Пріонні хвороби нервової системи: основні відомості

Пріонні захворювання – це особливий вид тяжких нейродегенеративних хвороб людини і тварин, що викликаються особливими збудниками: пріонами. Основні відомості про пріонних хвороб нервової системи, тобто: що собою являють пріони, як вони викликають ураження нервової системи, які викликають захворювання і як з ними боротися, ви зможете дізнатися з цієї статті.

Що таке пріони?

Пріони – це білкові структури. Ці білкові молекули можуть бути нормальними, входять до складу тканин людини і тварин, тобто містяться в організмі здорових людей і інших ссавців, а можуть бути патологічними, що викликають захворювання.

Раніше було прийнято вважати, що будь-яка жива структура обов’язково містить нуклеїнові кислоти (ДНК, РНК), що дозволяють їй розмножуватися. Всі віруси, бактерії, гриби, птахи, тварини, люди містять нуклеїнові кислоти. І передбачалося, що відсутність цих кислот означає неможливість розмноження, проте відкриття пріонів перевернуло ці уявлення.

Пріони складаються тільки з білка, але при цьому вміють розмножуватися. Потрапляючи в організм, вони викликають перетворення міститься в ньому нормального пріона в патологічний, таким чином збільшуючи свою кількість. Тобто всі випадки зіткнення з нормальними пріонами організму закінчуються утворенням патологічних пріонів. На це потрібно значно більшу кількість часу, ніж при розмноженні вірусів або бактерій, тому від моменту потрапляння пріона в організм до розвитку захворювання іноді проходять роки.

Пріони були відкриті в 1982 році Стенлі Прузинером, через що в 1997 році він був удостоєний Нобелівської премії.

До відкриття пріонів був описаний ряд захворювань людини і тварин, причина яких ніяк не могла бути встановлена. Ще в XVIII столітті у Великобританії була зареєстрована так звана «свербець» овець з симптомами у вигляді сильного свербежу, порушень рухів у кінцівках та припадків, які свідчили про поразку нервової системи. Так, в 1957 році американець Карлтон Гайдушек описав захворювання у племені Фор, що мешкає на високогір’ях Папуа-Нової Гвінеї. Захворювання було пов’язане з канібалізмом і передавалося, таким чином, від однієї людини до іншої. З 1986 року в Англії, а потім і в інших країнах було зареєстровано захворювання великої рогатої худоби, назване «коров’ячим сказом» (хоча до збудника сказу воно не мало ніякого відношення). «Коров’ячий сказ» набуло масштабів епідемії викликаються пріонами. У 90-ті роки була доведена передача «коров’ячого сказу» людині разом з вживаним м’ясом хворої тварини. На сьогоднішній день вивчення ряду захворювань з невстановленими причинами призвело до того, що висловлена гіпотеза про прионной природі цих хвороб (наприклад, хвороба Альцгеймера, хвороба Паркінсона та інші). Незважаючи на успіхи в цьому напрямку ще дуже багато залишається за гранню постигнутого.

Властивості пріонів

Пріони – це дуже стійкі сполуки. Більшість способів знешкодження і знезараження виявляються неефективними при боротьбі з ними. Вони не гинуть при кип’ятінні протягом 2-3 годин, витримують холод до -40°С кілька років, не чутливі до ультрафіолетового випромінювання і радіації, не інактивуються при обробці формаліном.

Особлива будова пріонів призводить до того, що організм не вміє боротися з ними. Людський організм не виробляє антитіла (гуморальний імунітет) проти них, не атакує пріони лімфоцитами (клітинний імунітет), як би не помічає їх. Тобто попадання пріонів в організм неминуче тягне за собою розвиток захворювання. Навіть при 10-мільйонному розведенні пріон виявляється заразною для людини.

Як можна заразитися пріонами?

