Prion adalah. Sejarah penemuan prion karakteristik umum fitur replikasi prion

Prion harus dipahami sebagai kelas khusus protein infeksius dengan struktur tersier abnormal, tanpa asam nukleat.

Prion tidak dapat diklasifikasikan sebagai mikroorganisme hidup, tetapi reproduksinya terjadi karena fungsi sel hidup. Prion adalah molekul protein dengan struktur tiga dimensi abnormal yang memiliki kemampuan untuk mempercepat transformasi protein normal dan mengubahnya menjadi jenisnya sendiri. Dalam kebanyakan kasus, pada saat transisi protein dari bentuk normalnya ke prion, heliks-α mulai berubah menjadi lapisan-β. Hal ini memungkinkan agen infeksius yang terbentuk untuk mengatur ulang molekul protein baru, sebagai akibatnya reaksi berantai dipicu, yang karenanya sejumlah besar molekul yang terlipat tidak benar terbentuk.

Agen infeksius ini dapat ada dalam beberapa bentuk - strain, struktur masing-masing sedikit berbeda.

Protein yang menyusun prion (PrP) dapat ditemukan di semua organ dan sistem manusia dan mamalia. Tetapi pada jaringan yang terkena, PrP dengan struktur abnormal dapat ditemukan, yang juga resisten terhadap protease (enzim yang menghidrolisis protein).

Bentuk protein tiga dimensi yang normal disebut PrPС, dan bentuk infeksi yang abnormal disebut PrPС. Jika kita berbicara tentang infeksius PrP isoform - PrPc, maka ia memiliki kemampuan untuk mengubah protein PrPc normal menjadi isoform menular, yaitu, untuk menggantikan struktur tiga dimensinya, yang mempengaruhi hubungan PrP lebih lanjut dengan protein lain.

Informasi tentang sifat fisik dan kimia prion ....

Prion dicirikan oleh tingkat ketahanan yang cukup tinggi terhadap faktor kimia dan fisik. Prion tidak berubah pada suhu tinggi (90 ° C). Molekulnya hidrofobik (takut kontak dengan air). Bentuk infeksius prion (PrPSc) tahan terhadap banyak faktor fisik dan reagen seperti radiasi ultraviolet dan radiasi pengion, nuklease, pelarut organik, aldehida, deterjen ionik dan non-ionik.

Penyakit prion: klasifikasi

Prion dapat menyebabkan berbagai patologi pada hewan (penyakit sapi gila, ensefalopati spongiform menular). Pada manusia, agen infeksius ini dapat menyebabkan kondisi berikut:

• penyakit kuru;
• leukospongiosis amyotrophic;
• insomnia keluarga yang fatal;
• sindrom Gerstmann-Straussler-Scheinker;
• penyakit Creutzfeldt-Jakob.

Adapun masa inkubasi penyakit prion bervariasi dari beberapa bulan hingga 15-30 tahun.

Semua penyakit di atas menyerang otak, susunan saraf pusat, dan saat ini tidak dapat disembuhkan yang selalu berujung pada kematian.

Prion mampu menyebabkan penyakit neurodegeneratif, hal ini merupakan konsekuensi dari pembentukan dan penumpukan plak amiloid di sistem saraf pusat, yang berkontribusi pada kerusakan struktur jaringan normal. Penghancuran berarti pembentukan rongga di jaringan, akibatnya strukturnya menjadi seperti spons.

Secara umum diyakini bahwa penyakit prion dapat diperoleh dengan 3 cara:

• Secara spontan;
• Melalui infeksi langsung;
• Turun temurun.

Dalam beberapa kasus, kombinasi kompleks dari faktor-faktor ini diperlukan untuk timbulnya penyakit. Tetapi, sebagai aturan, semua penyakit prion yang disebutkan di atas terjadi secara sporadis karena alasan yang tidak diketahui. Jika kita berbicara tentang faktor morbiditas herediter, maka opsi ini menyumbang sekitar 15% dari semua kasus yang diketahui. Infeksi prion dapat terjadi dalam kasus-kasus berikut:

• asupan makanan asal hewan yang diproses secara termal buruk, misalnya: daging, otak sapi yang menderita ensefalopati spongiform;
• selama intervensi bedah - transplantasi kornea mata, transfusi darah, asupan suplemen makanan dan hormon yang berasal dari hewan, penggunaan instrumen bedah atau catgut yang terkontaminasi atau tidak disterilkan dengan baik;
• hiperproduksi PrP dan keadaan lainnya, selama proses transisi PrP ke PrP dirangsang.

Menurut penelitian terbaru, jalur utama infeksi adalah konsumsi makanan yang terkontaminasi. Diketahui bahwa prion tumbuh subur di jaringan dan organ hewan yang mati (air liur, urin, dan cairan lain).

Prion ditemukan di lingkungan, sehingga infeksi dapat terjadi secara spontan dengan instrumen bedah yang tidak diproses dengan baik atau tidak steril. Mereka terawetkan dengan baik di dalam tanah karena fakta bahwa mereka dengan mudah mengikat sebagian besar mineral tanah.

Bagaimana penyakit prion didiagnosis?

Sampai saat ini, belum ada metode yang dikembangkan untuk mendiagnosis infeksi prion secara akurat. Hanya ada metode berikut ini:

• Elektroensefalogram (EEG);
• Penelitian genetik molekuler (metode imunoblot menggunakan antibodi monoklonal MCA-15², yang dapat digunakan untuk mengenali PrPSc dan PrPc).

• MRI (dengan bantuannya, Anda dapat mengidentifikasi atrofi otak).
• Studi CSF (uji protein spesifik saraf 14-3-3 pada kasus spontan penyakit Creutzfeldt-Jakob).

• Metode reaksi berantai polimerase (PCR).
• pemeriksaan imunologi (identifikasi prion menggunakan metode imunoblot pada limfosit perifer).
• Pemeriksaan bahan otopsi (identifikasi Status spongiosis, tanda amiloidosis serebral, pembentukan plak amiloid).

Saat mendiagnosis infeksi prion, perlu dibedakan dengan semua patologi, ciri khas yang didapat dari demensia, misalnya, neurosifilis, penyakit Parkinson dan Alzheimer, vaskulitis, meningitis streptokokus, ensefalitis herpes, epilepsi mioklonus, dll.)

Informasi tentang pengobatan penyakit prion

Hingga saat ini, berkat teknologi komputer, para ilmuwan telah berhasil menemukan zat yang dapat menjadi obat untuk patologi neurodegeneratif yang ditandai dengan kerusakan otak yang fatal dan progresif secara perlahan.

Beberapa tahun yang lalu, ditemukan bahwa prion memiliki kemampuan untuk menurun ketika terkena lumut. Masalah mempelajari penyakit seperti ensefalopati spongiform dan penyakit Creutzfeldt sangat penting. Bahaya penyakit ini adalah bisa memakan waktu dari satu bulan hingga 10-12 tahun sebelum gejala pertama muncul. Saat ini, praktis tidak ada cara untuk menentukan lesi menular selama hidup. Satu-satunya cara optimal adalah memeriksa jaringan otak setelah pasien meninggal.

