Медленные инфекции животных это

Виктор Моисеевич Ройхель, д. м. н., ведущий научный сотрудник
Института полиомиелита и вирусных энцефалитов им.М.П.Чумакова РАМН.

Головной мозг человека, погибшего от болезни Крейтцфельдта-Якоба. Видны явные патоморфологические изменения: уменьшение объема и массы мозга, истончение извилин полушарий большого мозга, преимущественно лобных и теменных долей со значительным расширением борозд в этих областях. (В.А.Зуев, И.А.Завалишин, В.М.Ройхель, 1999.)

Горизонтальный срез головного мозга человека, умершего от спорадической формы болезни Крейтцфельдта-Якоба. Заболевание привело к сужению коры мозга в лобной, теменной, височной и затылочной долях, а также произошло некоторое уменьшение объема базальных ядер и таламуса и умеренное расширение желудочков мозга. (В.А.Зуев, И.А.Завалишин, В.М.Ройхель, 1999.)

Микрофотография губкообразных изменений в коре большого мозга, вызванных прионами (болезнь Крейтцфельдта-Якоба).

1- микровакуоли, 2 - погибающие нейроны с глиальными узелками, 3 - гипертрофия астроцитов, 4 - сморщенный нейрон, в котором уменьшились по объему цитоплазма и ядро, 5 - нейрон, в котором скопилось много липофусцина и произошло смещение ядра. Увел. ґ 400. (В.А.Зуев, И.А.Завалишин, В.М.Ройхель, 1999.)

Микрофотография конечной фазы губкообразных изменений в коре большого мозга: некоторые вакуоли слились и образовали более крупные полости, нейроны уже погибли. Увел. ґ 100.

Поскольку уже ни у кого не вызывает сомнений, что возбудителями ТГЭ могут быть только прионы, такие заболевания принято называть прионными [7]. Практический интерес к этим смертельно опасным инфекциям безусловно связан с событиями последнего времени и увеличивающейся вероятностью встречи с этими болезнями. Теоретический же интерес к проблеме обусловлен результатами молекулярно-биологических исследований прионов - новых и необычных возбудителей тяжелых заболеваний человека и животных, которые, как выяснилось, могут возникать не только в результате инфекции, но и спорадически и даже передаваться по наследству.

Структура прионных белков

Над выяснением структуры и химической природы возбудителей ТГЭ трудилось немало специалистов в течение, по крайней мере, полувека. В результате появилось большое количество разнообразных гипотез, многие из которых теперь имеют лишь историческое значение. Удача улыбнулась группе исследователей из Калифорнийского университета (США), работающих под руководством Прузинера. Главная их заслуга в том, что им удалось выяснить белковую природу прионов. Разработанная американскими учеными многоступенчатая система выделения исходного инфекционного материала позволила получить препараты, очищенные в 100-1000 раз. Агент оставался устойчивым к воздействию реагентов, инактивирующих нуклеиновые кислоты, что указывало на их отсутствие в его составе. Изучение очищенного препарата показало, что он обладает молекулярной массой около или меньше 50 кДа. В результате дальнейшей очистки приона выяснилось, что его основной компонент - мажорный белок с молекулярной массой 27-30 кДа, обозначаемый как РrР 27-30.

По физико-химической характеристике РrР 27-30 - сиалогликопротеин (олигосахаридсодержащий мембранный белок с остатками сиаловой кислоты, которые придают молекуле отрицательный заряд) и первый идентифицированный структурный компонент приона. Обнаружение РrР 27-30 на этапе развития инфекции, т.е. до появления патологических изменений в тканях, - свидетельство того, что этот белок не может быть вторичным продуктом патологической реакции. Так стало очевидным, что РrР 27-30 играет центральную роль в патогенезе заболевания.

При дальнейшем изучении прионов, выделенных из головного мозга зараженных скрепи животных, были обнаружены частицы в виде стержней диаметром 10-20 нм и длиной 100-200 нм. По ультраструктуре они напоминали амилоид (аномальный белок, который обычно образуется при хронических заболеваниях, например туберкулезе легких, костей и т.д.) и, видимо, представляли собой полимерную форму приона: каждый стержень содержал около тысячи молекул приона.

