Коровье бешенство

Но откуда вообще взялась эта напасть ? Ведь раньше коровье бешенство было экзотикой , болез нь Кройцфельдта - Якоба почти не встречалась , а теперь в одной только Великобритании зарегистрировано 177 тысяч случаев коровьего беше нства , от болезни Кройцфельдта - Якоба скончали сь 88 человек ! Многие люди име ют представление , будто мы живём в н екоем зафиксированном мире . На самом же де ле мы живём в мире , который постоянно изменяется . Эволюция вирусов , эволюция бактерий , эволюция всего Того , что может вызывать патологические состояния , происходит постоянно . Эволюционирует вирус СПИД А , то есть постоянно появляются его новые формы , мут ации . Эволюционирует вирус гриппа . И поэтому неудивительно , что то , что происходит сейчас с болезнью бешенства коров , – это то же случай такой эволюции , но эволюции не без вмешательства человека . Но это не означает , что были некие лаборато рии , которые создали прионы как оружие и потом пытались его использовать , – это полный абсурд . Что скорее всего произошло – что люди начали использовать продукты животного проис хождения для скармливания самим же животным , ч то является совершенно противоестестве нным : как все мы знаем , коровы – это травоядные . Но для Того , чтобы коровы были более мясистыми и , соответственно , коммер чески более выгодными , им начали скармливать пищу , которая содержит много белков . Эта пища произ в одится из таких ж е коров или других животных . Таким образом , в пищу стали попадать вещи , которые в ходе нормальной эволюции никогда в пищу коров не попадали . Скорее всего , когда - то , на каком - то этапе , какая - то из коров – или какое - то другое животн о е – заболели болезнью бешенства коров . Ясно , что если существуют болезни , которые вызываются прионами , то они могл и возникнуть и среди коров . Но если бы эта корова не была использована для Того , чтобы из неё делать корм для дру гой коровы , и не попала бы е й в пищу , то проблема развития болезн и не возникла бы , потому что – как и в случае людоедов , которых открыл Гай душек , – для Того , чтобы заразиться этой болезнью , нужно съесть больное животное и ли поражённый болезнью орган больного животно го . Что и произошл о . И болезнь бешенства коров стала распространяться потому , что коровам стали скармливать продукты ж ивотного происхождения , в том числе и те , что уже были заражены болезнью бешенства коров . Откуда взялась эпидемия Почему же редкая болезнь вдр уг приняла хар актер коровьей эпидемии ? Примерно восемь лет назад ученые высказали предположение , что основной источник заражен ия крупного рогатого скота в Англии - мясо костная мука , получаемая из туш овец (сред и которых были и животные , больные скрейпи ) и добавляемая в корма . Правда , костную муку добавляли в коровий рацион и 50 лет назад , а эпидемия коровьего бешенст ва разразилась лишь недавно . Все дело в том , что 15 лет назад в Великобритании бы ла изменена технология переработки туш овец на костную муку - опущены некот о рые стадии высокотемпературной обработки . В результате этого возбудитель сохранил свою активность и коровы массово заболели губ чатообразной энцефалопатией . Скорее всего , коровье бешенство передается через корм , а не от одного животного к другому непосредс т венно . Поэтому в стаде иногда болеют всего лишь одна - две коровы . Но велика вероятность Того , что болезнь пере дается коровьему потомству - от родителей к детям . Любая из перечисленных болезней может иметь три варианта возникновения : а ) инфекционный (уже упомянутый ), б ) наследственный , в ) спорадически й , то есть появление , казалось бы , без видимых причин , когда не просматривается ни наследственной предрасположенности , ни инфекции. Оказывается , очень даже бывают . Дело в том , что в индустриально развитой З ападной Европе для откорма скота испо льзуют так называемые белковые добавки . Один американский ветеринар утверждал , что эти добавки изготавливают из мяса погибших и издохших от болезней животных и птиц . П ричем дохлых "домашних любимцев " перерабатывают вме с те с противоблошиными ошейника ми , испортившееся мясо из супермаркетов - с полиэтиленовой упаковкой . (Из этой же массы , кстати , изготавливают и расхваленные рекламо й корма для собак и кошек .) Получается , что буренок кормят продуктом , в котором с одержится м я со их родичей . "Прионо вый бунт " в организме коровы - каннибала пр иводит к возникновению инфекции губчатого энцефалита , которая опасна и для человека , стоящего следом за коровой в пищевой цепочке. Что скорее все го произошло - что люди начали использовать пр одукты животного происхождения для с кармливания самим же животным , что является совершенно противоестественным : как все мы знаем , коровы - это травоядные . Но для Того , чтобы коровы были более мясистыми и , соответственно , коммерчески более выгодными , им на ч али скармливать пищу , которая содержит много белков . Эта пища производитс я из таких же коров или других животн ых . Таким образом , в пищу стали попадать вещи , которые в ходе нормальной эволюции никогда в пищу коров не попадали . Хорошие и плохие прионы Тут требуется небольшое пояснение : м олекулы белка , представляющие собой , как извес тно , длинные цепочки из остатков аминокислот , имеют и вполне определённую пространственну ю организацию . Поэтому , характеризуя белок , учё ные говорят о его первичной , вторичной , т р етичной , а в отдельных случаях и о четвертичной структурах . Первичная стру ктура белка отражает его аминокислотную после довательность , т . е . порядок чередования аминок ислотных остатков в молекуле . Вторичная структура белка отражает конфор мацию молекулы , т. е . способ её скручи вания в пространстве . Одна из наиболее рас пространённых моделей – спираль . Третичная структура белка отражает трехме рную конфигурацию уже скрученной молекулы в пространстве . Скажем , та же самая спираль , но ещё и изогнутая . Ну , а четве ртичная структура белка образуется за счет взаимодействия между разными молекулами и характерна лишь для некоторых белков , например гемоглобина . Каждый белок имеет свою постоянную не изменную структуру , по которой клетка его идентифицирует . Это своего рода пароль , к люч к замку . Любой белок с незнакомой клетке структурой является для неё чужеродным и подлежащим инактивации . Так что же делают прионы ? Проф ессор Тараховский поясняет Прионы способны перевод ить белок из конформации обычно й в конформацию необычную , которая клеткой восприни мается как нечто чужеродное , и клетка пыта ется этот белок уничтожить , превратить в н ечто такое , что не может быть использовано клеткой , и этот белок становится нераство римым . То есть он превращается в как и е - то частички , и эти частичк и образуют нити , или тяжи , которые не и меют практически уже никакой функции – т ой , что выполняли эти белки . Они просто заполняют клеточное пространство . То есть с точки зрения клетки она выполнила свою функцию , потому что она инактивирова ла белок неправильной конформации . Но для клетки эта инактивация имеет чудовищные после дствия , потому что эти нефункциональные белки , накапливаясь в клетке , её практически уб ивают . И многие клетки , содержащие эти бел ки , погибают . Ужас заключае т ся в том , что эти прионы обладают способностью , связываясь с белками , переводить их в т акую конформацию , которая потом не возвращает ся назад . Таким образом , это практически н еобратимый процесс. Впрочем , такой трансформации подвер га ются не все белки подряд , а лишь те же прионы . Дело в том , что ген , кодирующий первичную с труктуру прионов , то есть определяющий свойст венную им последовательность аминокислот , найден не только у всех людей , но и вооб ще у всех млекопитающих и даже у неко торых птиц . Это значит , что в приро де существуют как минимум две формы соотв етствующего белка – нормальная , всегда прису тствующая в организме людей и животных , и патогенная , которая , собственно , и именуется прионом . Сам тер мин " прион " - это сокращение сл овосочетания "infectious protein", то есть "инфекционный белок " . Больше всего прионных белков в моз ге , гораздо меньше – в лёгких , кишечнике , селезёнке , ещё меньше – в мышцах . По ка прионный белок находится в обычной фор ме – она именуется альфа - конформацие й , – он хоро шо растворяется в биологических жидкостях и способен выполнять свойственную ему функцию – правда , учёные пока не знают , какую именно . Однако изредка и по неизвестным пока причинам этот белок принимает иную , аномальную форму – её называют бета - конформацией , – образует нерастворимые агрегаты и выступает как чужеродное и вредное для организма тело , в конечном счёте разрушая работу всей нервной системы . Прион - это обы чный белок . Он есть у каждого из нас на поверхности нервных клеток . В своем нор мальном состоянии его молекула скручен а определенным образом . По какой - то причи не она может раскрутиться и приобрести "не правильную " пространственную конфигурацию . "Неправильн ые " распрямленные молекулы прионов легко скле иваются друг с другом , на нервной клетке образуются белковые бляшки , и о на погибает . На месте погибшей нервной кле тки образуется пустота - вакуоль , заполненная ж идкостью . Постепенно весь мозг превращается в дырчатую субстанцию , похожую на губку , и человек или животное погибает . Пути перен оса генетической информации в клетке обобщает предложенная Ф . Криком так называемая центральная догма молекулярно й биологии (рис . 1) [3]. Основной путь переноса : от генов - дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК ), способной к самовоспроизведению , - к рибонук л еиновой кислоте (РНК ), иногда спос обной к самовоспроизведению , и , наконец , - к белкам . На этом этапе заканчивается путь п ереноса информации . Она не возвращается к нуклеиновым кислотам , а белки не способны к самовоспроизведению . До последнего времени счита л ось аксиомой , что чередование аминокислотных остатков в полипептидных цепях , то есть первичная структура белков , одно значно определяет характер их складывания и тем самым функциональную активность [4, 5]. Эти представления были поколеблены в значительной с тепени благодаря исследованиям , о которых пойдет речь дальше. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ГЕНЕ ТИКА ПРИОНОВ МЛЕКОПИТАЮЩИХ Инфекционное начало оказалось ассоциированны м именно с упомянутыми белковыми образованиям и головного или спинного мозга . При этом белок - прион (РгР Sc) из этих выс окомолекулярных агрегатов и растворимый неинфекц ионный белок (РгР C) здоровых особей имеют о динаковую первичную структуру , то есть одинак овую аминокислотную последовательность , но различ аются по вторичной и третичной структуре , то есть харак т ером укладки полипе птидной цепи (рис . 2). В белке РгР Sc обнаруживается существенно больше так называе мых B - слоев - около 43 % (в РгР C - 3 %) - и несколько уменьшается количество (43 - 34 %) так называемых a - спир алей . При этом инфекционный белок , образ ующий уже упомянутые амилоидные тяжи , оказывается более кислотоустойчивым , термоустойчивым и более устойчивым к протеолизу , нежели его клеточный гомолог РгР C. Оказалось , что инфекционный белок возникает путем модификац ии своей структуры из обычного клеточ н ого белка и при этом приобретает свойство инфекционности [8]. На рис . 3 показана структура этого гена (PRNP) человека . Сверху - извес тные варианты нормального полиморфизма , то ес ть аминокислотные замены , не приводящие к заболеванию . Внизу - мутационные за м ены , приводящие к нейродегенеративным заболеваниям [8]. Особый интерес представляет начальный конец гена и соответственно так называемый N - те рминальный конец белка . Здесь закодированы пя ть повторов из восьми аминокислот . Уменьшение числа повторов на оди н не с опровождается патологическими последствиями , в то время как увеличение числа повторов (изве стны варианты вплоть до 12 повторов ) приводит к одной из наследственных форм заболевания [8]. Следовательно , эти повторы играют существен ную роль в организации структуры б елка и каким - то образом влияют на воз можность его превращения в инфекционную форму .