Para ilmuwan telah mencoba mengembangkan metode penelitian yang memungkinkan untuk menggunakan urin atau darah untuk analisis. Namun sayangnya, perkembangan tersebut belum dinobatkan dengan sukses.

Saat ini, semua penyakit yang diketahui yang dipicu oleh protein prion menular tidak dapat disembuhkan, tetapi terapi secara aktif dibahas di seluruh dunia. Pada ensefalopati spongiform, tidak ada respon imun terhadap infeksi prion, hal ini disebabkan karena tubuh manusia selalu memiliki bentuk normal protein PrP.

Pasien dengan gejala klinis infeksi prion dinonaktifkan. Semua patologi ditandai dengan prognosis yang buruk, penyakit ini selalu berakhir dengan kematian bagi pasien.

Artikel itu disiapkan oleh dokter Tyutyunnik D.M.

Untuk beberapa penyakit degeneratif-distrofik seseorang, tidak mungkin untuk mengetahui penyebab kemunculannya untuk waktu yang lama. Hanya dari akhir abad ke-20 laporan pertama diterbitkan bahwa patologi ini disebabkan oleh agen infeksi yang bersifat protein, yang tidak mengandung DNA (asam deoksiribonukleat) dan RNA (asam ribonukleat). Protein ini disebut prion (dari singkatan bahasa Inggris untuk protein dan infeksi), dan penyakit itu disebut infeksi prion.

Etiologi (penyebab) infeksi prion

Tubuh manusia sebagian besar terdiri dari protein. Mereka adalah bahan sintetis untuk membangun membran sel, struktur intraseluler, sebagian besar enzim dan hormon. Informasi tentang protein mana yang akan disintesis di dalam sel terdapat di dalam genom (DNA atau RNA) dan ditentukan oleh urutan nukleotida. Sifat-sifat protein, pada gilirannya, bergantung pada urutan asam aminonya. Setelah sintesis molekul protein dengan jumlah dan urutan asam amino yang ditentukan secara ketat, molekul protein linier dikemas ke dalam struktur tiga dimensi. Prion adalah protein dengan struktur tiga dimensi yang diubah. Analog normalnya adalah protein yang merupakan bagian dari neurosit (sel sistem saraf). Itulah sebabnya infeksi prion mempengaruhi sistem saraf - protein yang berubah mengganggu struktur normal membran sel dan menyebabkan pembentukan akumulasi protein abnormal dalam zat antar sel dengan penghancuran (degenerasi) neurosit. Molekul protein prion memiliki sejumlah sifat yang mengarah pada perkembangan patologi dan membuatnya mirip dengan infeksi lain:

• Saat memasuki sel, mereka secara bertahap menyebabkan perubahan dalam pengemasan protein yang disintesis menjadi struktur tiga dimensi yang benar.
• Mereka memiliki kemampuan untuk menyebarkan dan meningkatkan jumlah molekul protein abnormal - proses ini terjadi secara konstan, dalam perkembangan tertentu.
• Mereka memiliki kemampuan untuk menginfeksi - prosesnya dimulai setelah prion memasuki sel.

Tidak seperti infeksi, perwakilan materi hidup, prion sangat resisten di lingkungan. Mereka tidak hancur oleh disinfektan, radiasi ultraviolet atau pengion, atau suhu tinggi.

Mekanisme dan fitur prion ini mengarah pada perkembangan patologi degeneratif-distrofik sistem saraf, terutama otak.

Prion masih menimbulkan diskusi yang hidup tentang posisi mereka di alam. Kekurangan materi genetik membuat mereka mengacu pada benda mati. Namun, kemampuan menginfeksi dan meningkatkan jumlah molekul protein abnormal menunjukkan kesamaan prion dengan infeksi hidup.

Cara terjadinya infeksi prion

Patologi degeneratif-distrofik sistem saraf yang disebabkan oleh prion dapat berkembang dalam beberapa cara, yang meliputi:

• Perkembangan spontan - prion muncul secara spontan, tanpa alasan yang jelas atau faktor yang memprovokasi, dan siapa pun dapat rentan terhadap penampilannya, tanpa memandang usia, jenis kelamin, atau ras. Dipercayai bahwa patologi berkembang karena pengemasan tiga dimensi yang salah dari satu molekul tunggal yang memicu proses infeksi prion.
• Infeksi - jalur penyakit ini disadari ketika prion memasuki tubuh manusia.
• Predisposisi genetik - perubahan gen yang membawa informasi tentang struktur protein dalam sel-sel sistem saraf yang diwarisi dari orang tua kepada anak-anak.

Ini adalah cara utama perkembangan patologi, yang paling sering adalah kecenderungan genetik, infeksi agak kurang umum, dan sangat jarang patologi degeneratif-distrofik berkembang secara spontan.

Sifat infeksius prion dibuktikan dengan sering berkembangnya patologi sistem saraf yang disebabkan oleh prion di antara beberapa suku asli New Guinea, di mana kasus kanibalisme telah terjadi. Dalam hal ini, prion masuk ke tubuh orang sehat. Dengan penghapusan kanibalisme pada suku-suku ini, kejadian infeksi prion menurun tajam.

Gejala infeksi prion

Periode dari pembentukan atau masuknya molekul tunggal protein prion patologis tertentu ke dalam tubuh manusia hingga perkembangan gejala klinis (masa inkubasi) adalah sekitar 30-50 tahun. Pada wanita, periode ini agak lebih pendek. Ada kasus yang diketahui dari perkembangan patologi selama beberapa tahun. Penyakit degeneratif-distrofik pada sistem saraf dimanifestasikan oleh perubahan fungsinya dengan munculnya manifestasi seperti itu:

• Gangguan fungsi motorik - perkembangan tremor (tremor) pada tangan dan ataksia (pelanggaran gaya berjalan, sementara itu menyerupai seseorang di bawah pengaruh alkohol).
• Demensia adalah penurunan yang nyata dalam kemampuan mental seseorang.
• Insomnia adalah pelanggaran ritme biologis seseorang, di mana dia tidak bisa tidur dalam jangka waktu yang lama. Selain itu, penggunaan hipnotik praktis tidak berpengaruh. Insomnia seperti itu secara dramatis melelahkan seseorang dan dapat menyebabkan kematian (dalam literatur gejala ini disebut insomnia yang fatal).
• Disartria - bicara cadel dengan kerusakan pada pusat bicara otak.
• Tawa yang tidak disengaja dan euforia yang tidak termotivasi. Salah satu bentuk infeksi prion adalah penyakit "guru" di suku Papua yang berarti "gemetar tertawa".

Semua gejala ini menunjukkan kerusakan bertahap neurosit di berbagai pusat otak. Seiring perkembangan patologi, protein prion disimpan di vaskular-motorik dan pusat pernapasan medula oblongata, diikuti oleh kematian akibat henti napas dan henti jantung.

Dari saat tanda pertama muncul, hingga kematian, interval waktunya jauh lebih pendek, dibandingkan dengan masa inkubasinya, mulai dari 1 tahun hingga beberapa tahun.