Важным шагом, имеющим как теоретическое, так и методическое значение, было получение антител при использовании в качестве антигена высокоочищенных прионов скрепи. В сыворотках кроликов, которым вводили РrР 27-30, обнаружены антитела не только к нему, но и к другим белкам, отличающимся более низкой молекулярной массой. Очевидно, эти белки либо обладают одинаковой антигенной детерминантой (областью антигена, комплементарной антителу) с РrР 27-30, либо они - продукт его расщепления. При помощи изготовленной антисыворотки с пероксидазной меткой удалось выявить локализацию прионов в определенных отделах головного мозга зараженных животных (табл.2). Согласно ранее полученным данным, структуры, связанные с меченой антисывороткой, обладали характеристикой амилоидных бляшек. Использование антисыворотки к синтетическому пептиду, соответствующему N-концевой части приона, позволило провести индикацию белка скрепи-ассоциированных фибрилл в головном мозге, селезенке и лимфатических узлах зараженных животных. При этом положительные результаты были получены на ранних этапах инкубационного периода.

Определение аминокислотной последовательности РrР 27-30 позволило в 1985 г. идентифицировать кодирующий его ген Prnp. Оказалось, что этот ген содержится в геномах не только инфицированных скрепи животных, но и здоровых. Соответственно мРНК для РrРС была выявлена в головном мозге и в других тканях как инфицированных, так и контрольных животных. Используя соответствующую антисыворотку, удалось показать, что в тканях незараженных животных содержится белок, родственный РrР 27-30, но отличающийся от него чувствительностью к обработке протеазой К.

Были изучены также некоторые другие характеристики прионов скрепи и болезни Крейтцфельдта-Якоба. В частности, было подтверждено предположение о том, что инфекционная частица агента содержит две молекулы РrР и что так называемые семейные формы (т.е. с наследственной предрасположенностью) прионных заболеваний связаны с конкретными мутациями в гене Prnp. Например, мутация, вызывающая замену пролина на лейцин в 102-м положении РrР, оказалась связана с развитием синдрома Герстманна-Штреусслера-Шейнкера, а замена аспарагиновой кислоты на аспарагин (мутация в 178-м кодоне) может быть связана как с болезнью Крейтцфельдта-Якоба, так и со смертельной семейной бессонницей. К сегодняшнему дню известно уже о 20 мутациях в гене Prnp человека, связанных с семейными формами прионных заболеваний.

Во второй половине 90-х годов, когда уже была определена аминокислотная последовательность РrР и выявлен ген Prnp, начались интенсивные поиски причин патогенности прионов. С помощью современных методов молекулярно-генетического анализа были получены новые данные о возможных вариантах состава и конформации (укладки) полипептидной цепи РrР. В частности, было установлено, что конверсия нормального прионного белка в его инфекционную изоформу - посттрансляционный процесс [8]. Анализ вторичной структуры РrРSc показал, что этот переход характеризуется большими структурными изменениями самого приона. Клеточный белок содержит 42% a -спиралей и почти не содержит b -тяжей (всего около 3%), в то время как в его инфекционной форме выявляется 30% a-спиралей и 43% b -тяжей [9]. В экспериментальных исследованиях было подтверждено, что обработка неинфекционного белка реагентами, снижающими образование b -тяжей, также приводила к уменьшению инфекционности перерожденного приона. Одновременно снижалась и устойчивость РrРSc к действию протеазы К, чувствительность к которой считается маркером, отличающим РrРC от РrРSc.

Таким образом, в результате разносторонних исследований были получены и систематизированы имеющие принципиальное значение данные о структуре и физико-химических свойствах прионных белков. Анализ этих сведений создал необходимые предпосылки для дальнейшего углубленного изучения биологических особенностей прионных белков и механизма развития вызываемых ими заболеваний людей и животных.

