Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Федеральное государственное автономное
образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт фундаментальной биологии и биотехнологии
Базовая кафедра биотехнологии
Доклад
Прионы. Прионные инфекции.
Выполнила: студентка 1 курса магистратуры
Гр. ББ1201Б
Ларионова М.Д.
Проверила: Сарматова
Красноярск 2012
Прионы – особый класс инфекционных агентов, вызывающих тяжёлые
заболевания центральной нервной системы у человека и ряда высших
животных (т. н. «медленные инфекции»).
Прионы - это инфекционные агенты состоящие только из одного
сиалогликопротеина PrP 27-30. Этот агент имеет массу 27-30 кДа и содержит
145 аминокислот. Белок выделяется при многих заболеваниях человека и
животных, повреждающих нервную систему:






Болезнь Альцгеймера
Болезнь Кройцфельда-Жакоба
Синдром Дауна
Фатальная семейная бессоница
Синдром Герштмана-Штрауслера
Болезнь Куру
Прионы являются продуктами человеческого гена PrP расположенного
в 20 хромосоме. Этот ген состоит из двух экзонов, разделенных одним
интроном. Синтезируемый белок является предшественником прионового
белка и назван PrP 33-35.
В нормальных здоровых клетках образуется только PrP 33-35. В
поврежденных клетках из PrP 33-35 образуется PrP 27-30 белок, который
запускает реакции образования больших количеств своих копий. Помимо
посттрансляционных модификаций, белок PrP 27-30 отличается от белка PrP
33-35 одним аминокислотным остатком. Это отличие приводит к
конформационным изменениям, при которых белок PrP 27-30 меняет
структуру а-спирали на b-слой. Именно это уникальное свойство, поколебало
основную догму молекулярной биологии, по которой информация передается
от ДНК к белку, и позволило говорить о передаче информации от белка к
белку.
Открытие прионов тесно связано с историей открытия и становления
учения о медленных инфекциях, когда в 1954 г. Б. Сигурдссон (Швеция)
изложил результаты своих многолетних исследований массовых заболеваний
среди овец, завезенных из Германии на о. Исландия для развития
каракулеводства. Несмотря на явные клинические различия и неодинаковую
локализацию повреждений органов и тканей, шведский ученый сумел
обнаружить среди изученных им заболеваний принципиальное сходство,
которое в современном виде может быть суммировано в виде четырех
главных признаков, отличающих медленные инфекции:
- необычно продолжительный (месяцы и годы) инкубационный период;
- медленно прогрессирующий характер течения;
- необычность поражения органов и тканей;
- неизбежность смертельного исхода.
Среди заболеваний овец была подробно исследована давно и хорошо
знакомая во многих странах болезнь этих животных, известная под
названием «скрэпи», полностью отвечавшая всем четырем характеристикам
медленных инфекций.
Три года спустя на о. Новая Гвинея обнаружили и описали новое
заболевание среди папуасов-каннибалов, которое известно сегодня под
названием «куру». Болезнь носила массовый характер и успешной передачей
сначала шимпанзе, а позднее и низшим обезьянам была доказана ее
инфекционная природа. Очень скоро было выявлено большое сходство
между эпидемиологий, клиническими проявлениями и патоморфологической
картиной при куру у человека и при скрэпи у овец, на основании чего стало
очевидным, что медленные инфекции могут поражать не только животных,
но и людей.
Группа прионных заболеваний включает такие болезни животных, как
уже упоминавшаяся выше скрэпи овец и коз, трансмиссивная энцефалопатия
норок, хроническая изнуряющая болезнь некоторых видов оленей и лосей,
губкообразная энцефалопатия крупного рогатого скота, губкообразная
энцефалопатия кошек и губкообразная энцефалопатия экзотических
копытных.
У человека прионные болезни представляют редкие страдания,
регистрирующиеся с частотой один на миллион в общей популяции в год.
Исключение составляют лишь несколько регионов в мире, где
заболеваемость оказывается значительно выше: в Словакии, Израиле и Чили.
К настоящему времени у людей описаны четыре прионные болезни: болезнь
Крейтцфельда-Якоба, куру, синдром Герстманна-Штреусслера-Шейнкера и
смертельная семейная бессонница. При этом куру и синдром ГерстманнаШтреусслера-Шейнкера представляют собой клинические разновидности
болезни Крейтцфельда-Якоба, различающиеся соотношением интенсивности
спонгиоза, амилоидоза и глиоза в мозговой ткани. Отсюда понятно, что
болезнь Крейтцфельда-Якоба служит как бы главным показателем степени
риска заражения человека.
Особого внимания заслуживает то обстоятельство, что, в отличие от
всех известных инфекционных заболеваний, из 100% заболевающих в 85%
случаев болезнь Крейтцфельда-Якоба возникает как спорадическое
заболевание, как правило, у людей 40-69-летнего возраста; в 10-15% — как
наследственное, и менее чем в 1-5% случаев эта болезнь развивается как
инфекционная, то есть в результате типичного внешнего заражения —
медицинских манипуляций или пересадок тканевых материалов от человека
к человеку.
Поэтому, принимая во внимание высокую степень возможного риска
подобного или иного пути заражения, в разных странах уже давно
проводятся
широкие
эпидемиологические
исследования
болезни
Крейтцфельда-Якоба с целью определения частоты заболевания,
географического распространения, семейных очагов, возможных связей с
особенностями пищевого рациона. Последнее представляется особенно
важным, так как на протяжении уже более 25 лет различные исследователи
приводят статистические данные о возможной роли в возникновении этой
болезни таких факторов, как употребление в пищу плохо проваренного мяса,
мозга свиней и коров, особенно мозга и глазных яблок овец.
Прионные болезни крупного рогатого скота зарегистрированы в
Великобритании, Швейцарии, Ирландии, Португалии, Франции, Германии,
Нидерландах, Италии, Канаде и Дании. Все эти случаи связаны либо с
импортом этими странами зараженных животных, либо с импортом
зараженной мясо-костной муки.
В Великобритании, а позднее и во Франции были обнаружены
атипичные случаи болезни Крейтцфельда-Якоба среди людей молодого (до
40 лет) возраста.
В настоящее время лекарства от этих болезней не существует. Во
многих странах население отказалось от употребления в пищу мозгов и
других субпродуктов.