Diagnostik

Sayangnya, hingga saat ini, tidak ada metode yang efektif untuk diagnosis dini patologi ini. Biasanya penyakit ini didiagnosis pada tahap gejala klinis, dengan munculnya tanda-tanda karakteristik proses degeneratif-distrofik di otak.

Mengobati infeksi prion

Tindakan terapeutik untuk patologi ini murni bergejala. Belum mungkin menghentikan atau paling tidak memperlambat proses perubahan protein dalam sistem saraf.

Banyak ilmuwan mencoba mengembangkan vaksin untuk pencegahan dan pengobatan infeksi prion, intinya adalah mematikan gen yang bertanggung jawab atas sintesis protein dalam tubuh, yang dapat menjadi prekursor prion.

Penemuan fenomena prion memungkinkan ditemukannya jenis baru hereditas - hereditas berbasis protein. Istilah "prion" (partikel infeksius proteinaceous) muncul sehubungan dengan studi sejumlah penyakit neurodegeneratif dengan etiologi yang tidak diketahui, seperti domba scrapie dan penyakit Creutzfeldt-Jakob pada manusia. Dan meskipun penyakit-penyakit ini telah dikenal sejak lama, sifatnya tetap menjadi misteri sejak lama. Penjelasan untuk kemajuan yang lambat dalam penelitian adalah cara yang tidak biasa untuk terjadinya penyakit-penyakit ini: mereka dapat muncul secara spontan dan pada saat yang sama dapat diwariskan dan ditularkan melalui jalur infeksi. Untuk waktu yang lama, kombinasi ketiga sifat ini sepertinya tidak bisa dijelaskan.

Pada tahun 1967, apa yang disebut hipotesis "protein" diajukan, yang menyatakan bahwa agen infeksi yang menyebabkan penyakit ini dan kemudian disebut "prion" adalah protein seluler biasa yang memiliki keadaan konformasi khusus. Penetrasi prion ke dalam sel menyebabkan terganggunya konformasi protein prion yang disintesis oleh sel, disfungsi sel dan akumulasi prion lebih lanjut, yang mampu menopang dirinya sendiri karena mekanisme autokatalitik. Faktanya, prion adalah penentu genetik dari sifat protein.

Sampai saat ini, hipotesis ini didukung oleh data eksperimental dan fakta bahwa hingga saat ini belum mungkin untuk menemukan asam nukleat yang terkait dengan penyakit menular ini.

Isoform prion protein berbeda dari isoform seluler hanya dalam struktur sekundernya, ia terutama memiliki struktur beta-lipat, dan bentuk seluler terutama alfa-heliks [Ter-Avanesyan ea 1999]. Hal ini berlaku baik untuk protein PrP mamalia dan untuk semua prion lain yang ditemukan, termasuk Sup35.

Sifat utama protein prion adalah kemampuan untuk menggabungkan dan muncul de novo, adanya banyak varian konformasi patologis, dan pewarisan konformasi patologis. Polimer prion juga dicirikan oleh resistensi terhadap agen denaturasi dan beberapa protease (misalnya kimotripsin). Sifat terakhir juga ditunjukkan oleh agregat amiloid, tetapi tidak diwariskan dan tidak menular. Varian konformasional untuk mereka belum diidentifikasi.

Studi tentang prion sebagian besar dikaitkan dengan patologi yang ditimbulkannya pada manusia dan hewan. Penemuan protein mirip prion pada eukariota yang lebih rendah telah secara signifikan memperluas pemahaman tentang prion. Menjadi jelas bahwa ini bukan hanya secara fundamental baru, tetapi juga fenomena yang cukup umum yang terjadi pada berbagai organisme. Studi tentang prion ragi memberikan informasi tambahan tentang fenomena secara keseluruhan, serta bukti kesamaan mendasar dari prion dengan fibril amiloid. Saat ini, fenomena prion-amiloid sedang dipelajari secara intensif di banyak laboratorium, dan daftar penyakit di antara yang diketahui sebelumnya, yang sifat amiloidnya telah dikonfirmasi, terus bertambah.

Pada khamir dan jamur, keberadaan protein dengan sifat prion sangat penting untuk adaptif. Selain itu, semakin banyak protein mirip prion dan amiloid mamalia yang diketahui terlibat dalam berbagai proses biologis. Dan, kemungkinan besar, protein semacam itu bahkan lebih tersebar luas daripada yang terlihat sekarang.

Apa yang terjadi ketika protein prion abnormal memasuki sel atau sistem di mana terdapat protein seluler normal - analog prion? Secara struktural, protein prion berbeda dari protein seluler hanya karena ia memiliki konformasi yang berbeda, yaitu. struktur sekunder dan tersier yang berubah. Sejumlah kecil protein prion cukup untuk konversi lengkap protein seluler (selanjutnya sejumlah kecil bahan protein prion akan disebut sebagai "biji"). Sampai saat ini, secara praktis telah ditetapkan bahwa protein dalam konformasi prion adalah agregat dalam bentuk fibril yang sangat teratur, yang ujungnya dapat dilampirkan oleh protein normal sel yang dapat larut, dan pengikatan ini sendiri, tampaknya, merupakan faktor yang menyebabkan perubahan konformasi. Dalam hal ini, protein yang berada dalam keadaan teragregasi tidak dapat lagi menjalankan fungsi sel normalnya. Ini ditunjukkan secara in vitro dalam ragi bahwa ketika biji ditambahkan ke lisat, terjadi konversi yang cepat - pembentukan agregat dari seluruh bentuk seluler protein ini. Jika kita kemudian mengambil biji dari agregat ini dan menempatkannya di bagian selanjutnya dari lisat normal, maka konversi dan pembentukan agregat akan terjadi lagi. Prosedur ini dapat dilakukan dalam jumlah yang tidak terbatas [Paushkin ea 1997].

Prion ragi telah terbukti menjadi sistem model yang sangat cocok untuk mempelajari fenomena prion secara umum. Mereka memiliki keunggulan yang tak terbantahkan dibandingkan sistem hewan dalam hal kecepatan pengaturan eksperimen, ketersediaan, dan keamanan bagi para peneliti. Diharapkan hasil yang diperoleh dalam sistem khamir nantinya dapat digunakan untuk mempelajari sifat prion protein patogen penyebab penyakit prion atau amiloid pada manusia dan hewan, serta protein yang berguna untuk kehidupan sel.

Prion (prion bahasa Inggris dari protein - "protein" dan infeksi - "infeksi").

Istilah ini dikemukakan oleh Stanley Pruziner pada tahun 1982, yang meletakkan dasar-dasar pengetahuan modern tentang protein ini.

Sekarang kita tahu bahwa ini adalah protein patologis yang menyebabkan sejumlah ensefalopati pada manusia (penyakit Creutzfeldt - sindrom Gerstmann - Straussler - Scheinker Jacobasis, insomnia fatal familial, Kuru, dll.), Sapi (penyakit sapi gila, scrapie pada domba) dan burung. Jenis penularan, patogenesis, dll. penyakit ini tidak menyerupai virus atau bakteri. Tapi hal pertama yang pertama.