Несмотря на обилие результатов в изучении прионных белков, роль PrPC в живом организме до конца не известна. Ясно одно – этот белок жизненно необходим и эволюционно консервативен, поскольку обнаружен у многих млекопитающих, птиц и даже у низших эвкариот. Так, при анализе первичной структуры РrРС было выявлено, что 80% последовательностей РrРС у разных видов животных идентичны, исключение составлял лишь куриный РrРС, где идентичность последовательностей по отношению к другим видам составляла всего 30%. Тем не менее 24 аминокислотные последовательности, располагающиеся между 112-м и 135-м аминокислотными остатками, содержатся в геномах всех млекопитающих, а также кур.

В последние годы появились данные, свидетельствующие о роли клеточного белка в регуляции сна, и более того - возникновение смертельной семейной бессонницы связывают с нарушением нормальной функции этого белка [12]. В исследованиях in vitro было показано, что PrPC вовлекается в процессы регуляции содержания внутриклеточного Са 2+ в нейронах [13]. Уже доказанным можно считать и значение нормального клеточного приона в сохранении резистентности нейронов и астроцитов к окислительному стрессу, и участие этого белка в метаболизме меди в головном мозге [14]. А совсем недавно были получены данные об участии PrPC в трансдукции сигналов в нервной ткани [15]. Этот список можно было бы продолжить, но и так ясно, что представления о биологической значимости PrPC в последние годы существенно расширились.

Теперь стало известно, что PrPC синтезируется в эндоплазматической сети и довольно быстро деградирует (всего за 5-6 часов). Синтезированный PrPC, проходя через аппарат Гольджи, транспортируется на поверхность клетки, где он связывается с гликофосфатидилинозитолом и в дальнейшем переносится вдоль аксона при помощи быстрого и активного (антероградного) транспорта. В отличие от PrPC инфекционный прионный белок первично аккумулируется в клетках, накапливаясь в цитоплазматических везикулах. Дальнейшее его накопление в синаптических структурах и связанная с этим дезорганизация синапсов, очевидно, становится причиной глубоких неврологических дефектов и деменции.

Получение новых данных позволило заключить, что прионные болезни - нейродегенеративные, в возникновении которых фундаментальную роль играют конформационные изменения прионов, а сам механизм развития болезни беспрецедентен.

1. Кемпбелл П.Н. // Вопр. биол., мед. и фармац. химии. 1998. №4. С.34-40.

2. Hill A., Debruslais M., Joiner M. et al. // Nature. 1997. V.389. P.448-450.

3. Calza L., Manfredi R., Chiodo F. // Recenti Prog. Med. 2001. V.92. P.140-149.

4. Sigurdsson P. // British Veterinary J. 1954. V.110. P.341-354.

5. Зуев В.А. Медленные вирусные инфекции человека и животных. М., 1988.

6. Prion Biology and Diseases / Ed. S.B.Prusiner. N.Y., 1999.

7. Зуев В.А., Завалишин И.А., Ройхель В.М. Прионные болезни человека и животных. М., 1999.

8. Pan K., Baldwin M., Nguyen J. et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. 1993. V.90. P.10926-10966.

9. Smith C., Collinge J. // Essay Biochem. 1995. V.29. P.157-174.

10. Cohen F.E., Pan K.M., Huang Z. et al. // Science. 1994. V.264. P.530-531.

11. Jarrett J.T., Lansbury P.T. // Cell. 1993. V.73. P.1055-1058.

12. Tobler I., Deboer Т., Fisher M. // J. Neurosci. 1997. V.17. P.1869-1879.

13. Herms J., Tings Т., Dunker S. et al. // J. Neurobiol. Dis. 2001. V.8. P.324-330.

14. Brown D. // J. Brain Res. Bull. 2001. V.55. P.165-173.

15. Martins V., Mercadante A., Cabral A. et al. // Braz. J. Med. Biol. Res. 2001. V.34. P.585-595.

16. Ройхель В.М. Патогенез и диагностика некоторых медленных прионовых нейроинфекций: Автореферат на соискание ученой степени доктора медицинских наук. М., 1997.

17. Brown P. // J. Microsci Res. Tech. 2001. V.54. P.71-80.

Центральная нервная система человека (ЦНС) – это основной механизм, благодаря которому контролируется деятельность органов.

Любой сбой этой хорошо отлаженной работы приводит к неблагоприятным последствиям для человеческого организма.

