|
отложений PrPSc, в классических работах по патоморфологии прионных
заболеваний. Эти данные важны при дифференциальной диагностике прионных
болезней человека и других нейродегенеративных заболеваний. Оказалось, что
спектр иммуноокрашивания, отражающий отложение PrPSc в ткани мозга,
характеризуется такой же вариабельностью, как и спектр морфологических
изменений, описанных в классических публикациях. Поэтому для установления
закономерностей локализации PrPSc при разных прионных болезнях необходимо
исследовать важнейшие отделы мозга - участки коры большого мозга из лобной,
теменной, височной и затылочной долей, а также базальных ядер, таламуса,
гипоталамуса, ствола мозга и мозжечка. Дальнейшие перспективы связывают с
экспериментальным воспроизведением прионных заболеваний у трансгенных
животных, что позволит детально исследовать эволюцию структурных изменений
в ЦНС при различных формах прионных болезней, а также изучить
взаимоотношения между морфологическими изменениями и отложениями PrPSc в
ткани мозга. Таким образом, иммуноцитохимия стала важнейшим инструментом,
расширяющим наше понимание основных патологических процессов, развивающихся
в головном мозге при прионных заболеваниях человека. При установлении
закономерностей изменений и локализации отложений PrPSc, возможно, будет
найден ключ к пониманию патогенеза этого заболевания.
Значительное сходство патологической картины мозга при прионных
заболеваниях человека и при болезни Альцгеймера указывает на существование
общих механизмов, приводящих к изменениям нейронов и их гибели при этих
неизлечимых заболеваниях. Оба заболевания чаще развиваются как
спорадические формы, а в семейных случаях заболевание наследуется по
аутосомно-доминантному типу и обусловлено специфическими генетическими
мутациями. Утрата нейронов и реактивный глиоз отмечаются в ЦНС при обоих
заболеваниях. Установлен общий механизм формирования и эволюции амилоидных
бляшек в мозге при болезни Альцгеймера и прионных заболеваниях, в котором
принимают участие отростки нейронов, микроглиальные клетки и отростки
астроцитов. Однако между этими заболеваниями имеются и различия. В первую
очередь это характер белка, входящего в состав амилоидных бляшек. Кроме
того, изменения нейрофибрилл, являющиеся наиболее распространенной формой
патологии нейронов при болезни Альцгеймера, очень редко наблюдаются при
прионных заболеваниях. В противоположность прионным заболеваниям, при
болезни Альцгеймера отсутствуют доказательства трансмиссивности. Все это
свидетельствует о том, что перспективным направлением исследований прионных
болезней человека является сопоставительный анализ изменений, развивающихся
в ЦНС при других заболеваниях, относящихся к нейродегенеративным.
ИЗУЧЕНИЕ ПРИОННЫХ БОЛЕЗНЕЙ
В последние годы интерес к прионным болезням в мире резко возрос в
связи с эпидемией ГЭКРС в Англии. В этот период, в основном в Англии,
зарегистрировано 23 спорадических наблюдения нового варианта БКЯ, дебют
которой отмечался в молодом возрасте, что нетипично для этого заболевания,
причем при патогистологическом исследовании мозга умерших больных были
выявлены изменения, сходные с таковыми при ГЭКРС. Это позволило высказать
предположение о возможности заражения людей через продукты, производимые из
мяса этих животных.
Ситуация еще больше обострилась в связи с тем, что в последние годы
появились прецеденты прорыва существующих для прионов видовых барьеров.
Так, прионные заболевания стали регистрироваться у животных, у которых в
обычных условиях эта патология не наблюдается (кошки, а также некоторые
животные, содержащиеся в неволе в зоопарке), что связывается с кормлением
их продуктами, приготовленными из тканей животных - традиционных носителей
этого инфекционного белка (овцы, козы).
И наконец, в самое последнее время появились сообщения об идентичности
прионов, выделенных от больных с новым вариантом БКЯ и от коров с
трансмиссивной спонгиоформной энцефалопатией. Эти работы были проведены в
рамках Национального проекта наблюдения за БКЯ, который был создан в
Великобритании в 1990 г. для оценки возможных влияний спонгиоформной
энцефалопатии крупного рогатого скота на здоровье человека.
Приведенные данные свидетельствуют о реальной возможности заражения
людей прионами при употреблении в пищу мясных продуктов, полученных из
пораженных этими возбудителями животных.
До сих пор пересматривается терминология этих заболеваний. Термин
"спонгиоформная энцефалопатия" неадекватен, поскольку, например, у больных
с ФСИ этот признак выражен минимально. Термин "трансмиссивная
энцефалопатия" также проблематичен из-за сложности демонстрации
трансмиссивности. Термин "прионные болезни" наиболее приемлем, поскольку
включает в себя уникальные особенности этих болезней и центральную роль
прионов в их патогенезе, которая тем не менее может быть разной при
спорадических, трансмиссивных и наследственных формах.
Прогресс в понимании природы прионных заболеваний человека связан с
изучением возможности их передачи животным и с обнаружением прионного белка
в результате молекулярного клонирования его гена PRNP, который картирован
на коротком плече хромосомы 20, а также с созданием трансгенных мышей,
экспрессирующих включенный в их геном (вместо собственного) мутировавший
PrP ген. Патологическая изоформа прионного белка (PrPSc) отличается от
нормальной (PrPC) своей высокой резистентностью к расщеплению протеазой К,
нерастворимостью после очищающей экстракции, способностью накапливаться во
вторичных лизосомах, посттрансляционным синтезом и обогащением во время
процесса выделения прионного инфекционного начала. При этом PrPSc
образуется путем конформации PrPC хозяина.