На сьогоднішній день відомі три способи зараження:

  • трансмісивний: при передачі пріона від одного виду до іншого ссавця. Причому якщо раніше говорилося про існування міжвидових бар’єрів, тобто передача від корови чи вівці до людини заперечувалася, то на сьогоднішній день вважається, що пріони можуть передаватися від будь-якого інфікованої тварини або людини (теоретично), та доведена можливість зараження людини від корів і іншої людини. Причиною попадання патологічного пріона може бути вживання в їжу м’яса хворої тварини, використання біологічних тканин тварин і людини (препарати крові, пересадка рогівки або твердої мозкової оболонки тощо). Вважається, що різні біоматеріали володіють різним ступенем патогенності. Так, найбільш заразними є тканини мозку і мозкових оболонок зважаючи найбільшого вмісту в них пріонів, потім – кров та її препарати. Потрапляння збудника під шкіру і через рот (з їжею) відносять до найменш заразним способів. Це означає певну дозозависимость пріонних захворювань;
  • спадковий: коли захворювання розвивається в результаті генної мутації, що виникає в певній області 20-ї хромосоми. Особливий ділянка 20-ї хромосоми людини відповідає за наявність в організмі нормального прионного білка. Функції його до кінця так і не вивчені. При виникненні генних порушень замість нормального пріона синтезується патологічний, що викликає захворювання;
  • спорадичний: спонтанне виникнення аномального білка в організмі людини.

Таким чином, стає зрозуміло, що пріонні захворювання можуть бути як інфекційні, так і спадковими. Яким би шляхом пріон не виник в організмі людини, він може стати причиною зараження іншої людини. Це означає, що навіть випадковим чином виникла прионная хвороба може передатися іншій людині трансмиссивно. Передбачається різна ступінь інфекційності пріонів, що виникли в результаті мутації або спонтанно, а також отриманих від іншого виду ссавців.

Що викликають в організмі пріони?

Пріони здатні викликати так звані губчасті (спонгиозные) енцефалопатії, тобто ураження центральної нервової системи. Морфологічно це означає:

  • утворення в клітинах мозку порожнин («дірок», через що і сформувалося поняття «губчатости»);
  • загибель (дегенерацію) нейронів;
  • розростання сполучної тканини замість загиблих нервових клітин;
  • атрофію мозку;
  • формування амілоїдних бляшок (останні утворюються з скупчень патологічних пріонів).

І все це виникає на тлі повної відсутності будь-яких запальних реакцій.

Які хвороби є пріонні у людини?

На сьогоднішній день точно відомо декілька захворювань людини, виною яких є пріони:

  • хвороба Крейтцфельда-Якоба;
  • хвороба Герстманна-Штреусслера-Шейнкера;
  • хвороба куру;
  • сімейна фатальна інсомнія (безсоння);
  • хронічна прогресуюча спонгіозна енцефалопатія дитячого віку (хвороба Альпера).

Хвороба Крейтцфельда-Якоба

Дане захворювання вражає нервову систему людини, робить його інвалідом і призводить до розвитку деменції.

Ця різновид прионной інфекції досить різноманітна, тому що в даний час прийнято виділяти декілька її форм:

  • спорадичну (класичну);
  • сімейну (спадкову);
  • ятрогенну;
  • нову атипову форму, що виникає в результаті інфікування м’ясом великої рогатої худоби, ураженого «сказ корів», тобто ця форма являє собою аналог «коров’ячого сказу» у людей.

Спорадична форма з моменту опису цього захворювання в 20-х роках минулого сторіччя була найбільш часто зустрічається (близько 85-90% усіх випадків хвороби Крейтцфельда-Якоба). Вона виникає переважно в літньому віці, перші ознаки з’являються після 55 — 60 років. Однак в останні роки статистика змінилася після виникнення епідемії «коров’ячого сказу». Все частіше і частіше почали реєструватися випадки нової атипової форми в результаті зараження від корів. Для цієї форми характерна більш рання поява: хворіють молоді люди. Захворюваність спорадичною формою становить 1 випадок на 1 мільйон населення на рік. Характерно поступове поява різних симптомів, які діляться на дві групи: неврологічні і психічні. Поява тих або інших змін обумовлюється областю поразки в головному мозку. Початковими симптомами можуть бути: головний біль, запаморочення, порушення сну, зниження статевого потягу, розлад апетиту, загальна слабкість та підвищена втомлюваність. Поступово розвиваються погіршення пам’яті та уваги, порушення мислення, втрата зору, депресія, емоційна лабільність. Психічні порушення можуть протікати і досить гостро у вигляді епізодів дезорієнтації, галюцинацій і марення. З неврологічних симптомів формується м’язова слабкість у всіх кінцівках (парези), наростає м’язовий тонус, порушується мова аж до повної втрати, виникає виражена координаторная нестійкість (атаксія), можуть з’являтися мимовільні рухи в кінцівках (особливо характерні міоклонії: швидкі неритмічні малоамплітудні скорочення невеликих м’язів), а також судомний синдром. Хвороба неухильно прогресує і в кінцевій стадії призводить до обездвиженности, втрати контролю над функцією тазових органів, деменції та кахексії. Тривалість життя з моменту появи перших симптомів становить не більше 2-х років. Результат захворювання – смерть у 100% випадків.

