Глеб Герцен
Мозг как губка
Причины возникновения, механизмы развития и виды прионовых заболеваний

В 2001 году 73-летний мужчина обратился к врачу с жалобами на проблемы с памятью. Он стал забывать привычные маршруты на машине и слова при разговоре. Кроме того, он отмечал некоторые трудности при передвижении — конечности стали как будто деревянные. Симптомы прогрессировали, через месяц мужчина отвечал односложно, а нарушения опорно-двигательного аппарата вынудили больного перевестись на преимущественно постельный режим.

КТ головного мозга не выявило никаких очаговых нарушений, в спинно-мозговой жидкости не нашли ничего, указывавшего бы на инфекционный процесс. Через два месяца после появления первых симптомов мужчина умер. При жизни ему был поставлен диагноз болезни Крейтцфельда-Якоба.

Единственным, что указывало на этот диагноз, было наличие специфических волн на ЭЭГ. Вскрытие подтвердило это предположение.

***

В 1933 году в Третьем Рейхе стартует “программа Т-4”, приказ Гитлера, который предусматривал стерилизацию до полумиллиона умственно неполноценных людей — пациентов неврологических и психиатрических диспансеров. Один из профессоров института психиатрии Макса Планка Ганс Гехерд Крейтцфельд, член СС, внезапно встает на сторону своих больных. Почти все его пациенты избегают судьбы сотен тысяч психически нездоровых людей, убитых врачами нацистской Германии. За 10 лет до этого Крейтцфельд впервые описывает болезнь, позднее названную его именем. Симптоматика ее была весьма выражена и вела к смерти в достаточно короткий срок. Причина заболевания оставалась неизвестной.

kuru1

Больные куру в первой стадии болезни

Эта болезнь относится к новому типу заболеваний, с которым человечество столкнулось совсем недавно. В 50-х годах XX века среди народа форе с острова Папуа-Новая Гвинея была отмечена вспышка смертельного заболевания. Американский вирусолог Дэниэль Гайдушек, выпускник Гарварда, прибыв на остров, описал три стадии развития болезни. Первая — инкубационная стадия, в которой отмечается лишь легкая неврологическая симптоматика, которая со временем начинает проявляться неустойчивостью походки, нарушением речи,зрения и слуха. Со временем процесс переходит во вторую стадию — “сидячую”. Нарушения походки становятся настолько выраженными, что пациент уже не может передвигаться самостоятельно. Умственные способности человека продолжают ухудшаться. В третьей — терминальной — стадии больной уже не мог говорить, вставать, присутствовали выраженная мышечная слабость и тремор. Гайдушек назвал новую болезнь “куру”, считая ее проявлением медленной вирусной неврологической инфекции. Из-за специфических изменений в головном мозге вирус получил название “вируса губчатого энцефалита”. Изучив его распространение, Гайдушек пришел к выводу о передаче болезни из-за распространенного среди народа  форе ритуального каннибализма, в ходе которого близкие родственники поедали контаминируемый вирусом мозг умершего. Однако это не давало ответа на вопрос, откуда взялась внезапная эпидемия. Ведь обычай в народе существовал длительное время, и при этом форе умудрялись как-то выживать, что сомнительно при 100-процентной летальности куру. Гайдушек сделал предположение, что на острове вирус длительное время циркулировал в ослабленной форме, и по неизвестной причине мутировал, вызвав резкий рост смертности.

В 1976 году Гайдушек получил нобелевскую премию по медицине за “открытие нового типа передачи инфекционных болезней”. Он сравнивает куру с уже давно известной инфекцией у овец, называемой скраппи, “почесухой”, схожей по симптоматике и по исходу — болезнь смертельна для животных и, что главное, заразна. Термин “медленный вирус” впервые был применен как раз в 1954 году по отношению к болезням животных.