Итак , наследственные варианты заболевания - резуль тат мутационного изменения первичной структуры белка , облегчающего превращение его в прион и далее - превращен ие всех вновь синтезируемых полипептидов в прионную , патогенн ую и инфекционную форму . Спорадическая форма заболевания - спонтанное изменение характера укладки полипептидной цепи , превращающее клеточны й белок в прион , а далее - опять же превращение всех вно вь синтезируемых полипептидов в п рионную , то есть инфекционную и патогенную , форму . Здесь очень важно отметить , что п ри одной и той же первичной структуре , то есть одной и той же аминокислотной последовательности , без всяких изменений код ирующего гена мож е т возникнуть не сколько вариантов укладки приона , и эти различающиеся варианты укладки воспроизводятся при последующей инфе кции . Они получили название штаммов или пр авильнее - клонов приона [15].И , наконец , инфе кционная форма прионных заболеваний - результа т проникновения в организм , в клетку млекопитающих инфекционного белка , возникшего любым из двух упомянутых способов. В стандартные конц епции легко укладывается возникновение наследств енных форм заболевания . Можно представить , что одна первичная структура служит осново й для разных способов пространственной укладк и белковой молекулы . Тут требуется небольшое пояснение : молекулы белка , представляющие соб ой , как известно , длинные цепочки из остат ков аминокислот , имеют и вполне определённую пространственную орг а низацию . Поэтом у , характеризуя белок , учёные говорят о ег о первичной , вторичной , третичной , а в отде льных случаях и о четвертичной структурах . Первичная структура белка отражает его ами нокислотную последовательность , т . е . порядок ч ередования аминокислотн ы х остатков в молекуле . Вторичная структура белка отражает конформацию молекулы , т . е . способ её скручивания в пространстве . Одна из наиболее распространённых моделей - спираль . Третичная структура белка отражает трехмерную конфигурацию уже скрученной моле к улы в пр остранстве . Скажем , та же самая спираль , но ещё и изогнутая . Ну , а четвертичная ст руктура белка образуется за счет взаимодейств ия между разными молекулами и характерна лишь для некоторых белков , например гемоглоби на . Каждый белок имеет свою постоя н ную неизменную структуру , по которой к летка его идентифицирует . Это своего рода пароль , ключ к замку . Любой белок с нез накомой клетке структурой является для неё чужеродным и подлежащим инактивации . Так чт о же делают прионы ? Профессор Тараховский поясняет : "Здоровые " прионовые белки встр ечаются в виде различных по составу проте иновых компонентов в клетках головного мозга различных видов животных . Они расположены на поверхности нервных клеток и , судя п о всему , играют определенную роль в переда че сигналов , идущих от раздражителей.Эта клеточная форма прионов (ПрПк , к = клеточный ; Р rР , с = cellular) отличается от их патологическ ой формы (ПрПск , ск = скрэпи ; PrPsc, sc = scrapie) своей про странственной структурой . С этим связано драм атическое изменение с точки з рения устойчивости по отношению к внешним возд ействиям и расщепляемости посредством ферментов . В то время , как прионы ПрПк расщепля ются легко , прионы ПрПск проявляют крайне высокую устойчивость к ферментам , высокой температуре и средствам дезинфекции. ХРОНОЛОГИЯ Э ПИДЕМИИ прионные белки способны существо вать в двух различных формах . Абсолютно од инаковые по составу , эти две формы сильно различаются по своей пространственной структ уре . Если белок находится в обычной форме , он хорошо растворяется в биологических ж идко стях и способен выполнять свойственну ю ему функцию . Оказавшись в другой , аномал ьной , форме , он образует нерастворимые агрегат ы и выступает как чужеродное и вредоносно е для организма тело . Именно с отношениями между этими двумя свойствами связано сам ое важ н ое свойство прионов - явлен ие , с которым биологи никогда раньше не встречались . Белок , находящийся в аномальной форме , сталкиваясь со своим сородичем , имеющ им обычную форму , переводит его в ту ж е аномальную форму . Так , выяснилось , что бе лки , открытые Прус и нером , оказываются возбудителями болезней : попадая в здоровый организм , аномальный белок "заражает " белки , находившиеся до этого в обычной форме , в результате накапливаются агрегаты , которые р азрушают клетки мозга . МНЕНИЕ По следам Эскулапа (прямой эфир на Радио " Свобода ") Даниил Голубев : По его данным , белковая молек ула нормального приона имеет форму спирал и , она как бы сложена (" скручена "). Когда в силу тех или иных причин молекула " раскручивается "и начинает походит на пучок гладких волос , прионы с тановятся сме ртельно опасными . Соприкасаясь с нормальными прионами прионы патогенные индуцируют измен ения формы их молекул , то есть трансформир уют их в патогенные . Идет своеобразная мол екулярная цепная реакция таких изменений , соп ровождающаяся дегенерацией нервных клеток г оловного мозга . Механизм передачи инфекции И альфа -, и бета - конформации приона – это спираль , вся разница лишь в том , что молекула патогенного белка имеет примерно на 10 процентов меньше изогнутых участков , чем молекула белка безвредно го . Между прочим , прионы – самые мелкие из всех известных инфекционных агентов : они примерно в сто раз меньше , чем вирусы . Самое же страшное – и с этим яв лением биологи никогда раньше не встречались – состоит в том , что патогенный прион , сталкиваясь со сво им нормальным сородичем , переводит его в свою конформацию , то