Коровье бешенство

Страница 3

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 безвредного. Между прочим, прионы – самые мелкие из всех известных инфекционных агентов: они примерно в сто раз меньше, чем вирусы. Самое же страшное – и с этим явлением биологи никогда раньше не встречались – состоит в том, что патогенный прион, сталкиваясь со своим 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. Именно таким был механизм передачи инфекции "куру" при ритуальном каннибализме на Новой Гвинее, так же происходит и заражение болезнью Кройцфельдта - Якоба при поедании мяса инфицированных прионами коров. Проявление этой болезни в своё время называлось размягчением мозга. Но это – банальный язык, который не объясняет саму патологию. А патология такова, что прионы, которые вызывают бешенство коров, попадая в клетки, приводят к возникновению этих фибрилл, или тяжей, и клетки разрушаются, дегенерируют. Таким образом, происходит необратимая потеря клеток мозга, со временем симптомы болезни становятся очевидными, и человек погибает.

Откуда берутся "неправильные" прионы? Причиной болезни (Крейтцфельдта - Якоба, например) может быть наследственная предрасположенность. Небольшая ошибка в нуклеотидной последовательности гена, кодирующе ГО прион, вызывает синтез "неправильных" белковых молекул с "раскрученной" конфигурацией. Вероятно, такие аномальные прионы у человека и животных при наличии генетической предрасположенности накапливаются с возрастом и в итоге вызывают полное разрушение нейронов головного мозга. Считается, что при попадании в организм человека или животного хотя бы одной раскрученной молекулы приона постепенно все остальные "нормальные" прионы начинают разворачиваться аналогичным образом. Каким образом "ненормальная" молекула приона разворачивает нормальную, неизвестно. Ученые ищут молекулу - посредник в этой цепи химических реакций, но пока безуспешно.

- Прионы способны переводить белок из конформации обычной в конформацию необычную, которая клеткой воспринимается как нечто чужеродное, и клетка пытается этот белок уничтожить, превратить в нечто такое, что не может быть использовано клеткой, и этот белок становится нерастворимым. То есть он превращается в какие - то частички, и эти частички образуют нити, или тяжи, которые не 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 инактивировала белок неправильной конформации. Но для 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 заключается в том, что эти прионы обладают способностью, связываясь с белками, переводить их в такую конформацию, которая потом не возвращается назад. Таким образом, это практически необратимый процесс. Впрочем, такой трансформации подвергаются не все белки подряд, а лишь те же прионы. Дело в том, что ген, кодирующий первичную структуру 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 существуют как минимум две формы соответствующего белка - нормальная, всегда присутствующая в организме людей и животных, и патогенная, 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 - конформацией, - он хорошо 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. 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 безвредного. Между прочим, прионы - самые мелкие из всех известных инфекционных агентов: они примерно в сто раз меньше, чем вирусы. Самое же страшное - и с этим явлением биологи никогда раньше не встречались - состоит в том, что патогенный прион, сталкиваясь со своим 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. Именно таким был механизм передачи инфекции "куру" при ритуальном каннибализме на Новой Гвинее, так же происходит и заражение болезнью Кройцфельдта - Якоба при поедании мяса инфицированных прионами коров. - Проявление этой болезни в своё время называлось размягчением мозга. Но это - банальный язык, который не объясняет саму патологию. А патология такова, что прионы, которые вызывают бешенство коров, попадая в клетки, приводят к возникновению этих фибрилл, или тяжей, и клетки разрушаются, дегенерируют. Таким образом, происходит необратимая потеря клеток мозга, со временем симптомы болезни становятся очевидными, и человек погибает.

В ходе опытов по инфицированию мышей, которым непосредственно в головной мозг впрыскивался мозговой материал, содержавший возбудитель, удалось перенести и вызвать болезнь. Когда же использовались мыши, измененные при помощи генной инженерии и не обладавшие более здоровыми ПрПк, подобные опыты по инфицированию не удавались.Т. о. предпосылкой, вызывающей ТГЭ при помощи ПрПск, является наличие здоровых ПрПк. Очевидно, инфекционные белки способны после контакта в головном мозге вызывать цепную реакцию, в ходе которой безобидные, здоровые прионы превращаются в своих разрушительных "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" изменяют свою пространственную структуру. В отличие от нормальных прионов, болезнетворные прионы не разрушаются в желудке. Возможно, в их распространении играет важную роль и иммунная система. Дело в том, что ученые обнаружили у овец, коров, а также у людей повышенную концентрацию прионов не только в головном мозгу, но и в миндалинах, кишечнике и селезенке. Согласно новейшим гипотезам прионы накапливаются и размножаются в определенных 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 разрушительную деятельность. Они превращают нормальные прионы в их инфекционный вариант. Последний, в свою очередь, способен вызвать трансформацию других клеточных прионов. Болезнетворные прионы не поддаются расщеплению и в качестве "мусора" или "отходов" накапливаются в нервных клетках. Рано или поздно наступает момент переполнения нервной клетки, теряющей в результате этого возможность функционировать нормально и постепенно отмирающей. Этот процесс носит поначалу незаметный, "ползучий" характер. Лишь в стадии прогрессирующего распада клетки скорость ее разрушения возрастает.Наконец отмирает такое количество нервных клеток, что головной мозг приобретает легко распознаваемую типичную губчатую структуру. Одновременно происходящие изменения вызывают вышеописанные симптомы.