Нарушить работу ЦНС могут инфекции и вызванные ими заболевания.

Под инфекцией (в общем смысле) стоит понимать воздействие чужеродных микроорганизмов на организм человека, за счет попадания вирусов, бактерий, паразитов.

Общее понятие

Медленные инфекции ЦНС – поражение центральной нервной системы человека особыми вирусами (вирионы – частицы вируса, прионы – вирусоподобные белки). Наблюдается после долгого инкубационного периода, при котором развитие инфекции протекает незаметно. Диагностика таких заболеваний возможна путем обследования невролога, а также:

• с применением томографа,
• взятия анализа жидкости из спинного мозга
• анализа крови на наличие в ней антивирусных антител.

Причины появления заболеваний

Многолетние исследования выявили возбудителей данных инфекций. Основной причиной, вызывающей поражения нервной системы, оказались два фактора:

Заражение возникает вследствие:

• употребления плохо прожаренного мяса, которое было заражено;
• при переливании зараженной крови;
• в результате трансплантации органов или тканей, которые имеют патологические прионы.

Ученые не знают точной причины пребывания длительное время внутри организма человека вируса заболевания. Мнения сходятся в плохой работе иммунной системы и недостаточном количестве выработанных антител, что активизирует процесс разрастания оставшихся вирусных клеток.

Механизм зарождения болезни и ее развитие

Прионам требуется время на попадание в клетки головного мозга и изменения белков. Это обуславливает латентный длительный период развития заболевания. В результате происходят изменения обмена веществ в организме, что приводит к гибели нейронов – клеток нервной системы. Внутренняя картина протекания медленных инфекций разнообразна. Если возбудителем является вирус, то, как правило, образовываются периваскулярные лимфоцитарные инфильтраты или фокусы астроцитома. Также ткани ЦНС скрывают очаги глиоза.

Классификация

По этиологическому признаку заболевания можно разделить на:

• Вирионные – образованы вирусами. Их специфика заключается в образовании особых противовирусных антител.
• Прионные (возбудитель – прион). Здесь иммунная система практически бездействует при внедрении и развитии патогенных белков.

Симптоматика

Инкубационный период характерен бессимптомным течением заболевания. Следующий этап (продромальный), когда болезнь еще не развилась, но скрытый инкубационный период окончен. Выражается в поведении больного: постоянная раздражительность, эмоциональная неустойчивость, рассеянность в поведении, проблемы с координацией. Последний этап (манифестация) состоит в ярком выражении и развитии симптомов болезни. Проявление болезни:

• в непроизвольных импульсивных движениях тела или наоборот происходит ограничение в нормальном движении;
• может присутствовать большая мышечная слабость или наступить паралич;
• происходит снижение умственных способностей;
• нарушение лицевых нервов, а, как следствие, развитие тугоухость, снижения зрения, проблемы при глотании;
• бред, галлюцинации, спутанность сознания;
• возникают проблемы с речью вплоть до полного ее отсутствия.

Каждая болезнь имеет свою симптоматику и характерные черты. Отличительной особенностью всех медленных инфекций ЦНС является длительность инкубационного периода. А потом очень быстрое развитие болезни, которая всего за год (в редких случаях до 4-х лет), доводит организм человека до последней стадии (термальной). Здесь больного парализует, наступает полная мутация интеллектуальных способностей, часто впадает в кому. Смертность при таких заболеваниях наступает в 100% случаев.

Диагностика

Определить наличие заболевания является достаточно сложным. Это связано с трудностью выявления возбудителя, а также редкостью и доскональной не изученностью патологий. Однако, существует ряд диагностических исследований, благодаря которым возможно выявить заболевание:

• Анамнез, то есть сбор информации путем расспроса: о ранее перенесенных вирусных болезнях (в том числе, в эмбриональном состоянии при болезни матери); была ли пересадка тканей. Сопоставляются имеющиеся симптомы с нормальным здоровым состоянием организма.
• Неврологический осмотр – производится исследование координации, двигательной и чувствительной систем, рефлекторное состояние. На основе полученных результатов делается вывод о поражении тканей головного мозга и всей нервной системы.
• Нейровизуализация – производится при помощи специального оборудования. Диагностика осуществляется на базе магнитно-резонансной, компьютерной томографии и МСКТ коры головного мозга. Томограф показывает полную картину, на которой можно проследить инфекционное поражение клеток мозга в виде их атрофии (отмирании), демиелинизации (разрушение миелиновой оболочки нервных волокон) и дегенерацией (повреждение нейронов). При выявлении расширенных желудочков – следует говорить о гидроцефалии.
• Исследование цереброспинальной жидкости – делается при помощи забора пункции. При отсутствии воспалительных процессов в анализах жидкости можно исключить инфекции нервной системы. Также проводят анализ на обнаружение ДНК возбудителей инфекции и наличие противовирусных антител. По причине вирусного возбудителя, диагностировать заболевание можно у 70-90 % исследуемых.
• Анализ крови на наличие антител – эффективен только при вирусном возбудителе. Определяется путем противокоревых и противокраснушных антител.
• Биопсия мозга – делается в крайних случаях, когда другие диагностические исследования не дали нужного результата.

Также для полного обследования назначаются обследования у других специалистов: офтальмолог, инфекционист, генетик, психиатр. При диагностике необходимо исключить иные заболевания, не связанные с поражением тканей центральной нервной системы.

Лечение

Необходимо отметить сразу, что лечения, излечивающего данные инфекции, не существует. Все разработанные методы и препараты не дали результата, на излечение человека от этого недуга. Поэтому назначаемая терапия способна только облегчить состояние больных и иногда немного затормозить необратимые процессы, происходящие в центральной нервной системе.

Лекарства облегчают судороги, снимают отеки, также назначают витамины и психотропные препараты. Ученые продолжают исследовать болезнь и ищут лечение, способное избавить людей от этого страшного заболевания.

Способы профилактики и прогноз

Даже сегодня медленные инфекции центральной нервной системы являются одним из неизлечимых заболеваний. После проявления симптомов, средняя продолжительность человека составляет приблизительно 1-2 года, после чего наступает необратимое поражение и отмирание клеток мозга. Люди с синдромом Герстмана отличаются самой длительной продолжительностью жизни до 5 лет.

Вся профилактика болезни направлена на поддержание необходимого уровня иммунитета для борьбы с вирусами путем проведения вакцинации (например, для предупреждения вируса кори и краснухи). Что казались инфекций, вызываемых прионами – методики профилактики не найдены.

Инфекционные болезни (общее учение)

Патология головного мозга при болезни Крейтцфельдта Якоба: Болезнь Крейтцфельдта - Якоба

Коровье бешенство: угроза реальная или мнимая?: Возбудитель коровьего бешенства - не вирус и не бактерия

НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи РАМН, Москва

Открытие прионов тесно связано с историей открытия и становления учения о медленных инфекциях, когда в 1954 г. В. Sigurdsson 2 изложил результаты своих многолетних исследований массовых заболеваний среди овец, завезенных в 1933 г. из Германии на о. Исландия для развития каракулеводства. Несмотря на явные клинические различия и неодинаковую локализацию повреждений органов и тканей, В. Sigurdsson сумел обнаружить среди изученных им заболеваний принципиальное сходство, которое в современном виде может быть суммировано в виде четырех главных признаков, отличающих медленные инфекции:

- необычно продолжительный (месяцы и годы) инкубационный период;

- медленно прогрессирующий характер течения;

- необычность поражения органов и тканей;

- неизбежность смертельного исхода.

Среди изученных В. Sigurdsson заболеваний овец была подробно исследована давно и хорошо знакомая во многих странах болезнь этих животных, известная под названием "скрепи", полностью отвечавшая всем четырем характеристикам медленных инфекций [3].

Три года спустя в противоположном регионе - на о.Новая Гвинея D.Gajdusek и V.Zigas [4] обнаружили и описали новое заболевание среди папуасов-каннибалов, которое известно сегодня под названием "куру" . Болезнь носила массовый характер и успешной передачей сначала шимпанзе, а позднее и низшим обезьянам была доказана ее инфекционная природа [5, 6].