Sejarah

Penyakit pertama dari daftar prion yang dideskripsikan oleh manusia adalah scrapie - pruritus domba. Pada tahun 1700, di Inggris (di negara dengan populasi domba domestik terbesar saat itu), gejala berikut dijelaskan - gatal parah, nyeri pada anggota badan saat bergerak, kejang. Penyakitnya berkembang dalam waktu seminggu. Wabah terjadi di berbagai kabupaten. Dokter hewan dan dokter angkat tangan, tidak tahu sumber penyakitnya. Semua gejala menunjukkan kerusakan otak.

Pada abad ke-20, tidak ada data baru yang ditambahkan tentang jenis penyakit apa yang mempengaruhi domba malang. Maka, pada 1920-an, Hans Gerhard Kreutzfeldt dan Alphonse Maria Jakob secara terpisah satu sama lain (terlebih lagi, keduanya pada 1920, tetapi Kreutzfeldt sebelumnya) menggambarkan lesi sistem saraf manusia yang tidak dapat disembuhkan, yang kemudian dinamai menurut nama mereka.

Galeri Kustom: gambar tidak ditemukan

Gambaran patologis dijelaskan (lesi fokal jaringan otak). Upaya pertama dilakukan untuk mengklasifikasikan gejala. Definisi penyakit ini adalah "pseudosklerosis spastik atau ensefalopati dengan fokus difus di tanduk anterior sumsum tulang belakang, sistem ekstrapiramidal dan piramidal."

Spesimen histologis otak, di mana lubang mikro terlihat

Hans Gerhard Kreutzfeldt, sebagai ahli saraf Jerman, mencoreng dirinya sendiri dengan koneksi Nazi. Bukan sebagai anggota partai, dia bertindak sebagai ahli medis tentang keturunan, yaitu, dia menyelesaikan masalah sterilisasi paksa dan eutanasia.

Ada berbagai versi studinya di bidang ini. Beberapa menulis bahwa Kreutzfeldt menyelamatkan dari prosedur ini, menyembunyikan patologi dan mengoreksi riwayat medis, yang lain bahwa dokter masih terlibat dalam pengiriman orang ke kamp kematian dan ke klinik Kiel (tempat "eutanasia" dilakukan).

Bagaimanapun, otoritas pendudukan Inggris tidak menemukan jejak kejahatan dalam arsipnya, dan dokter berusia 60 tahun itu melanjutkan pekerjaannya di Munich.

Sejarah penyakit prion berkembang lebih jauh. Pada tahun 1957, Carlton Gaidushek dan Vincent Zygas menemukan penyakit yang secara klinis mirip dengan penyakit Creutzfeldt-Jakob (penyakit ini sekarang memakai nama kedua dokter ini). Jika penyakit itu, ditemukan pada 1920-an, menyerang penduduk Eropa Barat, maka yang baru - perwakilan dari satu suku Selandia Baru.

Diasumsikan bahwa patologi ini disebabkan oleh virus. Belajar gambaran klinisditandai dengan tremor, kejang, sakit kepala.

Berdasarkan fakta bahwa suku-suku tetangga tidak mempraktikkan kanibalisme dan pemakan otak serta tidak menderita patologi serupa, teori mulai muncul bahwa virus terletak di jaringan otak dan dapat ditularkan melalui saluran pencernaan.

Pada tahun 1967, percobaan pertama yang berhasil dilakukan dengan infeksi tikus percobaan dengan cairan biologis dari scrapie domba yang sakit. Hasilnya positif. Tikus mengembangkan gejala yang sama dengan "donor". Ada lebih banyak argumen yang mendukung penularan penyakit.

Menariknya, pada tahun 1976, Gaidushek dianugerahi Hadiah Nobel untuk penemuannya mengenai mekanisme baru dari asal dan penyebaran penyakit menular, terkait dengan studi penyakit suku Fore. Hingga akhir hayatnya, ia yakin viruslah yang menyebabkannya.

Seperti disebutkan di atas, dasar-dasar pengetahuan tentang prion diletakkan oleh Stanley Prusiner.

Sedikit dari biografinya. Lahir di AS pada tahun 1942. Nenek moyangnya adalah emigran dari Kekaisaran Rusia, keturunan Yahudi, yang terpaksa meninggalkan negara itu karena pogrom Yahudi.

Stanley Pruziner sendiri lulus dari Universitas Pennsylvania pada tahun 1968 dan bekerja sebagai ahli saraf di Fakultas Kedokteran Universitas California (San Francisco).
Pada tahun 1970 ia pertama kali bertemu dengan penyakit Creutzfeldt-Jakob.

Patogen tersebut tidak terdeteksi pada pasien yang dirawat oleh Prusiner.

Setelah terlibat dalam penelitian ini, ahli saraf tersebut beralih ke karya dokter lain, Siggurdson, yang mengungkapkan pola tertentu pada penyakit yang tidak dipahami pada saat itu. Pola-pola tersebut adalah:

- masa inkubasi yang sangat lama (bulan dan tahun);

- Perlahan-lahan sifat progresif dari kursus;

- kerusakan yang tidak biasa pada organ dan jaringan;

- tak terhindarkan dari hasil yang fatal.

Penyakit yang diketahui pada waktu itu yang memenuhi kriteria tersebut adalah penyakit Creutzfeldt-Jakob, Kuru pada manusia dan scrapie, yang mulai menyerang tidak hanya domba, tetapi juga kambing.

Itu dari cairan biologis (cairan serebrospinal, urine, cairan mani, air liur) domba, sakit dengan "frekuensi" sediaan disiapkan untuk infeksi dan penelitian lebih lanjut.

Percobaan dilakukan pada tikus. Diketahui bahwa masa inkubasi berlangsung selama 100-200 hari. Penyakit ini berkembang pada semua tikus percobaan.

Kemajuan telah dilakukan sejak pengenalan hamster di laboratorium. Masa inkubasi mereka jauh lebih pendek, dan manifestasi klinis semuanya sama.

Jadi, setelah 10 (!) Tahun kerja yang melelahkan pada infeksi, penyembelihan hewan, pembersihan dan penelitian material, sebuah objek patogen diidentifikasi. Eksperimen menunjukkan bahwa itu terdiri dari satu protein, yang oleh Prusiner disebut prion.

Meskipun basis bukti yang luas dikumpulkan selama bertahun-tahun penelitian, teori tersebut belum menerima penerimaan universal. Kebanyakan ahli virologi pada waktu itu (dan sudah 1982) bereaksi terhadap pernyataan itu dengan kecurigaan.

Alasan utama untuk ini adalah tidak adanya genotipe dalam patogen. Yang ada hanya asam amino, tidak ada asam nukleat.
Tak kehilangan semangat, Siggurdson melanjutkan studinya tentang agen aneh itu. Urutan asam aminonya telah diidentifikasi. Selanjutnya, mendapatkan antibodi terhadap protein prion memungkinkan untuk menentukan lokalisasinya di membran sel.

