Prioni - uzročnici prionskih bolesti

Spore virusne infekcije karakteriziraju posebni kriteriji:

• neuobičajeno dugo razdoblje inkubacije (mjeseci, godine);
• specifična lezija organa i tkiva, prvenstveno središnjeg živčanog sustava;
• spor, stalan napredak bolesti;
• neizbježan fatalan ishod.

Neki patogeni koji uzrokuju akutne virusne infekcije mogu uzrokovati i spore virusne infekcije. Na primjer, virus ospica ponekad uzrokuje SSPE, a virus rubeole uzrokuje progresivnu kongenitalnu rubeolu i rubeolni panencefalitis.

Tipičnu sporu virusnu infekciju kod životinja uzrokuje visna/madi virus, koji je retrovirus. Uzročnik je spore virusne infekcije i progresivne upale pluća kod ovaca. Bijela tvar mozga je uništena, razvija se paraliza (visna - propadanje); dolazi do kronične upale pluća i slezene.

Bolesti slične po svojim značajkama sporim virusnim infekcijama uzrokovane su prionima - uzročnicima prionskih infekcija. Prionske bolesti su skupina progresivnih poremećaja središnjeg živčanog sustava ljudi i životinja. Kod ljudi je funkcija središnjeg živčanog sustava oštećena, dolazi do promjena osobnosti i poremećaja kretanja. Simptomi bolesti obično traju od nekoliko mjeseci do nekoliko godina, a završavaju smrću. Prije su se prionske infekcije smatrale zajedno s tzv. uzročnicima sporih virusnih infekcija.

Neki uzročnici prionskih bolesti prvo se nakupljaju u limfoidnom tkivu. Prioni, ulazeći u mozak, nakupljaju se u velikim količinama, uzrokujući amiloidozu (ekstracelularnu disproteinozu, karakteriziranu taloženjem amiloida s razvojem atrofije i skleroze tkiva) i astrocitozu (proliferacija astrocitnih neuroglija, hiperprodukcija glijalnih vlakana). Nastaju fibrili, nakupine proteina ili amiloida i spongiformne promjene u mozgu (transmisivne spongiformne encefalopatije). Kao rezultat toga, dolazi do promjena u ponašanju, narušene koordinacije pokreta, razvija se iscrpljenost s fatalnim ishodom. Ne formira se imunitet. Prionske bolesti su konformacijske bolesti koje se razvijaju kao posljedica nepravilnog savijanja (kršenja ispravne konformacije) staničnog proteina potrebnog za normalno funkcioniranje tijela. Putovi prijenosa priona su raznoliki:

• alimentarni put - zaraženi proizvodi životinjskog podrijetla, aditivi za hranu od sirovih goveđih organa itd.:
• prijenos transfuzijom krvi, primjenom lijekova životinjskog podrijetla, transplantacijom organa i tkiva, korištenjem zaraženih kirurških i stomatoloških instrumenata;
• prijenos putem imunobioloških pripravaka (poznata je infekcija 1500 ovaca s PrP''' cjepivom od moždanog formola s bolesnih ovaca).

Patološki prioni, nakon što uđu u crijevo, prenose se u krv i limfu. Nakon periferne replikacije u slezeni, slijepom crijevu, tonzilama i drugim limfoidnim tkivima, prenose se u mozak putem perifernih živaca (neuroinvazija). Moguć je izravan prodor priona u mozak kroz krvno-moždanu barijeru. Prije se vjerovalo da je središnji živčani sustav jedino tkivo u kojem se nakupljaju patološki prioni, ali pojavile su se studije koje su promijenile tu hipotezu. Pokazalo se da je nakupljanje priona u slezeni povezano s povećanjem i funkcioniranjem folikularnih dendritičnih stanica.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

Svojstva priona

Normalni stanični izoform prionskog proteina s molekularnom težinom od 33-35 kDa određen je genom prionskog proteina (gen prionskog proteina - PrNP nalazi se na 20. ljudskom kromosomu). Normalni gen pojavljuje se na površini stanice (usidren u membrani glikoproteinom molekule), osjetljiv je na proteazu. Regulira prijenos živčanih impulsa, dnevne cikluse, procese oksidacije, sudjeluje u metabolizmu bakra u središnjem živčanom sustavu i u regulaciji diobe matičnih stanica koštane srži. Osim toga, prionski gen nalazi se u slezeni, limfnim čvorovima, koži, gastrointestinalnom traktu i folikularnim dendritičkim stanicama.

Proliferacija patoloških priona

Transformacija priona u promijenjene oblike događa se kada se poremeti kinetički kontrolirana ravnoteža među njima. Proces se pojačava povećanjem količine patološkog (PrP) ili egzogenog priona. PrP je normalni protein usidren u staničnoj membrani. PrP' je globularni hidrofobni protein koji na površini stanice tvori agregate sa sobom i PrP'': kao rezultat toga, PrP' se transformira u PrP'' i zatim se ciklus nastavlja. Patološki oblik PrP''' nakuplja se u neuronima, dajući stanici spužvast izgled.