есть как бы заражает . И попав в другой организм , прион может вызывать появление бета - конформаций нормальных белков , закодированных в том же гене , что и он сам . Име нно таким был механизм передачи инфекци и "куру " при ритуальном каннибализме на Но вой Гвинее , так же происходит и заражение болезнью Кройцфельдта - Якоба при поедании мяса инфицированных прионами коров. Проявление этой болезни в своё вре мя называлось размягчен ием мозга . Но э то – банальный язык , который не объясняет саму патологию . А патология такова , что прионы , которые вызывают бешенство коров , попадая в клетки , приводят к возникновению этих фиб рилл , или тяжей , и клетки разрушаются , деге нерируют . Таким образом , происходит необрати мая потеря клеток мозга , со временем симпт омы болезни становятся очевидными , и человек погибает. Откуда берутся "неправильные " прионы ? Причиной болезни (Кр ейтцфельдта - Якоба , например ) может быть наслед ственная предрасположенность . Неб ольшая ошибк а в нуклеотидной последовательности гена , код ирующе ГО прион , вызывает синтез "неправильных " белковых молекул с "раскрученной " конфигурацией . Вероятно , такие аномальные прионы у человека и животных при наличии генетической предрасположенности н акапливаются с возрастом и в итоге вызывают полное разрушение нейронов головного мозга . Считается , что при попадании в организм человека или животного хотя бы о дной раскрученной молекулы приона постепенно вс е остальные "нормальные " прионы начинают развора ч иваться аналогичным образом . Каким образ ом "ненормальная " молекула приона разворачивает нормальную , неизвестно . Ученые ищут молекулу - посредник в этой цепи химических реакций , но пока безуспешно . - Прионы спо собны переводить белок из конформации обычной в конформацию необычную , которая клетко й воспринимается как нечто чужеродное , и к летка пытается этот белок уничтожить , преврат ить в нечто такое , что не может быть использовано клеткой , и этот белок становит ся нерастворимым . То есть он превращается в какие - то частички , и эти ч астички образуют нити , или тяжи , которые н е имеют практически уже никакой функции - той , что выполняли эти белки . Они просто заполняют клеточное пространство . То есть с точки зрения клетки она выполнила свою функцию , потому что она и н актив ировала белок неправильной конформации . Но дл я клетки эта инактивация имеет чудовищные последствия , потому что эти нефункциональные белки , накапливаясь в клетке , её практически убивают . И многие клетки , содержащие эти белки , погибают . Ужас заключаетс я в том , что эти прионы обладают способнос тью , связываясь с белками , переводить их в такую конформацию , которая потом не возвр ащается назад . Таким образом , это практически необратимый процесс . Впрочем , такой трансформ ации подвергаются не все белки подряд , а лишь те же прионы . Дело в т ом , что ген , кодирующий первичную структу ру прионов , то есть определяющий свойственную им последовательность аминокислот , найден не только у всех людей , но и вообще у всех млекопитающих и даже у некоторых птиц . Это значит , что в природе существу ют как минимум две формы соответст вующего белка - нормальная , всегда присутствующая в организме людей и животных , и патог енная , которая , собственно , и именуется прионом . Сам термин " прион " - это сокращение словосочетания "infectious protein", то есть "инфекционный белок ". Больше всего прионных белков в мозге , гораздо меньше - в лёгких , кишечнике , селезёнке , ещё меньше - в мышцах . Пока прионный белок находится в обычной форме - она именуется альфа - к онформацией , - он хорошо растворяется в биологи ческих жидкостях и спосо б ен выпол нять свойственную ему функцию - правда , учёные пока не знают , какую именно . Однако из редка и по неизвестным пока причинам этот белок принимает иную , аномальную форму - е ё называют бета - конформацией , - образует нерас творимые агрегаты и выступает к ак чужеродное и вредное для организма тело , в конечном счёте разрушая работу всей нервной системы . Механизм передач и инфекции И альфа -, и бета - конформации приона - это спираль , вся разница лишь в том , что молекула пато генного белка имеет примерно на 10 процен тов меньше изогнутых участков , чем молекула белка безвредного . Между прочим , прионы - самые мелкие из всех известных инфекционных агентов : они примерно в сто раз меньш е , чем вирусы . Самое же страшное - и с этим явлением биологи никогда раньше не встр ечались - состоит в том , что пато генный прион , сталк иваясь со своим нормальным сородичем , перевод ит его в свою конформацию , то есть как бы заражает . И попав в другой организ м , прион может вызывать появление бета - ко нформаций нормальных белков , закодирован ных в том же гене , что и он сам . Име нно таким был механизм передачи инфекции " куру " при ритуальном каннибализме на Новой Гвинее , так же происходит и заражение б олезнью Кройцфельдта - Якоба при поедании мяса инфицированных прионами коров . - Проявление эт ой болезни в своё время называлось размягчением мозга . Но это - банальный язы к , который не объясняет саму патологию . А патология такова , что прионы , которые вызывают бешенство ко ров , попадая в клетки , приводят к возникно вению этих фибрилл , или тяжей , и клетки разрушаются , дегенерируют . Таким образом , происходит необратимая потеря клеток мозга , со временем симптомы болезни становятся оч евидными , и человек погибает . В ходе опытов по инфицирован ию мышей , которым непосредственно в головной мозг впрыскивался мозго вой материал , содержавший возбудитель , удалось перенести и вызвать болезнь . Когда же использовались мыши , измененные при помощи генной инженерии и не обладавшие более здоровыми ПрПк , подоб ные опыты по инфицированию не удавались.