Karier seorang ilmuwan menanjak. Pada tahun 1980 ia menjadi profesor neurologi dan pada tahun 1988 menjadi profesor biokimia.
Pada tahun 1982, ia menerbitkan makalah ilmiah tentang jenis patogen yang benar-benar baru.

Dokter dan ilmuwan menerima pengakuan universal di tahun 90-an. Pada tahun 1997 ia menerima Hadiah Nobel untuk penemuan prion, prinsip biologis baru dari infeksi.

Alasan lain meningkatnya minat pada patologi ini adalah wabah penyakit sapi gila, atau Spongiform encephalopathy pada sapi, yang melanda Inggris (ada 179 ribu ekor sapi dengan gejala penyakit).

Apa itu prion dan apa mekanisme kerjanya pada tubuh (konsep modern)?

Faktanya, ada protein PrP C dalam tubuh manusia dan banyak makhluk hidup lainnya. Dalam bahasa Rusia, ini adalah bentuk normal dari protein prion (ditemukan setelah penelitian Siggurdson, itulah sebabnya namanya sangat aneh). Panjangnya, urutan asam amino, struktur sekundernya diketahui. Penting untuk diketahui bahwa struktur akhir terdiri dari tiga α-heliks dan β-sheet antiparalel beruntai ganda.

Mereka memiliki sifat yang menarik, yaitu mereka mengendap dengan sentrifugasi kecepatan tinggi, yang merupakan tes standar untuk keberadaan prion. Ada bukti bahwa PrP memainkan peran penting dalam perlekatan sel, transmisi sinyal intraseluler, dan karena itu mungkin terlibat dalam komunikasi sel otak. Namun, fungsi PrP belum dipahami dengan baik.

(a) norma (b) patologi

Percobaan pada tikus yang kekurangan protein ini menunjukkan bahwa ketiadaan PrP menyebabkan demielinasi saraf. Ada kemungkinan bahwa protein prion biasanya mendukung memori jangka panjang.

Tapi tidak apa-apa.

Kadang-kadang "masalah" muncul dan protein yang disebut PrP Sc - prion infeksius muncul. Mereka berbeda karena lapisan-β mendominasi di dalamnya daripada heliks-α.

Ini mengarah pada fakta bahwa interaksi protein lain dengan protein baru berubah.
Tidak buruk jika hanya satu protein yang terbentuk per tubuh. Masalahnya adalah, begitu terbentuk, protein itu sendiri (!) Itu sendiri mulai mengubah struktur orang lain.
Mari kita pertimbangkan mekanisme utama PrP Sc

Pertama-tama, mekanisme penampilan mereka di tubuh

Dipercaya bahwa penyakit prion dapat diperoleh dengan 3 cara: dalam kasus infeksi langsung, turun-temurun atau sporadis (spontan), atau kombinasi keduanya.

Penyakit prion sporadis (yaitu spontan) terjadi dalam populasi secara acak. Ini, misalnya, adalah versi klasik penyakit Creutzfeldt-Jakob. Ada dua hipotesis utama tentang kemunculan spontan penyakit prion. Menurut yang pertama, perubahan spontan terjadi pada protein yang sampai sekarang normal di otak, yaitu terjadi modifikasi pasca-translasi. Hipotesis alternatif menyatakan bahwa satu atau beberapa sel tubuh pada suatu saat mengalami mutasi somatik (yaitu, tidak diturunkan secara turun temurun) dan mulai menghasilkan protein PrP Sc yang rusak. Bagaimanapun, mekanisme pasti dari kejadian spontan penyakit prion tidak diketahui.

Yang kedua adalah infeksi... Menurut penelitian modern, cara utama tertular penyakit prion adalah dengan makan makanan yang terkontaminasi. Dipercaya bahwa prion dapat tetap berada di lingkungan dalam sisa-sisa hewan yang mati, dan juga terdapat dalam urin, air liur, serta cairan dan jaringan tubuh lainnya (darah, cairan serebrospinal). Karena itu, infeksi prion dapat terjadi selama penggunaan instrumen bedah non-steril. Hal ini membuat sulitnya mensterilkan instrumen atau perangkat bedah di rumah jagal. Sebagian besar prion resisten terhadap protease, panas, radiasi, dan penyimpanan dalam formalin, meskipun tindakan ini mengurangi potensi infeksi.

Desinfeksi yang efektif terhadap prion harus mencakup hidrolisis atau kerusakan / penghancuran struktur tersiernya. Ini dapat dicapai dengan perawatan dengan pemutih, natrium hidroksida, dan deterjen yang sangat asam. Tetap selama 18 menit pada 134 ° C dalam autoclave uap tertutup tidak dapat menonaktifkan prion.

Sterilisasi ozon saat ini sedang dipelajari sebagai metode mutakhir utama untuk menonaktifkan dan mendenaturasi prion. Renaturasi prion yang terdenaturasi sepenuhnya menjadi keadaan infeksius belum dicatat, namun, prion yang terdenaturasi sebagian mungkin terjadi dalam beberapa kondisi in vitro.

Perlu juga diingat bahwa protein ini dapat bertahan lama di dalam tanah karena terikat pada tanah liat dan mineral tanah lainnya. Jangan menjadi paranoid, tetapi secara teoritis mereka bisa terjadi di mana-mana.

Pada tahun 2011, penemuan prion di udara dalam partikel aerosol (yaitu, tetesan udara) dilaporkan. Juga pada tahun 2011, bukti awal diterbitkan bahwa prion dapat ditularkan dengan gonadotropin menopause manusia yang diturunkan dari urin, yang digunakan untuk mengobati infertilitas.

Secara teori, dengan bantuan hanya satu hewan yang sakit dengan penyakit prion, seluruh bangsa dan negara dapat dimusnahkan hanya dengan menambahkan tepung tulangnya untuk memberi makan aditif dan menjualnya ke keadaan yang diinginkan.
Situasi serupa terjadi pada akhir 1980-an di Inggris (penyakit sapi gila). Kemudian, kemungkinan besar karena ketidaktahuan (dan bukan karena niat jahat) proses di atas terjadi, yang merenggut nyawa sekitar 200 orang (tahun 2009) dan 179 ribu ekor sapi.

Reproduksi prion

Mekanisme ketiga adalah genetik. Itu dibuka baru-baru ini dan tidak cocok dengan gambaran keseluruhan sama sekali. Sebuah gen diidentifikasi yang mengkode protein normal PrP - PRNP, terletak pada kromosom ke-20. Semua penyakit prion herediter mengalami mutasi pada gen ini.

Protein prion yang "terdistorsi" yang dengan satu cara atau cara apa pun mulai mengubah struktur protein yang dekat dengannya dalam struktur, mengubahnya menjadi agen patogen yang sama.

Hipotesis utama yang paling mendekati proses ini sangat sederhana. Satu molekul PrP Sc menempel pada satu molekul PrP C dan mengkatalisis transisinya ke bentuk prion. Kedua molekul PrP Sc kemudian membubarkan dan terus mengubah PrP C lainnya menjadi PrP Sc.