Очень скоро было выявлено большое сходство между эпидемиологий, клиническими проявлениями и патоморфологической картиной при куру у человека и при скрепи у овец, на основании чего стало очевидным, что медленные инфекции могут поражать не только животных, но и людей [7].

Массовый характер медленных инфекций естественно ставил вопрос об их этиологии, и начавшиеся энергичные поиски в этом направлении вскоре принесли свои плоды.

В 1960 г. В. Sigurdsson [8] обнаруживает, что одна из типичных медленных инфекций овец - висна - вызывается вирусом, оказавшимся по структурным, химическим и биологическим свойствам весьма сходным с представителями хорошо известного семейства онкорнавирусов. Вполне понятно, что это открытие в большой мере способствовало укреплению представления о вирусной этиологии всех медленных инфекций человека и животных и на многие годы предопределило поиски в этом, казалось бы, единственно правильном направлении.

Спустя несколько лет утверждению вирусной этиологии якобы всех без исключения медленных инфекций способствовало и открытие вирусной природы известной еще с 1933 г. типичной медленной инфекции детей и подростков - подострого склерозирующего панэнцефалита . Оказалось, что это смертельное заболевание вызывает вирус кори , уже много лет известный как возбудитель широко распространенной детской заразной болезни [9].

За короткое время был накоплен большой и весьма неожиданный фактический материал: оказалось, что очень многие вирусы, давно и хорошо известные как возбудители острых заболеваний, способны при определенных условиях вызывать в организме медленный инфекционный процесс, полностью отвечающий всем четырем признакам медленных инфекций. В числе таких вирусов вскоре оказались вирусы кори , краснухи , герпеса , клещевого энцефалита , лимфоцитарного хориоменингита , африканской лихорадки свиней, инфекционной анемии лошадей, бешенства , вирусы семейства папова, гриппа , иммунодефицита человека и др. [10].

Следует особо подчеркнуть, что уже начиная с первых сообщений В. Sigurdsson в литературе постепенно накапливались данные об особой группе медленных инфекций человека и животных, патоморфология которых весьма существенно отличалась выраженным своеобразием, проявляющимся только в поражении центральной нервной системы, где на основе первично-дегенеративных процессов (без признаков воспаления) развивается характерная картина формирования так называемого губкообразного состояния (status spongiosus) серого и/или белого вещества головного, а иногда и спинного мозга, что может сопровождаться образованием амилоидных бляшек и выраженным глиозом [11].

Подобное своеобразие патоморфологической картины определило и первичное (и до сих пор используемое) название всей группы этих необычных страданий как " трансмиссивные губкообразные энцефалопатии " (ТГЭ). Именно трансмиссивность губкообразных изменений только в центральной нервной системе и является их патогномоничным признаком [10, 11].

На протяжении нескольких десятилетий все попытки обнаружить возбудителей ТГЭ заканчивались неудачей, хотя инфекционная природа их была точно доказана многочисленными опытами передачи заболеваний различным животным и потому не вызывала сомнений [12, 13].

Вместе с тем на протяжении этих лет накапливались данные, которые не прямо, но косвенно позволяли судить, по крайней мере, о некоторых свойствах возбудителей ТГЭ. И первые же положительные результаты подтвердили если неправомерность, то во всяком случае эффективность вирусологического подхода в изучении этиологии ТГЭ.

Не имея возможности работать с самим этиологическим агентом, исследователи предприняли разностороннее изучение инфицированной мозговой ткани, наиболее высокое содержание инфекционного агента в которой было давно установлено. При этом оказалось, что предполагаемый инфекционный агент:

1) способен проходить через бактериальные фильтры с диаметром пор от 25 до 100 нм;

2) не способен размножаться на искусственных питательных средах;

3) воспроизводит феномен титрования (вызывает гибель зараженных животных при высоких значениях инфицирующей дозы для 50% животных - ИД₅₀); 4) накапливается до титров 10 5 -10 11 ИД₅₀ на 1 г мозговой ткани;

5) способен первоначально репродуцироваться в селезенке и других органах ретикулоэндотелиальной системы, а затем в мозговой ткани;

6) способен к адаптации к новому хозяину, что нередко сопровождается укорочением инкубационного периода;