***

Однако в вирусную теорию вписывалось далеко не все. Возбудитель заболевания не уничтожался привычными для инактивации вируса методами: ни формалин, ни ультрафиолет новоявленного агента не брали. Но самое главное — инфекция не вызывала ответа иммунной системы.

kuru2

Куру, вторая стадия заболевания

Спустя 20 лет после сообщений об эпидемии куру и за четыре года до получения Гайдушеком Нобевской премии за исследование природы возбудителя губчатого энцефалита взялся Стэнли Прузинер, американский микробиолог. Длительное время работавший с белками — ферментами, Стэнли сделал предположение о том, что инфекционным агентом в случае скраппи является белок. Он называл такой белок, вызывающий инфекцию, прионом — proteinaceous infrectious.

В 1982 году Стэнли выделил из мозга овцы, болевшей скраппи, патогенный тип белка, и называет его “скраппи-ассоциированным”, сокращенно — PrPSc . Его отличие от непатогенного типа белка-приона — “клеточного”, cellular (PrPC), производимого здоровыми клетками — в пространственной структуре молекулы белка, проще говоря, в физической форме молекулы. Попадая в организм, патологический белок начинает переделывать клеточный белок уже после его синтеза клеткой, на финальной стадии. Такой процесс в биохимии называется “рефолдингом”.

Правда, для начала прион должен попасть в головной мозг. Как это осуществляет белок, не имеющий транспортной системы в организме, до конца неизвестно. Путем проникновения приона в организм традиционно считается пероральный, однако ему необходимо проникнуть  внутрь до того, как он переварится в агрессивной среде желудка. Предположительно, прион прячется в B-лимфоцитах, потому что у мышей c B-клеточным дефицитом клиническая форма скраппи не проявлялась, несмотря на инфицирование прионом.

Ген, который отвечает за продукцию нормального, клеточного белка, носит название Prnp, расположен в 20-й хромосоме, и активен во многих органах и тканях здорового человека. Впервые выделенный у хомяков в институте Цюриха, однако опыты с этим геном продолжились на мышах (сам ген существует у всех млекопитающих и птиц). Мутации в этом гене могут привести к спонтанному появлению прионовой болезни — своего рода внутренняя инфекция. Генно-модифицированные мыши без гена Prnp абсолютно здоровы и не отличаются от своих собратьев, но при этом имеют полный иммунитет к прионовой инфекции.

Стэнли Прузинер

Несмотря на активность гена в разных клетках и органах, реальное воздействие прионов ощутимо только в нервной системе. Скорее всего, они вызывают клеточную гибель через апоптоз, что и проявляется морфологией губчатого энцефалита.

На данный момент известно несколько заболеваний, вызываемых прионами, и все они характеризуются поражением нервной системы. Помимо уже упоминавшихся куру и болезни Крейтцфельда-Якоба, к таким инфекциям относится фатальная семейная инсомния.

Известная еще со времен Возрождения, описываемая в разное время и по-разному называемая, эта болезнь поражает своей тяжестью и безысходностью для пациента. Как правило, она проявляется на пятом десятке лет, и основным ее симптомом, как следует из названия, является потеря способности спать. Сначала пациент списывает бессонницу на стресс или перенапряжение, пытаясь заснуть при помощи снотворного. Однако медикаментозно сон не вызывается, максимум, на что можно рассчитывать — легкий ступор, в который человек впадает на пару десятков минут. Мозг при этом совершенно не отдыхает. Начинаются типичные неврологические расстройства — тремор, нарушения речи и координации. Единственное, что остается незатронутым — это способность осознавать происходящее. Рассудок не покидает человека до последнего дня, пока изможденный бессонницей мозг не ввергает организм в кому. Спасти человека невозможно, лечения у этой болезни нет.

***

В XX веке человечество столкнулось с уникальным, абсолютно смертельным, не сравнимым ни с одним другим инфекционным заболеванием. Единственным спасением от него является бегство и уничтожение всего, что контактировало с агентом. Однако и это не сможет защитить от мутации в гене, в результате чего прион возникнет внутри организма сам, а в этом случае достаточно всего одной патологической молекулы для запуска каскада смерти. Что с этим делать — решительно непонятно.

 


Если вы нашли опечатку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter


Понравилась статья? Подпишитесь!

Выход из клетки

Как организмы совершили переход от одноклеточной формы жизни и к чему это привело

На ощупь

Как ребенок познает мир и как развиваются его органы чувств