тут їх чекали сюрпризи. Виявилося, що інфекційний агент абсолютно несприйнятливий до формаліну, пепсину і трипсину, не реагує на ферменти, що руйнують ДНК і РНК, стійкий до кип'ятіння, ультрафіолетового випромінювання і ... проникаючої радіації! З такими вірусами вченим стикатися ще не доводилося.
Фото: M24.ru/Александр Авілов
Більше того, збудника захворювання ніяк не вдавалося побачити в електронний мікроскоп, що було вже зовсім дивно. У той час вчені вже вміли розпізнавати вірусні частинки набагато дрібніше, ніж 17 нанометрів, але вірус скрейпі (почесуха) так ніхто і не побачив - спостерігали лише фрагменти клітинних мембран.
Ще однією цікавою загадкою виявилося всяке відсутність імунної відповіді організму хворих. Організм людей, хворих куру, і овець, які страждали від скрейпі, ніяк не реагував на перебіг захворювання. При звичайних хворобах, на кшталт грипу та застуди, в організмі збільшується синтез інтерферону (відповідає за імунітет), що веде до швидкого випуску антитіл, які з'єднуються з вірусними частинками і розчиняють їх. Вчені намагалися виявити ознаки хоч яких-небудь антитіл, але зазнали невдачі.
Зневірені дослідники почали висувати гіпотези, що збудником є не вірус, а молекула полісахариду або ж білка, але підтвердження ця версія так і не знайшла. Вчені топталися на місці, поки в 1982 році американський невролог Стенлі Прузінер не заявив про відкриття нового класу інфекційних агентів - пріони.
Що таке пріон
До відкриття пріонів вважалося, що хвороби людини і тварин можуть викликатися виключно живими організмами або хоча б вірусами, що містять нуклеїнових кислот. Проте все виявилося не так просто. Пріон - це особливий вид білка, який присутній в будь-якому людському організмі.
З'ясувалося, що або під впливом незрозумілих факторів, або через мутацій в організмі деяких людей нормальний пріонних білок, що входить до складу клітинних мембран, замінюється "неправильним". Другий вид пріонів білка має іншу структуру, викликає загибель клітин, але найцікавіше - здатний самостійно розмножуватися (без будь-яких ДНК і РНК!) І міняти нормальні пріони в сусідніх клітках на дефектні.
Таким чином, пріони виявилися єдиним видом інфекційних агентів, яких ніяк не можна зарахувати до живих істот. Адже, по своїй суті, вони не містять ніякої генетичної інформації і самостійно синтезуються організмом.
Природно, дослідників зацікавив найголовніше питання - а навіщо взагалі в людському організмі потрібні пріони? В даний час відомо вже досить багато поранених хвороб. Всі вони є екстремально рідкісними, найпоширеніша - хвороба Крейтцфельдта - Якоба - спостерігається у одного з мільйона чоловік. Також відомо про синдром Герстманна - Штраусслера - Шайнкера, фатального родинного порушення сну і куру. Деякі дослідники включають в групу поранених захворювань людини також хвороба Альперса у дітей, аміотрофічний лейкоспонгіоз (описаний білоруськими вченими в кінці минулого століття, хворіли працівники однієї з ферм) і спонгіформними міозит (м'язове виснаження).
Всі ці захворювання є смертельними, і ліків від них поки не запропоновано. Але все ж навіщо організм синтезує пріони? Яку він відводить роль для них?
Навіщо потрібні пріони?
У 70-ті роки минулого століття два англійських дослідника - Паттісон і Джебет - вивчали на мишах дію речовини під назвою купрізон. У нормальних умовах воно пов'язує в організмі іони міді. Тваринам включили купрізон в обов'язкову дієту з метою подивитися, яку дію він зробить на гризунів. І здивувалися! Після понад 30 днів купрізоновой дієти зовсім здорові до цього миші перетворилися в тяжкохворих. Причому всі ознаки захворювання повністю відповідали симптомами скрепі. Частина мишей, які брали участь в експерименті, розкрили і подивилися - виявилося, що в головному мозку тварин відбулися абсолютно ті ж зміни, що і при пріонних хворобах.
