Учение о медленных инфекциях, вызванных вирусами, открыло новое направление в медицине по изучению прионов, которые также способны вызывать  вялотекущие инфекционные заболевания.

Немного истории

Начало этого направления приходится на 1954 год, когда  Сигурдсон опубликовал работы о массовом заболевании скота, а точнее овец. Эти заболевания были различными, однако  сходство в  их проявлений натолкнуло учёного на мысль, что все они могут быть вызваны  воздействием одного этиологического фактора. Эти болезни имели сходство в инкубационном периоде, медленном течении и прогрессировании патологии, поражение органов и  тканей было  необычным, всегда отмечался смертельный исход заболевания. Именно поэтому  данные патологические состояния и были названы «медленными».

Несмотря на  интересные факты и полученные данные,  учёная общественность отнеслась с большой долей скепсиса к этим наблюдениям  исследованиям. Однако спустя 3 года в 1957 году другими учёными было обнаружено у  папуасов-каннибалов заболевание «куру», отвечающее всем выше приведенным признакам.  После этого  интерес  к медленным инфекциям  стал разгораться. Стал понятным тот факт, что медленные инфекционные заболевания   встречаются и у людей, а не только  у животных.

Медики и учёные задались вопросом о происхождении подобных заболеваний. Сигурдсон в своей лаборатории получил прямые доказательства об участии в развитии патологического процесса вируса очень схожего с обычными онкорнавирусами.  Этот случай определил направление – этиологическим фактором всех медленных инфекций является вирус. Теперь такое заболевание как подострый склерозирующий панэнцефалит, который встречался в основном у детей и подростков, считалось вирусным заболеванием, а вирус его вызывающий определился как вирус кори.

Было выяснено, что любой вирус известный доселе  может приводить к развитию медленной формы инфекционного заболевания. Этими микроорганизмами  стали вирус  кори, краснухи, бешенства, гриппа, лимфоцитарного хориоменингита, иммунодефицита человека и свиней. Можно привести ещё более полный список инфекций.

Вскоре после предоставления Сигурдсоном фактов о медленных инфекциях животных стали  возникать теории о  происхождении группы медленных инфекций, которые поражают не только организм животного, но и человека. При этом виде болезни воспалительные явления   отсутствовали, развивались дегенеративные изменения в головном мозге, а в некоторых случаях и в спинном.  При данной патологии погибали нейроны, накапливались бляшки содержащие амилоид и присутствовал выраженный глиоз. Мозговая ткань превращалась  в губку.  В связи с этим такие болезни стали классифицировать как трансмиссивные губкообразные энцефалопатии (ТГЭ).

Природа  ТГЭ была известна  на 100%, однако пока не было возможности выявить возбудителя. Не зная возбудителя,  сложно лечить любую болезнь. Постепенно стали проявляться косвенные признаки и особенности предполагаемых микроорганизмов.

Сходства и особенности прионов с другими вирусами

В многочисленных исследованиях мозговая ткань изучалась очень тщательно. Учёные  пришли к выводу, что микроб:

  1. Обладает способностью проходить  через бактериальные фильтры с диаметром окна 25-50 нм;
  2. На искусственных питательных средах не растёт;
  3. В  мозговой ткани происходит его накопление от 105 до 1011 ИД50 на 1 г мозгового вещества;
  4. Очень хорошо адаптируется к новому месту проживания, то есть к новому хозяину, в связи с этим инкубационный период укорачивается;
  5. Репродуцируется в селезёнке на начальных этапах развития, после чего поражает иные органы ретикулоэндотелиального происхождения и  мозг;
  6.  Некоторых хозяев способен ощущать на генетическом уровне;
  7. Определённый штамм имеет определённых хозяев;
  8. Патогенности и вирулентность меняется в зависимости от состояния организма хозяина;
  9. Может селекционироваться из групп микроорганизмов диких штаммов;
  10. Персистирует в клетках, которые получены от больного животного.

поражённые нейроныЭти признаки очень схожи с признаками вирусов хорошо знакомых уже не один десяток лет. Однако новые возбудители также имели и особенности:

  1. Отмечалась невосприимчивость к ультрафиолетовому облучению;
  2. Невосприимчивость к ультразвуку и радиации;
  3. Резистентность ко многим ферментам: РНКазы, ДНКазы;
  4. Никакого  эффекта на них не оказывали ни этанол, ни ксилол, ни нагревание до 80 °С, а после кипячения инактивация их была неполной.