Сімейна форма пов’язана з генними мутаціями в області 20-ї хромосоми. Становить близько 5-6% всіх випадків хвороби Крейтцфельда-Якоба. Захворювання має аутосомно-домінантний характер, що означає, що воно не пов’язане з підлогою, а також те, що патологічний ген проявляє себе завжди, незалежно від того, нормальний чи другий аналогічний ген (всі гени людини – парні). Перші ознаки захворювання виникають приблизно на 5-10 років раніше, ніж при спорадичній формі. В іншому перебіг захворювання схоже з попередньою формою.

Ятрогенна форма виникає в результаті зараження людини під час медичних втручань. Статистика цієї форми захворювання відсутня, оскільки досить складно простежити і довести саме такий шлях зараження. Існують підтверджені документально випадки зараження при використанні твердої мозкової оболонки, рогівки, стереотаксичних операціях на головному мозку (в основному, ці випадки відносяться до Франції та Австралії). Інкубаційний період (час від зараження пріонами до появи перших ознак захворювання) коливається від 7 місяців до 12 років. Тривалість інкубаційного періоду залежить від кількох факторів: місця і способу проникнення пріонів в організм, дози збудника, вихідного генотипу організму людини. Швидше за все хвороба розвивається при безпосередньому попаданні пріонів в тканину мозку при проведенні оперативних втручань, трохи більш тривалий інкубаційний період при інфікуванні в результаті пересадки твердої мозкової оболонки і рогівки. Попадання пріонів в організм при введенні інфікованих препаратів (наприклад, людського гонадотропіну) супроводжується розвитком захворювання через 5-10 років. Для цієї форми захворювання характерне переважання неврологічних симптомів над психічними. Також розвиваються виражена мозочкова атаксія, порушення мовлення, зміни м’язового тонусу, міоклонії. Незмінно розвивається деменція. Хворі гинуть протягом одного — максимум 2-х років.

«Коров’ячий сказ» у людей, або нова атипова форма хвороби Крейтцфельда-Якоба стала набувати актуальності після епідемії прионной інфекції у великої рогатої худоби в Англії в 90-х роках. Вживання в їжу м’яса уражених тварин стало причиною інфікування пріонами. Для цієї форми захворювання характерно набагато більш ранній початок: реєструються випадки і в 30, і в 40 років. Як і при ятрогенной формі, неврологічні прояви переважають над психічними. Однак прогноз на це не впливає. Ця форма захворювання також смертельна для людини.

Хвороба Герстманна-Штреусслера-Шейнкера

Цей варіант прионного захворювання відноситься до спадковим. Зустрічається досить рідко: 1 випадок на 10 000 000 населення. Передається за аутосомно-домінантним типом. Зазвичай захворювання проявляє себе у віці пацієнта близько 40 років. Першими і домінуючими в клінічній картині є мозочкові розлади. Спочатку з’являється запаморочення, хиткість при ходьбі. Координаторні порушення прогресують, довільні рухи стають надлишковими і «промахивающимися», поступово самостійна ходьба стає неможливою. Поряд з цими симптомами виникають порушення м’язового тонусу, зниження слуху аж до глухоти, зниження зору до сліпоти, парез погляду вгору (коли людина не може подивитися вгору одночасно двома очима), проблеми з ковтанням і звуковоспроизведением. Деменція з’являється в термінальній стадії захворювання. Середня тривалість життя складає від 2-х до 10 років. Результат захворювання – смерть.

Хвороба куру

Ця різновид прионной інфекції вивчена завдяки племені людожерів, що мешкають на високогір’ях Папуа-Нової Гвінеї. До 1956 року серед населення цієї географічної зони були поширені традиції ритуального канібалізму: поїдання мозку померлих родичів. Передбачається, що у одного з членів племені спорадично виникла прионная інфекція, яка потім поширилася через поїдання його мозку одноплемінниками. Після скасування традицій канібалізму захворювання стало реєструватися значно рідше, на сьогоднішній день практично не зустрічається. Інфекційне початок хвороби і заразність були доведені Гайдушеком шляхом зараження шимпанзе витяжкою з мозку хворих людей.