Виникло питання: а що якщо купрізон мишам більше не давати? Спробували - і через кілька днів гризуни одужали. Вже через 30 днів у них зникли і викликані купрізоном зміни в мозковій тканині.
Через багато років було з'ясовано, що пріони вельми і вельми схожі на позитивно заряджені частинки двухвалентной міді. І зміни, які вони викликають в організмі, практично ідентичні. Таким чином, дослідники зробили висновок про те, що в нормальному стані пріони відповідають за оборот металів, зокрема міді. Але ці дані поки залишаються лише гіпотезою.
Фото: ТАСС / Станіслав Красильников
Ще одна група американських дослідників почала копати в іншому напрямку. Їм вдалося отримати дані, що пріони допомагають клітинам мозку прикріплятися один до одного і беруть участь у передачі сигналів усередині клітини. Це означає, що відсутність пріонів або їх дефекти не дозволяють клітинам мозку отримувати сигнал про інших клітин, що веде до розвитку важких порушень в роботі нервової та інших систем організму.
Але найцікавішим є припущення про те, що пріони беруть участь в механізмах клітинного старіння. Не секрет, що довгий час пріонні хвороби відносили до групи старечих хвороб, тому що викликаються ними зміни дуже подібні з іншими захворюваннями (на зразок хвороби Піка, Альцгеймера та інших неврологічних недуг). Наявність пріонів інфекції як би підштовхує організм до прискореного старіння. Природно, це ставить дуже важливе питання: якщо ліки від таких хвороб буде знайдено, чи не стане воно своєрідним ключем до довголіття або навіть безсмертя організму? Але відповідь на це питання поки дати неможливо, оскільки функції пріонів вивчені ще недостатньо добре.
способи зараження
Насамкінець поговоримо про способи зараження. Їх чотири. У першому і найпоширенішому випадку захворювання виникає як би з нізвідки. Тобто жив собі чоловік, та раптом узяв і захворів. Цей шлях виникнення хвороби називається спорадичним і, до речі сказати, є найбільш поширеним. За нинішніми уявленнями, це відбувається спонтанно під дією якихось поки не встановлених факторів.
Другий спосіб - спадковий. Деякі види хвороб є сімейними і виникають через мутацій. У свою чергу, гени передаються потомству. Відомо близько 40 сімей, які страждають фатальною бессоницей. Кожен десятий страждає хворобою Крейтцфельдта - Якоба - страждає сімейною формою цього захворювання.
Фото: M24.ru/Михаил Сипко
Третій спосіб - ятрогенний. Це означає, що зараження пріонами сталося з вини медичних працівників при проведенні будь-яких оперативних втручань. Однак описані лише кілька таких випадків, і всі вони сталося в 70-і роки минулого століття, коли про властивості пріонів ще ніхто не знав. Так, одна жінка захворіла після того, як їй пересадили рогівку ока від страждав хворобою Крейтцфельдта - Якоба чоловіки.
А ось останній спосіб найбільш підступний і небезпечний. Справа в тому, що людина сприйнятливий до пріонами, які вражають велику рогату худобу. І при вживанні в їжу м'яса хворих тварин хворіють і люди - у них розвивається хвороба Крейтцфельдта - Якоба. У дев'яності роки минулого століття справжня епідемія цього страждання вибухнула в Англії.
Лікування поки немає. Однак вчені вже з'ясували, що деякі види пріонів розкладаються лишайниками, іншим вдалося описати особливі антіпріонние антитіла (до інфекційних пріонів).
Іншими словами, перед дослідниками стоїть дуже непросте завдання, яка не тільки допоможе знайти ліки від важких захворювань, але і, можливо, допоможе відкрити секрет довголіття. Для цього потрібно тільки одне - зрозуміти пріони.
сюжет: Від морів до зірок: як працює наука
Природно, дослідників зацікавив найголовніше питання - а навіщо взагалі в людському організмі потрібні пріони?Але все ж навіщо організм синтезує пріони?
Яку він відводить роль для них?
Навіщо потрібні пріони?
Виникло питання: а що якщо купрізон мишам більше не давати?
Природно, це ставить дуже важливе питання: якщо ліки від таких хвороб буде знайдено, чи не стане воно своєрідним ключем до довголіття або навіть безсмертя організму?