Tetapi diagram memberikan lebih banyak pertanyaan daripada jawaban.

Klinik

Mari kita bicara tentang penyakit dan manifestasi klinis.

Secara teoritis dapat terjadi pada semua makhluk hidup dengan PrP c

Berikut ini beberapa contohnya.

Pada domba dan kambing, seperti disebutkan di atas, manifestasi utamanya adalah scrapie.

Penyakit sapi gila (bovine spongiform encephalopathy) sering terjadi pada sapi

Dalam cerpelai - Ensefalopati bulu yang menular. Dll

Manifestasi penyakit pada kucing, artiodactyl liar, burung unta telah dicatat.

Tapi kami tertarik pada penyakit manusia.

penyakit Creutzfeldt-Jakob. Kode menurut ICD-10 A81.0; F02.1.
Kode A sesuai dengan penyakit menular (A81 - penyakit menular sistem saraf).

Kode F - gangguan mental, F02 - demensia.

Hijau tua menyebar Q-Z Hijau muda - penyakit sapi gila

Kriteria klinis dasar untuk diagnosis

• berkembang pesat - dalam 2 tahun - ("menghancurkan") demensia dengan disintegrasi semua fungsi kortikal yang lebih tinggi; gangguan piramidal (paresis spastik);
• gangguan ekstrapiramidal (koreoathetosis);
• mioklonus;
• ataksia, mutisme akinetik;
• disartria;
• kejang epilepsi;
• gangguan penglihatan (diplopia)

Tahapan penyakit:

1. Masa Prodromal - gejala tidak spesifik dan terjadi pada sekitar 30% pasien. Mereka muncul berminggu-minggu dan berbulan-bulan sebelum timbulnya tanda-tanda pertama demensia dan termasuk astenia, gangguan tidur dan nafsu makan, perhatian, ingatan dan pemikiran, penurunan berat badan, hilangnya libido, dan perubahan perilaku.
2. Periode awal - tanda pertama penyakit biasanya ditandai dengan gangguan penglihatan, sakit kepala, pusing, ketidakstabilan dan parestesia. Pada sebagian besar pasien, secara bertahap berkembang, lebih jarang - onset akut atau subakut. Dalam beberapa kasus, seperti yang disebut bentuk amiotrofik, tanda-tanda neurologis dapat mendahului timbulnya demensia.
3. Periode terungkap - biasanya terdapat kelumpuhan spastik progresif pada tungkai dengan tanda ekstrapiramidal bersamaan, tremor, kekakuan, dan gerakan khas. Dalam kasus lain, mungkin ada ataksia, penglihatan kabur, atau fibrilasi otot dan atrofi neuron motorik superior.

Ada beberapa bentuk klinis:

Spontan - Klasik (sCJD)

Menurut konsep modern (teori prion), prion dalam bentuk penyakit ini muncul di otak secara spontan, tanpa penyebab eksternal yang jelas. Penyakit ini biasanya menyerang orang yang berusia di atas 50 tahun dan memiliki 1–2 kejadian per juta penduduk. Pada awalnya, itu memanifestasikan dirinya dalam bentuk kehilangan ingatan singkat, perubahan suasana hati, kehilangan minat pada apa yang terjadi di sekitar. Lebih lanjut, gejala demensia berkembang dengan semua konsekuensi berikutnya.

Herediter (fCJD)

Penyakit ini terjadi pada keluarga di mana kerusakan gen untuk protein prion diturunkan. Protein prion yang rusak jauh lebih rentan terhadap konversi spontan menjadi prion. Gejala dan perjalanan penyakit mirip dengan bentuk klasik.

Iatrogenik (1CJD)

Penyakit ini disebabkan oleh masuknya prion secara tidak sengaja ke dalam tubuh pasien selama intervensi medis. Sumber prion sebelumnya adalah beberapa obat, alat atau meninges yang diambil dari orang mati dan digunakan untuk menutup luka pada operasi otak. Gejala dan perjalanan penyakit mirip dengan bentuk klasik.

Varian baru (nvCJD)

Penyakit ini pertama kali muncul pada 1995 di Inggris dan sejak itu tidak lebih dari 100 orang meninggal karenanya. Kemungkinan besar mereka telah terjangkit produk daging yang mengandung prion sapi.

• gangguan mental dan gangguan sensorik,
• ditandai dengan gangguan kognitif global dan ataksia.
• menggambarkan beberapa kasus penyakit, memulai debutnya dengan kebutaan kortikal (varian Heidenhain).
• episyndrome juga diwakili oleh kejang mioklonik.
• gejala serebelar terdeteksi di 100%.

Metode diagnostik utama adalah biopsi otak intravital. Metode MRI, PET juga digunakan Ada gejala patognomonik dari elektroensefalografi.

Sindrom Gerstmann-Straussler-Scheinker Merupakan penyakit neurodegeneratif fatal yang jarang terjadi, biasanya bersifat familial, yang memengaruhi pasien berusia antara 20 dan 60 tahun. Kode A81.9. Sembilan di sini adalah singkatan dari "Infeksi virus lambat pada sistem saraf pusat, tidak ditentukan."

Sindrom ini terjadi pada orang berusia 40-50 tahun dan ditandai terutama oleh ataksia serebelar, gangguan menelan dan fonasi, demensia progresif selama 6 hingga 10 tahun (durasi rata-rata penyakit ini adalah 59,5 bulan), setelah itu kematian terjadi. Masa inkubasi berlangsung dari 5 hingga 30 tahun.

Sedikit belajar. Penelitian sedang berlangsung pada tikus laboratorium dan hamster.

Insomnia keluarga yang fatal - penyakit herediter langka (prion yang diturunkan secara dominan) di mana pasien meninggal karena insomnia. Hanya 40 keluarga yang diketahui terkena penyakit ini.

Kode ICD sama dengan yang sebelumnya.

Penyakit ini dimulai pada usia 30 sampai 60 tahun, dengan rata-rata 50 tahun. Penyakit ini berlangsung dari 7 sampai 36 bulan, setelah itu penderita meninggal dunia.

Ada 4 tahap perkembangan penyakit.

• Pasien menderita insomnia yang semakin parah, serangan panik dan fobia. Tahap ini rata-rata berlangsung selama 4 bulan.
• Serangan panik menjadi masalah serius dan halusinasi ditambahkan ke dalamnya. Tahap ini berlangsung rata-rata 5 bulan.
• Ketidakmampuan total untuk tidur dengan penurunan berat badan yang cepat. Tahap ini berlangsung rata-rata 3 bulan.
• Pasien berhenti berbicara dan tidak bereaksi terhadap lingkungan. Ini adalah tahap terakhir dari penyakit, berlangsung rata-rata selama 6 bulan, setelah itu pasien meninggal.

Pil tidur tidak membantu. Umumnya.

Kuru , hampir tidak pernah terjadi pada saat ini, akibat pemberantasan kanibalisme.

Menariknya, pada tahun 2009, ilmuwan Amerika membuat penemuan yang tidak terduga: beberapa anggota suku Fore, karena polimorfisme baru gen PRNP yang muncul di dalamnya dalam waktu yang relatif baru, memiliki kekebalan bawaan terhadap kuru.