7) характеризуется наличием генетического контроля чувствительности некоторых хозяев (например, у овец и мышей для возбудителя скрепи);

8) имеет специфический (для конкретного штамма) круг хозяев;

9) может изменять патогенность и вирулентность для различного круга хозяев;

10) может селекционироваться из штаммов дикого типа;

11) характеризуется возможностью воспроизведения феномена интерференции (например, медленно репродуцирующегося штамма возбудителя скрепи с быстро репродуцирующимся штаммом в организме мышей);

12) обладает способностью к персистенции в культуре клеток, полученных из органов и тканей зараженного организма [12, 13].

Обнаружение перечисленных выше признаков, характерных для широко известных вирусов человека и животных, достаточно убедительно объясняет многолетний устойчивый интерес вирусологов к возбудителям ТГЭ.

Однако, наряду с приведенными, у возбудителей ТГЭ были обнаружены свойства, которые принципиально отличались от таковых у известных вирусов. Так, возбудители ТГЭ оказались устойчивыми к действию бета-пропиолактона, формальдегида, глютаральдегида, ЭДТА, нуклеаз (РНКазы А и III, ДНКазы I), псораленов, нагревания до 80 њС (при неполной инактивации в условиях кипячения), Уф-лучей, ионизирующей радиации, ультразвука [13]. Более того, ни одним из инфекционных материалов, полученным от животных или людей, погибших от ТГЭ, долгое время не удавалось заразить интактные клеточные культуры.

Перечисленные выше своеобразные свойства дали основание рассматривать возбудителей ТГЭ как "необычные вирусы". В этой связи и сами заболевания некоторое время подразделяли на две группы: медленные инфекции, вызываемые обычными вирусами, и медленные инфекции, вызываемые необычными вирусами [10, 12, 13].

Однако в начале 80-х годов эти нечеткие определения были значительно конкретизированы, а в дальнейшем и уточнены, что целиком и полностью связано с успехами в расшифровке природы возбудителей ТГЭ. Американский биохимик S. Prusiner, используя новые подходы к накоплению и очистке инфекционного начала в мозговой ткани зараженных агентом скрепи хомяков, показал, что возбудителем наиболее распространенной в природе ТГЭ - скрепи (заболевание, которое в природе встречается среди овец и коз) является безнуклеиновый низкомолекулярный (27-30 кДа) белок [14]. S. Prusiner назвал его "инфекционный прионный белок", а в качестве инфекционной единицы предложил наименование "прион". Термин "прион" образован как анаграмма английских слов "белковая инфекционная (частица)" - "proteinaceous infectious (particles)". Прион, как инфекционная единица, состоит из молекул инфекционного прионного белка [15].

Результаты исследований последних 15 лет полностью подтвердили прионную природу возбудителей ТГЭ [16, 17] и на этом основании эти заболевания обозначают теперь как "прионные болезни" [18].

Прионный белок, как оказалось, может существовать в двух формах. Его нормальная или клеточная форма, обозначенная как РrР C (аббревиатура от англ. - Prion Protein of Cell), обнаруживается в организме всех млекопитающих, включая и человека. Ген, кодирующий синтез РrР C , расположен в коротком плече хромосомы 20 у человека и хромосомы 2 - у мыши. Ген является высококонсервативным и очень высокие уровни его экспрессии обнаруживаются в нейронах, где концентрация иРНК для РrР C примерно в 50 раз выше, чем в глии. Более низкие уровни экспрессии гена можно обнаружить и в других тканях. РrР-ген регулируется в процессе развития и поддерживает устойчивую экспрессию во время всей жизни организма [19, 20].

Нормальный прионный белок РrР C играет чрезвычайно важную роль в жизнедеятельности организма: он участвует в передаче нервных импульсов и, самое главное, клеточный прионный белок играет определяющую роль в поддержании так называемых "циркадианных" ритмов (от лат. cirka - около и dies - день), регулируя суточные циклы активности и покоя в клетках, органах и в организме в целом [21, 22].

