Раньше любой возбудитель инфекции, как считалось, содержит генетический материал: нуклеиновые кислоты, позволяющие ему размножаться. Исключение обнаружилось в 1980-х: болезнь, которую вызывает белок, сам по себе, без генов. Такой возбудитель назвали прионом (от «proteinaceous infectious particle», белковая инфекционная частица).
От скрепи к прионам
Овцы с давних пор болели «скрепи» (почесуха): они чесались, теряли координацию и погибали, а мозг превращался в губчатую ткань. Болезнь передавалась от животного к животному, но вируса найти не удавалось, а возбудитель выдерживал облучение, разрушающее нуклеиновые кислоты. Стэнли Прузинер в 1982 году в журнале Science предположил, что возбудитель состоит из белка и не содержит нуклеиновой кислоты. Идея встретила серьёзный скепсис, но подтвердилась. В 1997 году Прузинер получил Нобелевскую премию.
Как это устроено
В нормальных нейронах есть белок PrP (клеточный, PrPC), свёрнутый определённым образом, с преобладанием спиралей. Неправильная форма (PrPSc) имеет иное строение, богата складчатыми слоями, плохо растворима и устойчива к разрушению ферментами. Главное свойство: попав в клетку, она заставляет нормальные молекулы PrP принимать такую же неправильную форму. Так происходит цепная реакция, а белковые агрегаты накапливаются, повреждают нейроны и приводят к «губчатой» дегенерации ткани. Нормальный белок нужен для заболевания: у мышей без гена PrP заражение прионами не развивается.
Болезни
- Болезнь Крейтцфельдта — Якоба. Быстро прогрессирующая деменция, нарушения движений. Чаще спорадическая (около одного-двух случаев на миллион в год), реже наследственная (мутации гена PRNP) или приобретённая.
- Куру. Болезнь народа форе в Папуа — Новой Гвинее, связанная с ритуальным каннибализмом: заражение происходило при контакте с тканями умерших. Карлтон Гайдузек, изучавший куру, получил Нобелевскую премию 1976 года. После запрета обычая болезнь почти исчезла.
- Губчатая энцефалопатия коров («коровье бешенство»). Вспышка в Великобритании с конца 1980-х из-за кормовых добавок из переработанных останков скота. В 1996 году описали вариант болезни Крейтцфельдта — Якоба у людей, связанный с употреблением заражённой говядины. Всего зарегистрировано около двух сотен случаев, большинство в Великобритании. После запрета опасных кормов и контроля число новых случаев резко сократилось.
- Фатальная семейная бессонница. Редкая наследственная болезнь: прогрессирующая потеря сна, нарушения вегетативной системы, поражение таламуса.
Почему с ними трудно бороться
- Приона нельзя убить обычной стерилизацией и кипячением: для инструментов нужны особые режимы.
- Инкубационный период бывает годами и десятилетиями.
- Нет эффективного лечения и вакцины; терапия поддерживающая. Исследуются подходы, снижающие уровень нормального PrP.
- Диагноз подтверждается по клинике, МРТ, ЭЭГ, анализам ликвора и исследованию ткани.
Родственные идеи
У дрожжей белки с «прионоподобными» свойствами служат механизмом наследования признаков. В исследованиях болезней Альцгеймера и Паркинсона предположили, что неправильно свёрнутые белки (амилоид-бета, тау, альфа-синуклеин) распространяются в мозге похожим образом. Но это не значит, что такие болезни заразны, как прионные: данных о передаче между людьми при обычном контакте нет (см. «Болезнь Альцгеймера: что видно в мозге» и «Болезнь Паркинсона»).
Что запомнить
Прионные болезни редки. Для обычного человека риск крайне мал, а правила безопасности в медицине и пищевой промышленности направлены на его снижение. При быстро нарастающих нарушениях памяти, походки или речи нужна срочная консультация невролога.