Saat ini, tidak ada satu agen pun yang menghentikan atau menghambat perkembangan penyakit prion.

Ada banyak penelitian yang sedang berlangsung.
Arah utama:

• Obat - obat yang dapat menyembuhkan atau menghentikan / memperlambat perkembangan penyakit
• Vaksin - sarana untuk pencegahan penyakit
• Metode rekayasa genetika juga digunakan, berkat hewan yang kebal terhadap penyakit prion dihasilkan.

Bagaimana perubahan dalam genotipe dan komposisi protein akan mempengaruhi aktivitas vital mereka masih menjadi misteri.

Artikel untuk kompetisi "bio / mol / text": Penyakit prion adalah fenomena yang ditemukan pada abad kedua puluh, dan di dalamnya mulai memainkan peran besar: peningkatan harapan hidup di negara maju mengarah pada fakta bahwa semakin banyak orang mulai hidup untuk melihat "Alzheimer mereka" atau "Parkinson mereka". Sifat penyakit neurodegeneratif tetap tidak jelas, dan para ilmuwan masih menyelidiki hanya beberapa aspeknya - misalnya, penyebab perkembangan tepatnya di usia tua atau kemampuan untuk ditularkan dari satu spesies makhluk hidup ke spesies lain.

Semuanya dimulai dengan fakta bahwa pada abad ke-20, para ilmuwan menjadi tertarik pada sifat penyakit yang tidak biasa pada manusia dan hewan: kuru, Creutzfeldt-Jakob, scrapie. Kemiripan yang mencolok dalam patologi penyakit ini memunculkan hipotesis tentang infektivitas mereka, yang kemudian dikonfirmasi secara eksperimental. Kemudian muncul pertanyaan tentang agen penyebab penyakit ini. Sebelum jawabannya ditemukan, terungkap sifat luar biasa dari patogen: mereka tidak berkembang biak pada media nutrisi buatan, tahan terhadap suhu tinggi, formaldehida, berbagai jenis radiasi, dan aksi nuklease. Pemurnian bahan infeksius dan studinya memungkinkan untuk menyatakan bahwa "semuanya harus disalahkan" untuk protein, yang 30 tahun lalu disebut prion ( dari bahasa Inggris prion - infeksi protein).

Jadi, ilmuwan Amerika terkenal - ahli virologi dan dokter D.K. Gaidushek, yang menemukan sifat menular dari penyakit prion, pada tahun 1976 dan ahli biokimia S.B. Prusiner, yang mengidentifikasi prion dan mengembangkan teori prion, pada tahun 1997, dianugerahi Hadiah Nobel... Pekerjaan mereka menjadi pendorong untuk penelitian lebih lanjut, berkat jenis infeksi prion baru dipelajari. Namun, meskipun minat yang tak terpadamkan pada "topik prion", pembentukan prion tetap menjadi misteri hingga hari ini.

Esensi biologis prion

Gambar 1. Metafora kerusakan otak neurodegeneratif adalah spons, di mana jaringan saraf berubah menjadi akibat kematian massal neuron.

Molekul prion bukanlah sesuatu yang eksotik: dalam bentuknya yang "normal", ia ditemukan di permukaan saraf kita masing-masing. Pada saat yang sama, kami merasa hebat, dan sel-sel saraf kami hidup dan sehat. Namun, ini semua sampai protein normal kita "terlahir kembali" menjadi bentuk yang tidak normal. Dan jika ini terjadi, ini akan menyebabkan konsekuensi yang mengerikan: bentuk infeksius prion cenderung "menempel" dengan molekul lain dan, terlebih lagi, "mengubahnya" menjadi bentuk yang sama, menyebabkan "epidemi molekuler". Akibat polimerisasi ini, plak protein beracun muncul di sel saraf, dan mati. Sebagai ganti sel mati, sebuah kekosongan terbentuk - vakuola berisi cairan. Seiring waktu, satu neuron demi neuron akan menghilang, dan semakin banyak "lubang" akan terbentuk di otak, sampai, akhirnya, otak berubah menjadi spons (Gbr. 1), yang pasti akan mengikuti kematian.

Ada pandangan yang disederhanakan bahwa fibril prion terpolimerisasi "menembus" neuron, yang menyebabkan kematiannya. Faktanya, ini tidak sepenuhnya benar: agregat prion bola sebelum tahap fibrillar juga beracun (setidaknya untuk penyakit Alzheimer): “ Neurotoksin Alzheimer: tidak hanya fibril yang beracun ». - Ed.

Tetapi bagaimana protein alami normal (disebut PrP C) tiba-tiba menjadi patologis (PrP Sc; Sc - dari kata "scrapie")? Apa yang akan terjadi? Seperti dalam kasus infeksi "normal", transformasi seperti itu membutuhkan pertemuan dengan molekul prion yang menular. Ada dua cara penularan molekul ini: turun-temurun (akibat mutasi pada gen yang mengkode protein) dan menular. Artinya, pengenalan prion dapat terjadi secara tidak terduga - misalnya, ketika makan daging yang digoreng atau dimasak dengan tidak cukup (di mana harus ada bentuk PrP Sc), selama transfusi darah, selama transplantasi organ dan jaringan, dan ketika hormon hipofisis yang berasal dari hewan disuntikkan.

Dan kemudian peristiwa luar biasa terjadi: molekul protein normal, dalam kontak dengan yang patologis, dengan sendirinya berubah menjadi mereka, mengubah struktur spasial mereka (mekanisme transformasi tetap menjadi misteri hingga hari ini). Jadi, prion, sebagai agen infeksius yang nyata, menginfeksi molekul normal, memulai reaksi berantai yang merusak sel.

Beberapa informasi tentang prion

Peneliti mencatat:

Kondisi terjadinya penyakit

Kondisi terjadinya penyakit prion unik. Mereka dapat dibentuk berdasarkan tiga skenario: sebagai lesi menular, sporadis dan keturunan. Dalam varian terakhir, kecenderungan genetik memainkan peran utama.

Peneliti prion terkenal Stanley Prusiner ( Stanley Prusiner) menyoroti dua ciri mencolok yang melekat pada penyakit neurodegeneratif seperti penyakit Creutzfeldt-Jakob, penyakit Alzheimer, dan penyakit Parkinson. Yang pertama adalah bahwa lebih dari 80% kasus penyakit bersifat sporadis (yaitu, acak, muncul "sendiri"). Kedua, terlepas dari kenyataan bahwa sejumlah besar protein mutan yang spesifik untuk penyakit tertentu diekspresikan selama perkembangan embrio, bentuk pewarisan penyakit neurodegeneratif ini muncul kemudian. Ini menunjukkan bahwa beberapa proses terjadi selama penuaan, yang "melepaskan" protein penyebab penyakit. Lebih dari 20 tahun yang lalu, penulis berpendapat bahwa proses ini melibatkan pelipatan kembali yang tidak disengaja (pelipatan ulang) protein menjadi lipatan yang salah, yang sesuai dengan transisi ke keadaan infeksi - prion.