Т . о . предпосылкой , вызываю щ ей ТГЭ пр и помощи ПрПск , является наличие здоровых ПрПк . Очевидно , инфекционные белки способны по сле контакта в головном мозге вызывать це пную реакцию , в ходе которой безобидные , з доровые прионы превращаются в своих разрушитель ных "двойников " ПрПск . Это в настоящее время уже может быть доказано и при помощи лабораторных опытов в пробирках . В ходе этих опытов клеточные прионы в результате контакта со "скрэпи - прионами " из меняют свою пространственную структуру . В отличие от нормальных прионов , болезнетворные прионы не разрушаются в желудке . Возможно , в их распространении игр ает важную роль и иммунная система . Дело в том , что ученые обнаружили у овец , коров , а также у людей повышенную конце нтрацию прионов не только в головном мозг у , но и в миндалинах , кишечник е и селезенке . Согласно новейшим гипотезам прионы накапливаются и размножаются в определенн ых защитных клетках в лимфатических узлах и селезенке . Однако по - прежнему неясно , как прионы затем попадают из селезенки в головной мозг . Но стоит им попасть туда, как они тут же начинают свою ра зрушительную деятельность . Они превращают нормаль ные прионы в их инфекционный вариант . После дний , в свою очередь , способен вызвать тра нсформацию других клеточных прионов . Болезнетворн ые прионы не поддаются расщеплению и в ка честве "мусора " или "отходов " накапливаютс я в нервных клетках . Рано или поздно н аступает момент переполнения нервной клетки , теряющей в результате этого возможность функц ионировать нормально и постепенно отмирающей . Этот процесс носит поначалу незаметный, "ползучий " характер . Лишь в стадии пр огрессирующего распада клетки скорость ее раз рушения возрастает.Наконец отмирает такое количес тво нервных клеток , что головной мозг прио бретает легко распознаваемую типичную губчатую структуру . Одновременно происходящи е изменения вызывают вышеописанные симптомы . Согласно созданной Прузинером "теории прионов " инфекционные белки (светло - се рые , ПрПск ) способны вызвать в головном мо згу цепную реакцию . Безобидные , здоровые прион ы (темно - серые , ПрПк ) превращаются в своих разруш ительн ых "двойников ". Прионы вызывают у животных и у человека неизлечимые нейродегенеративные заболевания мозга . Одно из них – губчатая энцефалопатия – сегодня буквально у всех на устах , поскольку животная форма этой болезни , им енуемая в обиходе " коровьим бешенством " , получает в Европе всё более широкое распространение , а между тем она способна передаваться и людям , вызывая у них так называемую болезнь Кройцфельдта - Якоба . Дегенеративные болезни , при которых мозг разрушается , п ревращаясь в некое подо бие губки , известны давно . У больных живот ных на срезе мозга под микроскопом видны вакуоли - микроскопические поры . Больной мозг напоминает пористую губку , отсюда возникло научное название этой группы заболеваний - г убчатообразная э н цефалопатия . Губчатообра зной энцефалопатией болеют коровы , овцы (так называемая болезнь скрейпи ), козы , грызуны и даже кошки . Животное погибает от полного разрушения мозга . Аналогичные болезни , правда чрезвычайно редко , встречаются и у людей : болезнь куру (распространенная сред и папуасов Новой Гвинеи ) и болезнь Крейтцф ельдта - Якоба . Последняя известна с прошлого века , и поражает она приблизительно одного из миллиона людей пожилого возраста . Снач ала у больного нарушается координация движени й , затем наступа е т полная потеря памяти , страдальца одолевают конвульсии . В итоге больной умирает . Ученые давно поняли , что возбудитель губчатообразной энцефалопатии "живет " в головном и костном мозге живот ных и людей . Наибольшая концентрация возбудит еля инфекции - в прод о лговатом и среднем отделах головного мозга . В мясе она гораздо ниже . Поэтому , даже несмотря на явный недост аток доказательств прионной модели губчатообразн ой энцефалопатии , Прузинер в 1997 году получил за свое открытие Нобелевскую премию , Патогенный прион - найти и обезвредить После Того , как было показано , что губчатообразная энцефалопати я вызывается прионами , для постановки диагноз а стало возможным не просто исследовать с рез определенных участков головного мозга на наличие пустот - вакуолей , но и определ ять сам возбудитель заболевания . Биохимич ескими методами выделяют прионные белки и изучают их под электронным микроскопом - есл и молекулы их склеены между собой , образую т нити , то наличие патогенных прионов в мозге сомнению не подлежит . Иммунологические м е тоды детекции с использованием специфических антител к "раскрученным " патогенн ым прионам (иммуногистохимический анализ срезов и иммуноблоттинг ) более чувствительны , чем электронная микроскопия . Суть их в следующе м : если антитела взаимодействуют с белками , выделенными из головного мозга , - патогенны е прионы в нем есть , а если реакция не идет - возбудителей губчатообразной энцефало патии в мозге нет . Самая большая трудность определения состоит в том , что анализ проводится исключительно на мозге забитых коров . То есть пока нет возможности проводить исследование на живых животных . Около 15 лет назад в Англии тысячи коров поразила смертельная болезнь . Заболевали ею преимущественно животные старше 4 - х лет . Симптомы многообразны . Во - первых - неровная прихрамыва ющая походка . На последней ст адии болезни корова вообще не может подня ться - отказывают задние ноги . Во - вторых , ж ивотные теряют в весе , снижаются надои , но самое главное , меняется поведение буренок - они становятся беспокойными , боязливыми (больны е коро в ы особенно боятся узких проходов , коридоров и загонов ), агрессивными , скрежещут зубами , стремятся отделиться от ста да , резко реагируют на свет , звук , прикосно вение . В общем , ведут себя как животные , зараженные вирусом бешенства . Отсюда и быто вое название з аболевания - коровье бе шенство . "Новая " страшная болезнь оказалась дав но известной губчатообразной энцефалопатией , к "настоящему " бешенству никакого отношения не имеющей . У "настоящего " вирусного бешенства - водобоязни и у губчатообразной энцефалопатии об щ ее - только симптомы и название , а механизм возникновения заболеваний различ ен . Его симптомы весьма напоминали симптомы известной с XVIII в . "рысистой болезни " у о вец (англ . "Scrapie" - "скрэпи " от глагола Lto scrape ", что оз начает " царапать "," тереть " ) - животные были чрезвычайно пугливыми и дезориентированными , ст радали дрожью в мышцах и в конце конц ов полностью утрачивали контроль над своими движениями . По прошествии некоторого времени они погибали . В ходе дальнейших исследова ний удалось выяснить , ч т о подобные симптомы еще до 1984 г . наблюдались у кор ов на одной ферме в Западном Сассексе . Подробные исследования продемонстрировали , что головной мозг пораженных коров , подобно голов ному мозгу овец , погибших от болезни " скрз пи ", был испещрен мельчайшими отверстия ми , как губка . Поэтому в научном мире э то новое заболевание получило название " Bovine Spongiforme Enzephalopathie "(что в переводе означает " губчатое за болевание головного мозга коровы "). Поскольку п одобными заболеваниями страдают и многие друг и е виды животных , являющихся их переносчиками , их объединяют под общим собира тельным понятием Lтрансмиссивные губчатые энцефал опатии " (ТГЭ ). В 1920 г . два врача , Ганс Г . Кройцфельд (1885 - 1964) и Альфонс М . Якоб (Джейкоб ) (1884 - 1931), впервые описали эту смертельную болезнь , которая ныне носит их имя (боле знь Кройцфельда - Якоба , БКЯ , или , по - англий ски , Creutzfeldt - Jacob - Disease, CJD), у человека . К числу ее видим ых внешних симптомов относятся , между прочим , депрессии , нарушения двигательной системы, неподвижность мускулов , затрудненное глотан ие , однако главным опознавательным признаком болезни является чрезвычайно быстрая деградация личности . Поэтому медики описывают эту бо лезнь , между прочим , и как "болезнь Альцгей мера , протекающую в крайне сжатый п ериод времени ". Правда , эта "класическая форма " ТГЭ встречается чрезвычайно редко на 1 миллион жителей приходятся примерно 0, 5 - 1 случа й заболевания . Хуже того - в 1995 году впервые от нов ой болезни , очень похожей на болезнь Крейт цфельдта-Якоба , в Англи и начали умирать люди . В отличие от "классической " болезни Крейтцфельдта - Якоба ею заболевали преимуществ енно молодые люди до 30 лет . Официальная при чина - употребление в пищу говядины , зараженной возбудителем коровьего бешенства . На сегодня шний день уме р ли более 80 больных . Однако прямого доказательства Того , что люд и заразились именно через мясо и мясные блюда , нет . Относительно небольшое число пос традавших от губчатообразной энцефалопатии - слабо е утешение . Ученые опасаются , что число за болевших может р езко возрасти за счет тех , кто ел говядину еще до вв едения санитарной экспертизы на мясокомбинатах Западной Европы - инкубационный период коровьег о бешенства у коров составляет от трех до восьми лет . Предполагается , что у люд ей он может быть и более длите л ьным - до 30 лет . В некоторых странах те люди , которые в пик заболеваемости губч атообразной энцефалопатией жили в Англии , нах одятся под медицинским контролем , так как у них остается вероятность заболеть болезнью Крейтцфельдта - Якоба . В последние годы был разработан метод диагностики болезни Кейтцфельдта - Якоба у людей . Это - тоже иммунологи ческий ана лиз с использованием антител к аномальным прионам . Реакцию проводят , отбирая пробы спинномозговой жидкости или делая срез ткани с гланд . На кр упных мясокомб инатах в Западной Европе иммунологический анализ проводят за 10 часов , то есть за то время , пока туша готови тся к переработке . Если же все - таки п атогенные прионы обнаружены , тушу сжигают при высокой температуре . По последн им дан ным , для полного уничтожения воз будителя коровьего бешенства нужна температура не менее 1000 градусов ! по подсчетам специалистов , покушать мясо "бешеных " буренок уже успели около миллиа рда землян . К 2003 году ожидается , что ежегодн о будут заболевать неско лько миллионов человек (в скрытой форме гу бчатый энцефа лит может протекать 10 лет ). В 1971 - м году учёный доказал возможность передачи от челов ека животным болезни Кройцфельдта - Якоба . Все эти нейродегенеративные болезни вызывались , похоже , "медленными вирусами ", обладавшими , пом имо длительного инкубационного периода , рядом других очень важных общих особенностей . Если обычные вирусные инфекции сопровождаются , ка к правило , выраженной иммунной реакцией орган изма , которая характеризуется воспалительным про ц ессом , повышением температуры , вырабо ткой антител и интерферона , то медленные в ирусы таких реакций не вызывали . Кроме Тог о , все известные вирусы состоят из нуклеин овой кислоты - либо ДНК , либо РНК , - заключён ной в белковую оболочку , причём белок выст упает как средство транспортировки ну клеиновой кислоты в клетку - хозяина . Разрушить нуклеиновые кислоты и тем самым инактиви ровать вирусы можно кипячением , воздействием формальдегида , ультрафиолетового или ионизирующего излучения , но все эти лечебные средства в борьбе с медленными вирусами оказались неэффективными . Долгое время в области медиц инской науки считалось неписаным законом , что все возбудители инфекционных заболеваний все гда оснащены наследственной информацией , обеспечи вающей им возможность размножать ся . Однак о в случае "рысистой болезни " и "болезни Кройцфельда - Якоба " (БКЯ ) возбудитель , казалось , не соответствовал этим критериям . В случае обработки инфицированных им проб тканей при помощи методов , убивавших вирусы и бак терии , не происходило ровным с ч ето м ничего . Ни алкоголесодержащие дезинфекционные средства , ни ультрафиолетовое излучение не разрушали этот "нетрадиционный " возбудитель . В конце концов с ним удалось покончить лишь при помощи обработки проб концентрированными кислотами и хлоросодержащим и