Прионовые болезни понятие этиология патогенетические особенности

Прионные болезни — это особый вид тяжелых нейродегенеративных недугов человека и животных. Они характеризуются прогрессирующим поражением головного мозга, в большинстве случаев заканчиваются скорым летальным исходом.

Что такое прионы?

Это особые белковые структуры. Они могут быть как нормальными и входить в состав тканей здоровых людей и животных, так и патологическими, вызывая различного рода заболевания. Еще несколько десятилетий назад считалось, что живая структура обязательно должна содержать так называемые нуклеиновые кислоты — ДНК и РНК. Благодаря им появляется возможность размножаться. Вирусы, грибы, птицы, животные «содержат» нуклеиновые кислоты. Ранее предполагалось, что их отсутствие в тканях означает невозможность полноценного размножения. Прионные белки полностью перевернули эти представления.

Эти молекулы состоят только из белка, но при этом отличаются возможностью размножаться. Проникая в организм, они провоцируют превращение содержащихся в нем нормальных прионов в патологические, тем самым увеличивая свое количество. Этот процесс требует больше времени, чем размножение бактерий или вирусов, поэтому от момента попадания молекулы в организм до развития заболевания может пройти несколько лет.

Свойства прионов

Прионы и прионные болезни характеризуются высокой устойчивостью. Большинство способов обеззараживания оказываются неэффективны в борьбе с ними. Прионы не погибают при кипячении, могут выдерживать холод до -40 градусов по Цельсию. Они не проявляют чувствительность к УФ-излучению и радиации, сохраняют свои свойства при обработке формалином.

Особенное строение белковых молекул приводит к тому, что организм человека не может с ними бороться. Он не способен продуцировать антитела против прионов, не атакует их лимфоцитами, словно не замечает. Это значит, что проникновение таких молекул в организм человека влечет за собой возникновение того или иного заболевания.

Прионные болезни: история открытия

В 1982 году Стэнли Прузинер впервые описал прионные заболевания, за что позднее был удостоен Нобелевской премии.

Задолго до их открытия ученые в своих работах исследовали ряд патологий человека и животных, причину которых долгое время не могли установить. В XVIII веке на территории Великобритании была зарегистрирована «почесуха» овец. Животные страдали от сильного зуда, нарушения движения и припадков, которые указывали на поражение ЦНС. В 1957 году Карлтон Гайдушек описал недуг у племени Фор, жители которого обитали в высокогорьях Папуа— Новой Гвинеи. Патология была связана с каннибализмом и передавалась от одного человека к другому.

С 1986 года в Англии, а затем и во многих других странах, ученые зафиксировали несколько вспышек заболевания, получившего позднее название «коровье бешенство». Оно преимущественно поражало крупный рогатый скот. «Коровье бешенство» через небольшой отрезок времени приобрело масштабы эпидемии, а причиной его возникновения стали прионы. В 90-е годы специалисты доказали передачу этого недуга человеку вместе с молоком и мясом крупного рогатого скота.

В настоящее время подробное изучение заболеваний с невыявленными причинами поспособствовало тому, что ученые высказали ряд предложений относительно прионной природы развития. К их числу относится патология Крейтцфельдта-Якоба, болезнь Альцгеймера. Симптомы и признаки этих недугов имеют много общего. Несмотря на масштабные успехи в изучении этих расстройств, многое еще остается за гранью постижимого.

Как происходит заражение?

В современной медицине выделяют три способа заражения.

1. Трансмиссивный. Прионы передаются от одного вида млекопитающего к другому. Ранее говорилось о существовании так называемых межвидовых барьеров. Это значит, что передача от коровы к человеку невозможна. Сегодня ученые опровергают эту точку зрения. Белковые молекулы могут передаваться от инфицированного животного или человека. Причины возникновения прионных болезней обусловлены употреблением в пищу мяса/молока зараженного животного, использование его биологических тканей (пересадка роговицы, препараты крови и т. д.). Различные биоматериалы обладают неодинаковой степенью патогенности. Наибольшую заразность проявляют ткани мозга, следующую ступень занимают кровь и ее препараты.
2. Наследственный. Заболевание развивается на фоне генной мутации, формирующейся в области 20-й хромосомы. Именно этот участок отвечает за наличие нормального прионного белка. Его функционирование до сих остается малоизученным. В случае генных мутаций вместо здорового приона синтезируется патологический, что неминуемо приводит к развитию недугов.
3. Спорадический (спонтанное появление аномального белка).