Fakta menarik tentang penyakit Alzheimer: kemungkinannya dapat meningkat karena kurang tidur kronis (" Sebuah langkah baru untuk memahami penyakit Alzheimer: kurang tidur mungkin merupakan faktor risiko "), Dan neuropeptida Alzheimer (β-amyloid Aβ) itu sendiri dapat menjadi bagian dari sistem kekebalan bawaan (" Β-amiloid Alzheimer mungkin merupakan bagian dari imunitas bawaan »). - Ed.

Dalam dekade terakhir, minat pada topik ini telah bangkit kembali karena kemungkinan pengembangan diagnostik dan terapi yang efektif. Banyak penjelasan berbeda untuk penyakit neurodegeneratif terkait usia telah muncul, misalnya, modifikasi oksidatif DNA, lipid dan / atau protein; mutasi somatik; kekebalan bawaan yang diubah; racun eksogen; Ketidakcocokan DNA-RNA; gangguan pendamping; tidak adanya salah satu alel gen. Penjelasan kompleks alternatif adalah bahwa kelompok protein yang berbeda dapat membentuk prion. Meskipun sejumlah kecil prion dapat dihilangkan melalui jalur degradasi protein, akumulasi mereka yang berlebihan dari waktu ke waktu memungkinkan prion menyebar secara independen di dalam tubuh (Gbr. 2), yang menyebabkan gangguan pada sistem saraf pusat.

Gambar 2. Proses neurodegenerasi yang diinduksi oleh prion. Puncak: akumulasi protein prion "normal" meningkatkan kemungkinan transisi ke konformasi toksik, yang dijelaskan oleh kandungan struktur β yang lebih tinggi. Prion paling patogen dalam bentuk oligomer; setelah pembentukan fibril, toksisitas menurun. Bergantung pada protein prion spesifik yang dimaksud, kondisi patologis itu dapat membentuk plak, kusut, atau badan inklusi. Rute intervensi obat yang mungkin: (i) mengurangi konsentrasi protein prekursor "normal"; (Ii) penghambatan pembentukan bentuk prion; (Iii) penghancuran agregat beracun. Di bawah: Neurodegenerasi pikun herediter dijelaskan oleh dua peristiwa: kehadiran bentuk mutan prekursor dan pembentukan prion darinya, siap untuk oligo- dan polimerisasi dengan pembentukan bentuk beracun.

Kelompok risiko penyakit prion

Berikut mereka yang paling mungkin terkena penyakit prion:

• pekerja industri makanan;
• dokter hewan;
• ahli patologi;
• ahli bedah;
• pasien transplantasi;
• kanibal;
• orang yang keluarganya pernah mengalami sindrom Gerstmann-Streisler-Scheinkler atau insomnia fatal.

Diagnosis dan perawatan laboratorium

Diagnosis didasarkan pada infeksi intraserebral tikus atau hamster, yang perlahan (hingga 150 hari) mengembangkan penyakit yang sesuai jika pasien sakit. Seringkali, pemeriksaan histologis otak hewan yang mati dilakukan.

Sayangnya, metode efektif untuk mengobati penyakit prion belum dikembangkan, meskipun upaya untuk mencegah transisi konformasi dari protein normal ke protein abnormal sedang dilakukan. Oleh karena itu, cara paling andal untuk mencegah perkembangan bentuk infeksius adalah pencegahan.

Solusi dari "masalah prion" menjadi sangat mendesak sehubungan dengan meningkatnya ancaman epidemi melalui operasi medis invasif dan bahkan saat minum obat.

Perspektif

Tampaknya, minat pada prion tidak akan hilang sampai asumsi pada akun mereka sepenuhnya dikonfirmasi dan ditemukan cara yang efektif pengobatan penyakit prion. Artikel tersebut berbicara tentang perlunya penelitian modern, yang memerlukan pertimbangan cermat tentang prion asing di jaringan ekstraneuronal.

Para penulis menggunakan tikus sebagai objek model: dua garis yang mengekspresikan protein prion ovine secara transgenik, dan satu garis yang mengekspresikan protein prion manusia (Gbr. 3). Tugasnya adalah membandingkan efisiensi penularan infeksi antarspesies melalui otak dan jaringan limpa. Infeksi intraserebral dengan protein prion asing diekspresikan dengan tidak adanya atau sejumlah kecil agen infeksi di otak tikus tersebut. Namun, prion asing yang menular terdeteksi di limpa pada tahap awal infeksi dibandingkan dengan saat prion neurotropik digunakan, sehingga menunjukkan bahwa jaringan limfatik mungkin lebih permisif terhadap proliferasi prion asing daripada otak.

Gambar 3. Kemampuan prion hamster Sc237 untuk menginfeksi dan menularkan saat disuntikkan ke otak atau limpa mencit transgenik yang mengandung protein prion PrP pada domba (tg338; mencit putih) atau manusia (tg7; tikus abu-abu). Jumlah tikus yang sakit / disuntik ditunjukkan dalam tanda kurung; di bawah ini adalah umur rata-rata (dalam hari).

Apa yang menyebabkan replikasi prion yang disukai ini dalam jaringan limfatik belum diketahui. Namun, temuan menunjukkan bahwa manusia mungkin lebih sensitif terhadap prion asing daripada yang diperkirakan sebelumnya berdasarkan keberadaan prion di otak, dan karena alasan ini vektor penyakit prion tanpa gejala mungkin tidak dikenali. Ini sekali lagi menegaskan bahwa biomolekul yang kuat seperti prion penuh dengan banyak misteri, yang pengungkapannya dapat membantu dalam memahami sejumlah masalah umat manusia yang tidak terpecahkan ...

literatur

1. Abramova Z.I. Penelitian protein dan asam nukleat. Kazan: Universitas Negeri Kazan, 2006. - 157 hal.;
2. Novikov D.K., Generalov I.I., Danyushchenkova N.M. Mikrobiologi medis. Vitebsk: Universitas Negeri Voronezh, 2010. - 597 hal.;
3. S.V. Prudnikova Mikrobiologi dengan dasar-dasar virologi. Krasnoyarsk: IPK SFU, 2008;
4. Pozdeev O.K., Pokrovsky V.I. Mikrobiologi medis. M .: Geotar-med, 2001. - 765 hal.;
5. S. B. Prusiner. (2012). Peran Pemersatu Prion dalam Penyakit Neurodegeneratif. Ilmu. 336 , 1511-1513;
6. V. Beringue, L. Herzog, E. Jaumain, F. Reine, P. Sibille, et. al .. (2012). Transmisi Prion Lintas Spesies yang Difasilitasi di Jaringan Ekstraneural. Ilmu. 335 , 472-475;
7. Carolina Pola. (2012). Prion melarikan diri ke limpa. Nat med. 18 , 360-360;
8. Elemen: "10 fakta tentang prion dan amyloid";
9. Elemen: "Geometri badan protein";
10. Charles Weissmann. (2012). Mutasi dan Pemilihan Prion. PLoS Pathog. 8 , e1002582.