раств орами . Дальнейшая история оставалась по - прежнем у захватывающей . В 1972 г . умер от ТГЭ оди н из пациентов американского врача Стэнли Прузинера . Прузинер хотел понять причину ег о смерти и прочитал с этой целью множ ество книг . В своих поисках он натол кнулся на труды Чарльза Гайдусека и Винсента Цигаса . Последние в 1967 г . описали болезнь , вспыхнувшую на архипелаге Папуа - Н овая Гвинея среди членов туземного племени "форе ". Сами аборигены называли эту болезнь "куру " ("смеющаяся смерть "). Дело в том , ч т о заболевших ею людей поначалу охватывали приступы непроизвольного смеха , после чего к ним добавлялись симптомы , подобные симптомам ТГЭ . Самое удивительное , однако , заключалось в существовании параллелей между "куру ", ТГЭ и овечьей "рысистой болезнью ". Гай д усек и Цигас пришли к выв оду , что причину инфекции следует искать в людоедских ритуалах , в ходе которых племя пожирало мозги мертвецов . Под впечатлением этого вывода Прузинер в результате многоле тней собственной исследовательской работы разраб отал гипотез у , согласно которой возб удитель "рысистой болезни " лишен наследственной субстанции . Согласно его предположениям этим возбудителем был определенный белок . Он дал ему название "Proteinous infectious particle" (в переводе : "заразные белкообразные частицы "), с о кращенно : прион - протеин (ПрП ). В отличие от бак терий или вирусов инфекционный прион не "живет ", т . к . он не содержит в се бе никаких нуклеиновых кислот и никакой н аследственной информации . Очевидно , подобный прион , несмотря на отсутствие наследственной ин формации , обладае т способностью к размножению и может пере носиться . Тем самым он ставит "с ног на голову " все законы микробиологии и токсик ологии . В 1982 г . Прузинер опубликовал свою те орию в специализированном журнале "Сайенс " (США ). Поначалу он столкнул с я с опп озицией специалистов . Однако с течением време ни эта "прионовая гипотеза ", после многолетних безуспешных поисков вируса , стала пользовать ся все большим признанием . Венцом этого ус пеха было присуждение Прузинеру Нобелевской п ремии в области медицины в 1997 г . Куру , или "смеющуюся смерть ", открыл в Новой Гвинее , в племени форе , Даниель Ка рлтон Гайдушек (Гайдузек ) в середине 50 - х го дов . Симптомы - прогрессирующее нарушение координац ии движений , сопровождаемое приступами беспричинн ого смеха и заканчива вшееся летальным исходом . Болезнь признали инфекционной , а пр ичиной ее распространения оказался ритуальный каннибализм в племени форе . Стоит отметить , что болезнь Крейцфельда - Якоба была опис ана Якобом значительно раньше , в 1921 г . Как выяснили значитель н о позже (в 1981 г . - Пат Мерц , а в 1982 г . - Стэнли Прусинер ), для мышей , инфицированных скрэпи , характерной особенностью головного и спинного мозга бо льных животных является наличие белковых тяже й , которые представляют собой агрегаты одного из белков нер в ной системы , фу нкция которого до сих пор окончательно не установлена . Кроме Того , спинной и головн ой мозг больных людей и животных напомина ет губку , откуда и пошло общее название этой группы заболеваний - губчатые болезни м озга . Напомним , что продолжительн ость жизни заболевшего человека составляе т около 9 месяцев и практически всегда заб олевание заканчивается летальным исходом . Этот вариоид , занимающий промежуточное положение меж ду живой и неживой материей , оказался в 100 раз меньше самого мельчайшего виру с а . Поэтому , покупая мясо , нужно пристально его рассмотреть . Мясо , имеющее жи ровые прослойки от насыщенного желтого до оранжевого цвета , скорее всего инфицировано . Прионные белки выдерживают кипячение в теч ение двух часов . Любителям "кровавых блюд " во избе жание заражения лучше отказаться от них. Павел МОТАВКИН , профессор , специально для "В " 19.02.99 " Владивосток - новости " НОВОСТИ ИЗ ЛА БОРАТОРИИ Сделан очередной шаг на пути к ра згадке тайны приона Известна также его способность к изменению формы . Только д еформированный прион " заразен ", он способен " побуждать "соседний здоровый прион изменять с вою форму . У коров , больных " коровьим бешен ством ", деформированных прионов так много , что они парализуют функции мозга . При этом речь иде т не о химическом изменени и здорового приона , а только об изменении его внешней формы . (ИТАР - Т АСС , 13.01.2000) NBP ' Alliance - Media ПРИОНЫ ДР ОЖЖЕЙ И ЦЕНТРАЛЬНАЯ ДОГМА МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ С . Г . Инге - Вечтомов Инге - Вечтомов Сергей Георгиевич - член - корреспондент РАН , заведующий кафедрой генетики и селекции ЛГ У . Данное исследование было поддержано РФФИ (грант № 99 - 04 - 4960) Современный взгляд на генетиче скую информацию запечатлен в таблице генетиче ского кода [1]. В ней 61 из 64 возможных сочета н ий по три основания рибонуклеино вой кислоты соответствуют 20 аминокислотам , из к оторых построены белки . Три оставшихся сочета ния (UAA, UAG, UGA) представляют собой своего рода стоп - сигналы , или сигналы прекращения роста м олекулы белка . Этот код квазиуни в е рсален , то есть справедлив (с небольшими м одификациями ) для всех живых существ [2]. Из всех этих неизлечимых смертельных заболеваний человека и животных наиболее изве стно в последнее время так называемое кор овье бешенство , оно же - губчатая болезнь м озга коров , или BSE (Bovine Spongiform Encephalopathy). РгР C РгР Sc Аналогичные болезни известны у целого ряда млекопитающих , прежде всего у овец и коз (а также у мышей , хомяков , коше к и др .) под названием скрэпи , или поче суха . Возбудителем всех этих заболева ний является инфекционный белок - прион , обозначаемый как РгР Sc (от Scrapi). Этот белок имеет нормальный клеточ ный гомолог , то есть неболезнетворный и не инфекционный белок , обозначаемый как РгР C (от Cellular, то есть клеточный ) [8]. Слово прион возникло ка к модифицированное сокращение английского : Protenacious Infection - белковая инфекция . Характерным проявлением всех этих заболеваний на последни х стадиях их развития служит образование в тканях головного и спинного мозга миело идных тяжей и бляшек , состоящ и х из упомянутого прионного белка РгР Sc. При этом ткани мозга на срезе приобретают вид губки . Отсюда и наименование "губчатая болезнь мозга ". ЛИТЕРАТУРА 1. Crick F. H. C. The genetic code - yesterday, today, and tomorrow//Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol. 1966. V. 31. P. 3 - 9. 