Таким образом, прионные болезни могут носить как наследственный, так и инфекционный характер. Вне зависимости от способа проникновения аномального белка в организм, он может стать причиной заражения других людей.

Что вызывают в организме прионы?

Патологические белки отличаются способностью вызывать губчатые энцефалопатии, то есть поражение ЦНС. С морфологической точки зрения это означает формирование в клетках мозга полостей, гибель нейронов, разрастание на их месте соединительной ткани и конечную атрофию мозга. На фоне скопления прионов наблюдается формирование амилоидных бляшек. Все эти процессы возникают при отсутствии явных признаков воспаления.

Какие заболевания относятся к прионным?

На сегодняшний день ученые могут точно назвать несколько недугов, причиной развития которых являются аномальные белковые структуры:

• болезнь Крейтцфельдта-Якоба;
• болезнь куру;
• болезнь Альперса (прогрессирующая спонгиозная энцефалопатия);
• семейная фатальная инсомния;
• болезнь Герстманна-Штреусслера-Шейнкера.

Далее рассмотрим каждую патологию более подробно.

Заболевание Крейтцфельдта-Якоба

Болезнь Крейтцфельдта-Якоба отличается своим разнообразием, поэтому специалисты разделели ее на несколько форм:

• спорадическая;
• семейная;
• ятрогенная;
• новая атипичная форма.

Спорадический вариант заболевания ранее считался самым распространенным. Первые его симптомы появляются в возрасте после 55 лет. Однако за последние несколько лет статистика изменилась. После появления сведений об эпидемии «коровьего бешенства» все чаще стали фиксировать случаи атипичной формы вследствие заражения КРС. Для этого вида характерно ранее появление. В большинстве случаев страдают молодые люди. Симптомы заболевания подразделяются на две условные группы: неврологические и психические. Первоначально у заразившихся отмечается головная боль, нарушение сна, снижение аппетита. Постепенно к этим симптомам прибавляется ухудшение памяти, потеря зрения. Психические нарушения проявляются в форме галлюцинаций и бреда. Заболевание отличается стремительным развитием, в последней стадии характеризуется полной обездвиженностью тела. Человек утрачивает контроль над функцией тазовых органов. С таким диагнозом люди живут не более двух лет.

Появление семейной формы обусловлено мутациями на генном уровне в зоне 20-й хромосомы. Заболевание отличается аутосомно-доминантным характером. Первые признаки возникают примерно на 5 лет раньше, чем при спорадической варианте.

Ятрогенная форма развивается вследствие инфицирования человека во время хирургического вмешательства. Статистическая информация по этому варианту недуга отсутствует, поскольку сложно доказать патогенез прионных болезней. Продолжительность инкубационного периода варьируется от 7 месяцев до приблизительно 12 лет. Он определяется совокупностью нескольких факторов: способа проникновения аномальных белков в организм, их количества, исходного генотипа человека. Быстрее всего недуг развивается при непосредственном проникновении прионов в ткани мозга в результате оперативного вмешательства. Больше времени требуется при инфицировании на фоне трансплантации роговицы или твердой мозговой оболочки. У пациентов постепенно развивается мозжечковая атаксия, нарушение речи и мышечного тонуса, деменция.

«Коровье бешенство» стало приобретать актуальность после эпидемии у КРС в 90-х годах. Прионная болезнь, симптомы которой проявляются в возрасте от 30 до приблизительно 40 лет, смертельна для человека. Как и при ятрогенном варианте, неврологические признаки преобладают над психическими.

Семейная фатальная инсомния

Это заболевание аутосомно-доминантного характера, которое передается исключительно по наследству. Фатальная инсомния встречается редко. Она известна в науке начиная с 1986 года. Первые ее симптомы проявляются в возрасте от 25 лет до приблизительно 71 года.

