ПРІОНИ

ПРІОНИ (англ. proteinacous infection particles — протеїнові інфекційні частинки) − загальне визначення збудників категорії пріонових інфекцій, запропоноване англ. ученим С. Прузінером (1982). П. — клас інфекційних агентів, які складаються тільки зі змінених власних білкових молекул хазяїна. Вони не містять нуклеїнових кислот і таким чином відрізняються від усіх відомих мікроорганізмів, таких як бактерії, гриби, віруси та вірусоподібні частинки. Патогенні П., спроможні до трансмісії, є мутантами клітинної ізоформи нормального пріону – протеїну. Встановлено 18 різних мутацій гена Pr людини, пов’язаних із різноманітними пріоновими хворобами. Протеїн-П. (Pr P) — сіалоглікопротеїд з мол. м. 33 000–35 000 Да, або 33–35 кДа, який кодується єдиним геном, розташованим у людини в 20-й хромосомі. Він складається у людини приблизно з 254 амінокислот. П. Pr-c знайдений у всіх ссавців. П. дуже стійкі до різноманітного фізико-хімічного впливу: до кип’ятіння протягом 30–60 хв, висушування — до 2 років, заморожування, хімічної обробки спиртами, формальдегідом, кислотами, до УФ-, гамма-випромінення, гідролізу ферментами нуклеазами. PrP-c (клітинна ізоформа Pr P) входить до складу зовнішніх клітинних мембран і бере участь в ендоцитозі та катаболізмі клітин. Найвищий рівень концентрації Pr виявлений у нейронах, але його можуть синтезувати і багато інших клітин організму. П.-протеїни беруть участь у міжклітинному розпізнаванні та клітинній активації, необхідних для регулювання циркадних ритмів. Протеїн-П. (Pr) існує в двох формах: нормальній, яка зустрічається у головному мозку як у нормі, так і в інфікованих хворих. Ця форма позначається як клітинний протеїн-П., або PrP-c. Також є його ізоформа, або PrP-sc (від scrapie — свербіж овець), яка є патологічною інфекційною формою і накопичується у головному мозку тільки у хворих людей і тварин, що страждають на спонгіформну трансмісивну енцефалопатію. Екзогенні пріонові частинки, які містять PrP-sc, при потраплянні у клітину діють як певні матриці, що сприяють переходу PrP-c у конформацію PrP-sc. Внаслідок екзогенного зараження відбувається поступова акумуляція і полімеризація патогенної ізоформи з утворенням і відкладенням амілоїдних фібрил. Мол. м. ізоформи PrP-sc аналогічна до показника нормальної маси П.-протеїну і кодується тим самим геном. Обидві форми стійкі до дії протеаз, але мають різноманітну конформаційну структуру. Нормальний PrP-c містить ≥67 амінокислотних терміналів, у той час як інфекційний PrP-sc — 27–30. Тільки цей урізаний PrP-sc — 27–30 може упорядковуватися in vitro у вигляді ланцюжків. Такі полімери протеїну можуть формувати філаментні структури в нейронах і астроцитах. Ланцюжки амілоїдних пластин в інфікованих П. хворих складаються лише з PrP-res (інфекційна ізоформа PrP). Молекули патологічного PrP-res, які містять специфічні структури гліколізату Pr, ідентичні у людей, корів, пацюків, макак і кішок. Існує не менше 4 типів протеїнових білків. Доведено, що 1, 2 і 3-й тип PrP-res зв’язує сімейні та спорадичні форми хвороби Крейтцфельдта — Якоба, а 4-й тип пов’язаний з новою атиповою формою хвороби і виявляється у хворих корів і лабораторних тварин. Усі встановлені види трансмісивних спонгіформних енцефалопатій людини і тварин пов’язані між собою єдиним збудником і відрізняються лише особливостями механізму передачі інфекції та реакцією макроорганізму на інфект. Основним природним резервуаром інфекції є хворі люди, вівці, кози, корови, а можливо, й інші види тварин.

Пріонові захворювання — це генетично та інфекційно зумовлена група хронічних, прогресуючих, фатальних синдромів, які характеризуються ураженням ЦНС, м’язової, лімфоїдної та, ймовірно, інших тканин. Причиною цих синдромів є різноманітні патологічні ізоформи П. Найвідомішими з них є пріонові спонгіозні (лат. spongious — губчастий, пористий) енцефалопатії та П.-асоційовані міопатії. Група пріонових підгострих трансмісивних спонгіозних енцефалопатій людини на цей час включає: хворобу Крейтцфельдта — Якоба, хворобу Куру, аміотрофічний лейкоспонгіоз, синдром фатального сімейного безсоння, синдром Герстмана — Страусслера — Шейнкера, хронічну прогресуючу енцефалопатію дитячого віку, або хворобу Альперса. До пріонових міопатій відносять міозит з незвичайними тільцями-включеннями (inclusion-body myosytis-IBM). Форми всіх наведених вище пріонових захворювань зумовлені п’ятьма різноманітними мутаціями одного PRNP-гена людини. Пріонові захворювання характерні як для людей, так і для тварин. Найпоширеніша форма хвороби — це scrapie, виявлена у овець і кіз. З інших пріонових інфекцій відомі трансмісивна енцефалопатія у норок, виснажлива хвороба в оленів, мулів і лосів, котяча спонгіозна енцефалопатія. Найбільш поширеною пріоновою хворобою на сьогодні є хвороба сказу корів, або спонгіформна енцефалопатія корів. Всі форми захворювань людини і тварин надзвичайно інфекційні. Хвороба має тривалий інкубаційний період — до 40 років при спорадичній формі хвороби Крейтцфельдта — Якоба, 8–12 років — при введенні гіпофізарних гормонів, 6 років — при інфікуванні від рогатої худоби тощо. П. здатні прямо або опосередковано переборювати видовий бар’єр і призводити до розвитку масових захворювань у нових популяціях живих організмів, у т.ч. й серед людей. Перспективними напрямками профілактики пріонних інфекцій є: попередження інфікування осіб з груп підвищеного ризику; захист продовольчих продуктів людини та кормів для тварин; захист продукції медичного призначення, парфумерних та косметичних засобів.

Воробьев А.А., Макаров В.В. Прионовые инфекции: важнейшие медицинские и ветеринарные аспекты // Вест. Росс. акад. мед. наук — 1997. − № 6; Шлопов В.Г. Пріонові інфекції: медико-соціальні та екологічні проблеми. − К., 2000.