Анормальные прионы

lab-leonardo.com предлагает моноклональные антитела для исследования прионов иммунохимическими методами.

Прионы – это белки с нестандартной структурой: их аминокислотный состав такой же, как у нормальных белков, однако они иначе сложены. У прионов значительно выше содержание β-тяжей – элементов вторичной структуры белка, представляющих собой несколько цепей, соединенных водородными связями. Такая структура белка значительно стабильнее нормальной и обуславливает устойчивость прионов к действию протеаз, радиации, ультрафиолету и др. Прионы не содержат ДНК или РНК, и действуют, обеспечивая переход гомологичных им нормальных белков в прионную форму, в которой они уже не могут выполнять свои нормальные функции. Это приводит к гибели клеток и отмиранию тканей, и в конечном итоге – к смерти.

Проявления прионных заболеваний сходны с симптомами болезни Альцгеймера, паркинсонизма и других амилоидных заболеваний. И в тех, и в других случаях нерастворимые белки накапливаются в клетках или в межклеточном пространстве. Это приводит к дегенерации нервной ткани и образованию в ней полостей. Ткань с полостями напоминает по виду губку, что и привело к появлению названия «губчатые энцефалопатии». Для прионных заболеваний характерны деменция (слабоумие), нарушения координации движений, слабость, мышечные спазмы, изменения поведения и личности и другие нарушения.

Прионные заболевания млекопитающих вызываются прионными формами белка PrP, который прикреплен к мембранам клеток центральной нервной системы. К таким болезням относятся трансмиссивные губчатые энцефалопатии, в том числе, «коровье бешенство» и «почесуха овец» (скрэйпи), а также заболевания человека, например, куру, болезнь Крейцфельдта-Якоба, фатальная семейная бессонница и синдром Герстмана-Штраусслера-Шейнкера. Кроме того, прионные заболевания выявлены у норок (трансмиссивная энцефалопатия норок), кошек (губчатая энцефалопатия кошачьих), мулов, оленей и лосей (хроническая слабость), антилоп и страусов. Длительность инкубационного периода этих заболеваний, скорость их развития и время жизни с ними зависят от количества приона, особенностей организма и присутствия в нем нормального белка. Если в организме отсутствует белок PrP, прион не может вызвать заболевание.

Различная последовательность аминокислот в исходном белке приводит к разнообразию штаммов прионов. Заболевания, вызываемые разными штаммами, различаются по симптомам и длительности развития. Некоторые прионные заболевания, например, «коровье бешенство» преодолели межвидовой барьер: этот же прион вызывает у человека – болезнь Крейцфельдта-Якоба. Прионные заболевания могут передаваться по наследству, возникать в результате мутаций или из-за спонтанного перехода белка в прионную форму, а также распространяться при попадании в организм прионов в ходе хирургического вмешательства или с пищей, особенно с фрагментами мозговой ткани. Прионы также распространяются с мясом и костной мукой. По некоторым данным, переносчиками приона, вызывающего скрэйпи у овец и коз, могут служить клещи.

В настоящее время все прионные заболевания неизлечимы. Это связано и с длительным периодом инкубации (от 4 до более чем 20 лет), и со стабильностью прионов. Они не разрушаются в ходе обычных дезинфекционных мер или при приготовлении пищи. Однако в 2011 году было опубликованы данные, согласно которым прион, вызывающий трансмиссивные губчатые энцефалопатии разрушается под действием особого фермента лишайников – сериновой протеазы.

Прионы есть не только у млекопитающих, но и у грибов, например, дрожжей Saccharomyces cerevisiae и плесени Podospora anserina. Прионы способствуют выживанию этих организмов в трудных условиях. Предполагается, что у них могут быть какие-либо полезные для носителей свойства. Прионы грибов не вызывают заболеваний у млекопитающих, в том числе, у человека.

В Евросоюзе, согласно Регуле Comission Regulation (EC) № 162/2009, необходимо проводить анализ животных тканей на губчатую энцефалопатию крупного рогатого скота, или BSE. Для этих исследований используют гистологические методы, а также электронную микроскопию и иммунохимические методы анализа, в том числе, вестерн-блот.