Эпидемиология прионных болезней этого типа малоизученна. Главным признаком семейной фатальной инсомнии является бессонница. Организм постепенно утрачивает возможность полноценно регулировать фазы бодрствования и сна. Также у пациентов появляются нарушения двигательной активности и мышечная слабость. Известны случаи вегетативных расстройств, которые проявляются повышением АД, чрезмерным потоотделением. Из психических нарушений можно отметить панические атаки, зрительные галлюцинации и кратковременные эпизоды спутанности сознания. Вследствие постоянной бессонницы наступает истощение организма, больной умирает.

Болезнь Куру

Инфекционные формы прионов были детально изучены благодаря этому заболеванию, точнее, племени людоедов. До 1956 года среди жителей Папуа — Новой Гвинеи были распространены традиции так называемого ритуального каннибализма — употребление в пищу мозга умершего человека. Считается, что у одного из членов этого племени возникла инфекция, которая впоследствии распространилась на других людей после совершения ритуала. С момента отмены этой традиции случаи заболеваемости стали фиксироваться в несколько раз реже, сегодня этот недуг практически не встречается.

Продолжительность инкубационного периода составляет от 5 до приблизительно 30 лет. Именно поэтому болезнь Куру относят к категории «медленные вирусные инфекции». Недуг проявляется мозжечковыми расстройствами вместе с неконтролируемым смехом, дисфункцией глотания и мышечной слабостью. В терминальной стадии развивается деменция. Люди с таким диагнозом живут не более 30 месяцев.

Болезнь Альперса

Заболевание преимущественно развивается у детей младшего возраста (до 18 лет). Недуг передается по аутосомно-рецессивному типу, в случае совпадения двух патогенных генов папы и мамы. Среди основных симптомов можно выделить нарушение зрения и эпилептические припадки. В медицинских справочниках встречаются описания острых состояний заболевания, протекающие по типу инсульта. Болезнь Альперса также характеризуется поражением печени, которое быстро перерастает в хронический гепатит и заканчивается циррозом. Пациенты умирают из-за интоксикации организма в течение 12 месяцев с момента диагностирования первых симптомов.

Синдром Герстманна-Штреусслера-Шейнкера

Данный вариант заболевания причисляется к наследственному типу. Встречается очень редко (один случай примерно на 10 000 000 населения). Появление первых признаков обычно отмечают у пациентов после 40 лет. Развитие синдрома начинается с мозжечковых расстройств. Первоначально появляется головокружение. По мере развития недуга прогрессируют координаторные нарушения, постепенно самостоятельное передвижение становится невозможным. Наряду с перечисленными симптомами появляются нарушения тонуса мышц, наблюдается снижение зрения и слуха, проблемы с глотанием и звуковоспроизведением. В терминальной стадии врачи фиксируют проявления деменции. Продолжительность жизни больных с таким диагнозом составляет до 10 лет.

Синдром Альцгеймера и болезнь Паркинсона

Синдром Альцгеймера и болезнь Паркинсона, симптомы и признаки которых имеют общую природу, развиваются по схожему с прионными недугами пути. Молекулы бета-амилоида, белка тау и прочие структуры так же формируют отложения патогенной природы в мозговых тканях. Однако, заразиться этими недугами невозможно. Это значит, что амилоидные фибриллы формируются за счет испорченных белковых молекул, но на «здоровые» действие «больных» не распространяется.

Совсем недавно ученые провели ряд исследований на мышах, которые опровергли это предположение. После введения патогенных белков в мозг абсолютно здорового животного у него появлялись характерные амилоидные бляшки. Это значит, что болезнетворный белок все же может заражать здоровые структуры. Данное открытие принадлежит специалистам из Техасского университета. В ближайшем будущем выйдет еще одна работа ученых из Лондона, которая доказывает, что болезнь Альцгеймера, симптомы и признаки недуга в полной мере могут передаваться от одного человека к другому.

Напомним, что болезнь Паркинсона характеризуется постепенной гибелью нейронов, вырабатывающих медиатор дофамин. Из-за этого у человека нарушается регуляция движений и мышечного тонуса, что проявляется тремором, общей скованностью. От паркинсонизма страдает каждый сотый человек, перешагнувший шестидесятилетний рубеж. Заболевание начинает свое развитие с замедленности движений, что особенно заметно, когда человек одевается или принимает пищу. Впоследствии нарушается речь, глотательные рефлексы. К сожалению, сегодня медицина не может рекомендовать эффективное лечение людям с диагнозом «болезнь Паркинсона». Симптомы и признаки этого недуга можно смягчить благодаря симптоматической терапии. Однако большая часть таких препаратов вызывает ряд побочных эффектов.