В организме людей и животных, страдающих прионными заболеваниями, прионный белок обнаруживается в другой форме, обозначаемой как РrР Sc . Подобная аббревиатура обусловлена тем, что природным резервуаром инфекционной формы прионов служат овцы и козы, у которых спонтанно может развиваться уже упомянутое выше заболевание под названием "скрепи" (Scrapie) [23].

Конверсия РrР C в РrР Sc представляет собой посттрансляционный процесс, включающий глубокое конформационное изменение, которое и является фундаментальным событием, лежащим в основе размножения инфекционных прионов. Следует добавить, что помимо приобретенной прионным белком инфекционности, другими его принципиальными отличиями от нормальной (клеточной) изоформы оказываются: приобретенная высокая устойчивость к нагреванию, ультрафиолетовому свету, проникающей радиации и переваривающему действию протеазы К. На этом основании сам S. Prusiner дал наиболее лаконичное определение понятия "прион", определив его как "малую белковую инфекционную частицу, устойчивую к инактивирующим воздействиям, которые модифицируют нуклеиновые кислоты" [24].

Представленные характеристики инфекционного прионного белка достаточно убедительно свидетельствуют о том, что прионы представляют собой совершенно новый класс инфекционных агентов, принципиально отличный от мира простейших, бактерий, грибов, вирусов и вироидов. Эти отличия выглядят еще более рельефными при рассмотрении процессов размножения инфекционных прионов и особенностей вызываемых ими заболеваний.

Механизм накопления инфекционного прионного белка в зараженном организме сегодня точно не известен. Однако имеющиеся сведения и представление о том, что это посттрансляционный процесс, дают основание считать, что инфицирующий прионный белок вызывает в здоровом до этого организме трансформацию нормального (клеточного) прионного белка в его инфекционную форму за счет его конформационных (пространственных) изменений. В этом случае речь идет об изменении третичной или даже четвертичной структуры исходного белка РrР C . Таким образом, процесс накопления инфекционного прионного белка происходит не в результате синтеза в зараженном организме молекул PrP Sc de novo, а вследствие конформационных изменений уже синтезированных нормальных молекул РrР C под влиянием молекул инфекционного прионного белка РrР Sс . Есть основания считать, что в этом процессе определенную роль играет еще какой-то белок "X", выполняющий функцию шаперона. Схематически процесс накопления инфекционного прионного белка представлен на рисунке. Он предусматривает прежде всего необходимость контакта двух молекул. В результате под влиянием одной молекулы РrР Sc происходит трансформация контактирующей с ней одной молекулы РrР C в ее инфекционную форму. Таким образом всего в организме образуются две молекулы РrР Sc . Следующий этап включает в себя уже влияние двух молекул РrР Sc , под воздействием которых сразу образуются еще две (а всего их будет четыре) молекулы РrР Sc и т.д. Таким образом, как видно из приведенной схемы, процесс накопления инфекционного прионного белка носит лавинообразный характер [25, 26].

Группа прионных заболеваний включает такие болезни животных (табл. 1), как уже упоминавшаяся выше скрепи овец и коз, трансмиссивная энцефалопатия норок, хроническая изнуряющая болезнь некоторых видов оленей и лосей, губкообразная энцефалопатия крупного рогатого скота, губкообразная энцефалопатия кошек и губкообразная энцефалопатия экзотических копытных [27].

Таблица 1. Современная классификация прионных болезней человека и животных
Нозологическая форма	Естественный хозяин
Болезнь Kрейтцфельда- Якоба	Человек
Kуру	Человек
Синдром Герстманна-Штреусслера-Шейнкера	Человек
Смертельная семейная бессонница	Человек
Скрепи	Овцы и козы
Трансмиссивная энцефалопатия норок	Норки
Хроническая изнуряющая болезнь	Олени и лоси
Губкообразная энцефалопатия крупного рогатого скота	Kоровы и быки
Губкообразная энцефалопатия кошек	Kошки
Губкообразная энцефалопатия экзотических копытных	Антилопы и большой куду

У человека прионные болезни представляют редкие страдания, регистрирующиеся с частотой один на миллион в общей популяции в год. Исключение составляют лишь несколько регионов в мире, где заболеваемость оказывается значительно выше: в Словакии, Израиле и Чили [28].