Прионный белок

До работ биохимика Прузинера  никто не мог понять, как называть этих возбудителей. Но Прузинер  провёл исследования на хомяках, заразив их вирусами медленных инфекций. В ткани мозга хомяков накапливалось в 100 раз больше возбудителя, чем в ткани мозга мышей. После заражения  ткань постепенно очищалась от  возбудителя болезни овец — скрепи. Таким образом, была получена чистая белковая природа возбудителя. Прузинер предложил обозначить  полученный  протеин, как «инфекционный прионный белок». Для единицы  этого белка вводился термин «прион».

Такой белок  могу существовать в двух состояниях. Он в норме находится в организме человека и животных и называется «нормальным», или PrPC. Больше всего его обнаруживается в нейронах. Этот белок очень важен для млекопитающих, так как  передаёт нервные импульсы, сохраняет устойчивость нервных клеток к окислительным процессам и т. д. При снижении  клеточного прионного белка в организме пациентов происходили неприятные превращения. Проявление инфекции включало  нарушение сна (снижалась продолжительность), наблюдались галлюцинации, деменция, нарушения циркадных ритмов. Отмечены летальные исходы от бессонницы при отсутствии достаточного количества этого белка. Болезнь называется семейная смертельная бессонница.

Другой формой белка является PrPSc. Последние две буквы обозначают заболевание овец — скрепи.

Инфекционные молекулы прионных белков возникают в результате трансформации нормального белка в  инфекционный. Этот процесс называется конформационным.

После открытия прионных белков было расшифровано большое количество непонятных до этого момента  заболеваний нейродегенеративного характера.  губчатая болезнь

Болезнь Крейтцфельда-Якоба

Одним из таких патологических состояний является болезнь Крейтцфельда-Якоба (БКЯ), которая известна уже с 20-х годов прошлого столетия. Частота болезни в основном держится на отметке 1 случай на 1 миллион человек в год. Заболевание возникает неожиданно и случайно у 85% случаев заболевших в возрасте от 40 до 70 лет. Наследственные причины проявляются в 10-15%, а инфекционный характер регистрируется только 1-5%. Последняя группа заболеваний в основном возникает в результате ятрогенных воздействий ( при трансплантации органов от человека к человеку, при других хирургических операциях). Именно поэтому во времена открытия прионов было  принято решение предупредить врачей и посоветовать обрабатывать хирургический инструментарий при  135 °С в течение 1 часа в автоклаве, пластик стерилизовать хлорноватистым натрием и руки обрабатывать  гидратом окиси натрия  в течение 10 минут.

Клиника

При этом заболевании быстро прогрессирует деменция, или слабоумие, двигательные нарушения и миоклонус. Данная симптоматика, в конце концов, приводит к смерти.

Дальнейшее развитие учения о прионах

корова источникЗа многие годы заболело достаточное количество животных, а из многих животных  готовились лекарственные препараты.  Стали добавляться новые скрытые инфекции у женщин, мужчин и детей, которые вынудили Европейский союз  запретить использование более 400 видов лекарственных препаратов, которые изготавливались  с использованием органов и тканей домашних животных (по большей части, жвачных животных). К примеру, в Лондонском зоопарке заболели пума, два гепарда, тигр и оцелот, которых постоянно кормили головами  крупного рогатого скота.

В 1990-е годы стали появляться случаи заражения и смерти человека.  В 1998 году 24 человека погибли от прионных болезней. На данный момент количество  смертельных исходов от этих заболеваний составляет 200.

На данный момент нет чёткого представления о том, как избавиться и лечить прионные болезни. Любое использование этиотропных препаратов приводило к неудаче. Конечно, в мире существует несколько перспективных лекарственных средств, которые пока таковыми остаются. Эти препараты представлены сульфатированными гликозаминогликанами, амфотерицин В, антрациклин, полиамины, порфирины, фталоцианины.

Интерес к прионам остаётся и подогревается  появлением новых случаев БКЯ и ТГЭ, которые развиваются под воздействием вирусов с  у же изменёнными свойствами.