Синдром Альцгеймера — это заболевание, характеризующееся отмиранием нейронов, в результате чего у пациентов развивается старческое слабоумие. Первые симптомы этого недуга могут проявиться уже в возрасте 40 лет. Его диагностируют в большинстве случаев у малообразованных людей. У человека с высоким уровнем интеллекта больше шансов справиться с проявлениями Альцгеймера ввиду многочисленных связей между нейронами.

Заболевание начинает свое развитие с нарушений памяти. Первичная стадия обычно остается незамеченной для окружающих. Начальные симптомы часто пытаются скрыть или списывают на стрессы и чрезмерную загруженность на работе. По мере прогрессирования недуга клиническая картина видоизменяется. Больной перестает ориентироваться в пространстве, из его памяти выпадают приобретенные ранее навыки письма, чтения. Сначала забываются ближайшие по времени события. Когда патология начинает прогрессировать, необходимо использовать любую возможность для поддержания способности человека к самостоятельному обслуживанию, постараться предупредить возникновение депрессии. В решении этой проблемы может помочь более сильный слуховой аппарат или правильно подобранные очки. Специфического лечения синдрома Альцгеймера не существует. При появлении первичных ее симптомов важно пройти полное обследование у невролога. Специалисты для лечения обычно рекомендуют препараты, облегчающие течение недуга и сдерживающие его развитие.

Диагностика прионных болезней

Специфических мер диагностики в настоящее время не представлено. Например, похожие результаты ЭЭГ, что и при болезни Крейтцфельдта-Якоба, бывают при других патологиях мозга. МРТ характеризуется невысокой диагностической значимостью, так как у 80% обследованных выявляют неспецифические сигналы. Однако, данное исследование позволяет распознать атрофию мозга. Ее выраженность усугубляется по мере того, как прогрессируют прионные болезни человека.

Дифференциальная диагностика проводится со всеми патологиями, одним из проявлений которых является деменция (болезнь Альцгеймера, васкулиты, нейросифилис, герпетический энцефалит и другие).

Подходы к лечению

К сожалению, в настоящее время все прионные болезни неизлечимы. Пациентам назначается симптоматическая терапия с использованием противосудорожных средств, которая только облегчает страдания. Прогноз неутешителен. Все известные заболевания прионной природы смертельны для человека.

В настоящее время ученые со всего мира занимаются активным поиском универсального лекарства. Проводятся исследования с использованием животных. Предполагается, что в борьбе с такими недугами впоследствии будут применяться стволовые клетки, а также самые обычные дрожжи. Экспериментальные препараты в настоящее время не отличаются высокой эффективностью, поэтому их назначение считается нецелесообразным.

Профилактические мероприятия

От развития спорадических и наследственных вариантов прионных заболеваний обезопасить себя практически невозможно. Некоторые патологии можно исключить, пройдя специальную генетическую экспертизу. Однако это в нашей стране весьма затруднительно, поскольку лаборатории, выполняющие подобного рода диагностику, находятся преимущественно за рубежом.

В случае наследственных заболеваний перед беременностью рекомендуется проконсультироваться с врачом-генетиком. Это поможет в будущем избежать проблем со здоровьем ребенка.

Для того чтобы обезопасить себя от болезни Крейтцфельдта-Якоба, рекомендуется отказаться от употребления в пищу мяса из регионов, где зафиксированы случаи заболевания крупного рогатого скота. В первую очередь речь идет о европейских странах. Также не следует использовать в лечении препараты, изготовленные из крови животных или человека. Лучше их заменять синтетическими аналогами.

Прионные болезни — это недостаточно исследованные формы инфекционных и наследственных поражений, которые возникают в организме человека на фоне проникновения аномальных белков. В большинстве случаев они поражают ЦНС. Клиническая картина отличается схожей симптоматикой. Первоначально у человека пропадает аппетит и зрение, нарушается координация в пространстве. На заключительной стадии развивается деменция, когда больной не может самостоятельно о себе позаботиться. Результат любого заболевания всегда одинаковый — смерть. В настоящее время медики не располагают эффективными средствами против патологий такой природы.