«Куру» на мові цього племені означає «сміється» або «тремтячий від страху». Таку назву не випадково. Після інкубаційного періоду тривалістю від 5 до 30 років з’являються мозочкові розлади разом з тремтінням окремих частин тіла і неконтрольованим сміхом, змащеній промовою, порушеннями рухів очима, дисфункцією ковтання, м’язовою слабкістю. Мислення спочатку не порушується, деменція розвивається вже у термінальну стадію. Хворі живуть від 4 до 36 місяців з моменту появи перших симптомів.

Сімейна фатальна інсомнія

Це прионное захворювання відомо науці з 1986 року. Дуже рідко зустрічається. Відноситься до спадкових захворювань з аутосомно-домінантним типом передачі. До 2003 року було описано 26 сімей з сімейної фатальною инсомнией. Має досить варіабельний вік початку захворювання: від 25 років до 71 року. Тривалість життя з моменту появи перших ознак становить від 6 до 48 місяців.

Найголовнішим ознакою захворювання стає безсоння. Людський організм втрачає здатність регулювати цикли бадьорості і відпочинку, взагалі не може спати. Крім безсоння виникають рухові порушення у вигляді миоклоний, тремтіння, м’язової слабкості. Характерні вегетативні розлади, які проявляються підвищенням артеріального тиску, підвищенням температури тіла, пітливість, прискореним серцебиттям. З психічних порушень можливі зорові галюцинації, панічні страхи, епізоди сплутаності свідомості. На тлі повної відсутності сну настає виснаження і хворий гине.

Хронічна прогресуюча спонгіозна енцефалопатія дитячого віку (хвороба Альпера)

Ця різновид пріонних захворювань розвивається у дітей (до 18 років). Характеризується передачею у спадщину за аутосомно-рецесивним типом (не пов’язана з підлогою і проявляється лише у разі збігу двох патологічних генів від батька і від матері). Ураження нервової системи полягає в порушенні зору, розвитку епілептичних припадків. Можливі періодичні гострі стани, що протікають по типу інсультів. Крім ураження нервової системи, це захворювання і супроводжується ураженням печінки. Досить швидко розвивається хронічний гепатит, який переходить у цироз. Хворі гинуть від інтоксикації через вираженої печінкової недостатності протягом 12 місяців від початку захворювання.

Лікування захворювань прионовых

На жаль, в даний час все пріонові хвороби не виліковні. Хворі отримують симптоматичну терапію (наприклад, протисудомні препарати при епілептичних нападах), яка може тільки полегшити страждання, але ніяким чином не впливає на прогноз. А він вельми невтішний: усі відомі в даний час пріонні інфекції смертельні для людини.

Як уберегтися від пріонних інфекцій?

Від розвитку спонтанних і спадкових форм прионовых інфекцій убезпечити себе не можна. Теоретично деякі спадкові форми можна виключити (мається на увазі визначити, чи є подібне генетичне порушення у конкретної людини), пройшовши генетичну діагностику. Однак здійснити це досить важко, оскільки лабораторії, що здійснюють подібні аналізи, можна знайти переважно за кордоном.

Для того, щоб хоч якось убезпечити себе від хвороби Крейтцфельда-Якоба, в першу чергу, необхідно не вживати в їжу м’ясо і м’ясні продукти з регіонів, де зареєстровані випадки захворювання великої рогатої худоби (в основному, це країни Європи. У Росії діє заборона на ввезення такої продукції з «небезпечних» регіонів). Також не слід приймати лікарські препарати, виготовлені з крові людини і тварин (необхідна заміна на синтетичні аналоги), по можливості уникати переливання крові.

Таким чином, пріонні захворювання – це недостатньо вивчені форми інфекційних та спадкових порушень, що виникають в організмі людини в результаті появи патологічних пріонів. У більшості випадків пріонні захворювання вражають нервову систему. Результат захворювання: смерть. Поки сучасна медицина не має у своєму розпорядженні ефективними засобами боротьби з цими захворюваннями.

Телеканал «Росія-24», науково-пізнавальна передача «Пріони — маленькі вбивці». Розповідає Адріано Агуцци — директор Швейцарського інституту невропатології, що займається дослідженням пріонів.

ПРІОНИ — маленькі вбивці. Адріано Агуцци (2014)

Відео до статті на YouTube