Kuru

Prionska bolest, prije uobičajena među Papuancima (što znači drhtanje ili trešenje) u istočnom dijelu otoka Nove Gvineje. Zarazna svojstva bolesti dokazao je K. Gajdusek. Uzročnik se prenosi hranom kao rezultat ritualnog kanibalizma - jedenja nedovoljno kuhanog, prionima zaraženog mozga umrlih rođaka. Kao posljedica oštećenja središnjeg živčanog sustava, kretanje i hod su otežani, javljaju se zimica i euforija („smrt od smijeha“). Inkubacija traje 5-30 godina. Pacijent umire nakon godinu dana.

Creutzfeldt-Jakobova bolest

Prionska bolest, koja se manifestira kao demencija, poremećaji vida i malog mozga te poremećaji kretanja s fatalnim ishodom nakon 4-5 mjeseci bolesti u klasičnoj varijanti Creutzfeldt-Jakobove bolesti i nakon (3-14 mjeseci u novoj varijanti Creutzfeldt-Jakobove bolesti. Razdoblje inkubacije može doseći 20 godina. Mogući su različiti putevi infekcije i uzroci bolesti:

• pri konzumiranju nedovoljno termički obrađenih životinjskih proizvoda, poput mesa i mozga krava s goveđom spongiformnom encefalopatijom;
• tijekom transplantacije tkiva, kao što je transplantacija rožnice, transfuzija krvi, upotreba hormona i drugih biološki aktivnih tvari životinjskog podrijetla, upotreba katguta, kontaminirani ili nedovoljno sterilizirani kirurški instrumenti, prosektorske manipulacije;
• u slučaju hiperprodukcije PrR i drugih stanja koja stimuliraju proces pretvaranja PrR' u PrR".

Bolest se također može razviti kao posljedica mutacije ili umetanja u regiju prionskog gena. Obiteljska priroda bolesti je česta zbog genetske predispozicije za Creutzfeldt-Jakobovu bolest. Kod nove varijante Creutzfeldt-Jakobove bolesti, poremećaji se razvijaju u mlađoj dobi (prosječna dob 28 godina), za razliku od klasične varijante (prosječna dob 65 godina). Kod nove varijante Creutzfeldt-Jakobove bolesti, abnormalni prionski protein nakuplja se ne samo u središnjem živčanom sustavu, već i u limforetikularnim tkivima, uključujući tonzile.

[ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

Gerstmann-Sträussler-Scheinkerov sindrom

Nasljedna prionska bolest, praćena demencijom, hipotonijom, poremećajem gutanja (disfagija), dizartrijom. Često ima obiteljsku prirodu. Inkubacija je od 5 do 30 godina. Bolest se javlja u dobi od 50-60 godina, a trajanje joj je od 5 do 13 godina.

Nasljedna fatalna nesanica

Autoimuna bolest s progresivnom nesanicom, simpatičkom hiperreaktivnošću (hipertenzija, hipertermija, hiperhidroza, tahikardija), tremorom, ataksijom, multiklonskim poremećajem, halucinacijama. San je teško poremećen. Smrt nastupa s progresijom kardiovaskularnog zatajenja.

Struganje

Skrapija (od engleskog scrape - strugati) je prionska bolest ovaca i koza (šuga), koja se javlja oštećenjem središnjeg živčanog sustava, progresivnim poremećajima kretanja, jakim svrbežom kože (šuga) i završava smrću životinje.

Goveđa spongiformna encefalopatija

Bolest goveda koju karakterizira oštećenje središnjeg živčanog sustava, poremećena koordinacija pokreta i neizbježna smrt životinje. Epidemija bolesti prvi put je izbila u Velikoj Britaniji. Povezana je s hranjenjem životinja mesnim i koštanim brašnom koje sadrži patološke prione. Razdoblje inkubacije kreće se od 1,5 do 15 godina. Mozak, leđna moždina i očne jabučice životinja najviše su zaraženi.

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ]

Laboratorijska dijagnostika prionskih bolesti

Tijekom dijagnostike uočavaju se spongiformne promjene u mozgu, astrocitoza (glioza) i odsutnost upalnih infiltrata. Mozak se boji na amiloid. Proteinski markeri prionskih poremećaja mozga detektiraju se u cerebrospinalnoj tekućini (ELISA testom). Provodi se genetska analiza prionskog gena (PCR).

Prevencija prionskih bolesti

Za dekontaminaciju instrumenata i predmeta iz okoliša preporučuje se autoklaviranje (na 134°C tijekom 18 min; na 121°C tijekom 1 h), spaljivanje, dodatna obrada izbjeljivačem i otopinom NaCl-a s jednom normalnom količinom vode tijekom 1 h. Za nespecifične profilakse uvedena su ograničenja upotrebe lijekova životinjskog podrijetla, a zabranjena je i proizvodnja hormona hipofize životinjskog podrijetla. Transplantacija dure mater je ograničena. Pri radu s dijalitičkim tekućinama pacijenata koriste se gumene rukavice.