2. Osava S., Jukes Т . Н ., Watanabe K., Muto A. Recent evidence for evolution of the genetic code//Microbiol. Rev. 1992. V. 56. P. 229 - 264. 3. Айала Ф ., Кайгер Дж. Современная генетика . Т . 2. М .: Мир , 1988. С . 34 - 66. 4. Sanger F. The structure of insulin//Currents in Biochemical Research. Wiley Interscience. N. Y., 1956. 5. Сенгер Ф. Лауреаты Нобелевской премии . Т . 2. М .: П рогресс , 1992. С . 379 - 383. 7. Prusiner S. B. Prions//Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1998. V. 95. P. 13363 - 13383. 8. Prusiner S. B. Molecular biology and pathogenesis of prion diseases//TIBS. 1996.21 December. P. 482 - 487. 15. Bessen R. A., Marsh R. F. Distinct PrP pr oteins suggest the molecular basis of strain variation in transmissible mink encephalopathy//J. Virol. 1994. V. 68. P. 7859 - 7868. 16. Aguzzi A., Weissmann C . A suspicious signature//Nature. 1996. V. 383. P. 666 - 667. 17. Parchi P., Capellari S., Chen S. G., Petersen R. B., Gambetti P., Kopp N., Brown P., Kitamoto Т ., Tateishi J., Giese A., Kretzschmar H. (with reply by: Collinge J., Hill A. F., Sidle K. C. L., Ironside J. ). Typing prion ISO - forms//Nature. 1997. V. 386. P. 233 - 234. 18. Prusiner S. B., Scott M. R. Genetics of prions//Ann. Rev. Genet. 1997. V. 31. P. 139 - 175. VIVOS VOCO Май 2000 Самое интере сное - прионы человека и коровы очень похо жи , поэтому мясо коров , зараженных губчатым энцефалитом , смертельн о опасно. которых американец Стэнл и Прусинер получил в 1997 - м го ду Нобелевскую премию . Прионы вызывают у животных и у человека неизлечимые нейродегенеративные заб олевания мозга . Одно из них - губчатая энце фалопатия - сегодня буквально у всех на ус тах , поскольку животная форма этой болезн и , именуемая в обиходе "коровьим бешен ством ", получает в Европе всё более широко е распространение , а между тем она способн а передаваться и людям , вызывая у них так называемую болезнь Кройцфельдта - Якоба . Эт а болезнь , впервые описанная в 1920 - м году , до л гое время оставалась явлением крайне редким , можно сказать , экзотическим . Теперь же эксперты не исключают возможности возникновения в Европе эпидемии не менее страшной , чем эпидемия СПИДА . "Медленные вирусы " и их особ енности - Были найдены структуры , кото рые на сегодняшний день так до конца и не охарактеризованы , н о впечатляющие настолько , что за их характ еристику была получена Нобелевская премия . Эт и структуры называются прионами . Прионы - это не нуклеиновые кислоты , то есть не Д НК и не РНК , это не то , что обычно переносится вирусами или бактериями и вызывает болезни , а прионы - это белки , как бы замороженные в определённом состоянии . Ещё недавно многие учёные утверждали , что две трети человечества вообще резистентны к коровьим п рионам и что восприимчивость к ним свойственна лишь людям с вполне определёнными особенно стями генной структуры . Однако теперь , похоже , приходится признать , что наследственными фак торами определяется , прежде всего , продолжительнос ть инкубационного периода болезни . Иными словами , многие исследователи сегодня уже с клонны полагать , что человек , отведавший зараж ённой прионами говядины , всё же обречён за болеть - вопрос лишь в том , когда это п роизойдёт . Сенсацией стало известие о том , что совсем недавно от болез н и "куру " умер некий абориген Новой Гвинеи , который в последний раз ел человеческий м озг в 1956 - м году . Доказано , что позднее о н заразиться не мог , а значит , инкубационн ый период в данном случае составил 44 года ! Владимир Фрадкин , журнал Наука и техника н а "Немецкой волне ". ОТКРЫТИЕ ВОЗ БУДИТЕЛЕЙ НОВОГО ТИПА - ПРИОНОВ . НАУЧНЫЙ БЭКГРА УНД. Из всех этих неизлечимых сме ртельных заболеваний человека и животных наиб олее известно в последнее время так назыв аемое коровье бешенство , оно же - губчатая болезнь мозга к оров , или BSE (Bovine Spongiform Encephalopathy). РгР C РгР Sc Аналогичные болезни известны у целого ряда млекопитающих , прежде всего у овец и коз (а также у мышей , хомяков , коше к и др .) под названием скрэпи , или поче суха . Возбудителем всех этих заболевани й является инфекционный белок - прион , обозначаемый как РгР Sc (от Scrapi). Этот белок имеет нормальный клеточ ный гомолог , то есть неболезнетворный и не инфекционный белок , обозначаемый как РгР C (от Cellular, то есть клеточный ) [8]. Слово прион возн икло как модифицированное сокращение англий ского : Protenacious Infection - белковая инфекция . Характерным проявл ением всех этих заболеваний на последних стадиях их развития служит образование в тканях головного и спинного мозга миелоидных тяжей и бляшек , состоящих из у помянутого прионного белка РгР Sc. При этом ткани мозга на срезе приобретают вид губк и . Отсюда и наименование "губчатая болезнь мозга ". прионный белок до нормальных размеров . Другой путь - антигенная терапия . Уже Прионный белок отличается от нормально г о тем , что имеет 2 спиральных участка вместо четырех . Фармакологи сейчас пытаются создать препараты , которые смогут "закрутить " найден , выделен и изучен ген почесухи . На животных разработаны методы , угнетающие этот ген , - болезнь излечивается , а другие ф у н кции организма не страдают . Сбыв ается мечта ученых , пытающихся уже два сто летия изобрести "волшебные пули ", поражающие во збудителя и не затрагивающие организм . Однако до создания эффективного лекарства пока далеко .