В настоящее время считается, что прионные заболевания возникают в
результате накопления PrPSc, а не подавления функции PrPC. Первично PrPSc
накапливается в клетке, где откладывается в цитоплазматических пузырьках,
многие из которых являются вторичными лизосомами. В последующем этот
протеин высвобождается во внеклеточное пространство и откладывается в
амилоидных бляшках.
С углублением понимания этиологии классических прионных болезней
человека (БКЯ, куру и СГШШ) в настоящее время считается целесообразным их
разделение на спорадические, приобретенные и наследственные (тaбл.2). При
этом они рассматриваются как клинико-патологические синдромы в рамках, по-
видимому, более широкого спектра заболеваний. Свидетельством этому являются
описание в последние годы не только фатальной семейной инсомнии, но и
некоторых вариантов БКЯ и СГШШ, характеризующихся определенными мутациями
гена прионного белка.
| |
|Таблица 2. Типы прионных болезней человека с учетом причины их |
|возникновения |
| | | |
|Типы |Клинический синдром |Причина заболевания |
|Спорадические |БКЯ |Возможно, соматическая|
| |Атипичная БКЯ |мутация PRNP или |
| | |спонтанная конверсия |
| | |PrPC в PrPSc |
|Приобретенные(инфекционные|Куру |Каннибализм |
|) |Ятрогенная БКЯ |Инокуляция |
| |Новый вариант БКЯ |Алиментарный путь |
|Наследственные |Наследственная БКЯ |Мутации PRNP |
| |СГШШ | |
| |ФСИ | |
| |Различные атипичные | |
| |деменции | |
Так, описаны семьи с наследственными прионными заболеваниями, в
которых отмечался выраженный фенотипический полиморфизм, напоминающие БКЯ и
СГШШ, равно, как были случаи, не имеющие сходства с БКЯ и СГШШ. В
литературе приведены наблюдения, идентифицированные путем анализа PRNP-
гена, которые были атипичны не только клинически, но и морфологически,
поскольку в них полностью отсутствовали классические патогистологические
признаки прионных болезней. В отдельных семейных случаях БКЯ обращается
внимание на их клиническое сходство с рядом нейродегенеративных
заболеваний, такими как болезнь Альцгеймера, болезнь Пика, лобная
дегенерация неальцгеймеровского типа, боковой амиотрофический склероз с
деменцией. Следует отметить, что в последние годы в литературе сложилось
мнение о целесообразности обозначения семейных случаев прионных болезней
как наследственных с подразделением их в зависимости от характера мутации
PRNP-гена. К настоящему времени обнаружено более 20 мутаций PRNP,
достоверно связанных с врожденными прионными заболеваниями.
Высокий уровень разнообразия клинических проявлений предполагает
возможность роли других генетических факторов в патогенезе прионных
заболеваний. Одним из таких кандидатов в настоящее время является
аполипопротеид Е (ароЕ), ген которого картирован на хромосоме. Очевидно,
генотип ароЕ может влиять на начало заболевания и характер
патоморфологических изменений при спорадической БКЯ. Так, показано, что
позднее начало этой формы БКЯ связано с apoE(2. Однако это направление
нуждается в более углубленном исследовании.
Приобретенные прионные болезни включают ятрогенную БКЯ, новый вариант
БКЯ и куру. К спорадическим прионным болезням относят БКЯ и атипичные
варианты БКЯ, последние - в связи с возможностью передачи приматам, даже
при отсутствии характерных патогистологических признаков этого заболевания.
ЛЕЧЕНИЕ И ПРОФИЛАКТИКА ПРИОННЫХ БОЛЕЗНЕЙ ЧЕЛОВЕКА
В настоящее время не существует эффективной этиологической и
патогенетической терапии прионных болезней, несмотря на достигнутый в
последние годы прогресс в изучении этой группы медленных инфекций.
В ранних стадиях применяется симптоматическая терапия, корригирующая
поведенческие нарушения, расстройства сна и миоклонии (амфетамины,
барбитураты, антидепрессанты, бензодиазепины, другие нейролептики); в
поздних - поддерживающая терапия.
Вместе с тем на современном этапе проблема разработки эффективной
терапии прионных болезней считается задачей первостепенной важности,
поскольку имеются прогнозы, не исключающие возможность значительной
эпидемии нового варианта БКЯ в ближайшие 10 ( 15 лет. Создание адекватного
этиологического и патогенетического лечения больных актуально также в связи
с наличием групп риска развития семейных и ятрогенных вариантов указанных
заболеваний, которые могут быть выделены уже в настоящее время.
Безусловно, успехи в создании этих методов лечения зависят от
существующих представлений о свойствах не только PrPSc, но и PrPC которые
позволяют уже на данном этапе обсуждать некоторые из этих подходов.
Одним из наиболее перспективных путей лечения представляется
предотвращение преобразования PrPC в PrPSc путем стабилизации структуры
PrPC связующим активным веществом или изменением действия протеина X,
который может функционировать как молекулярный шаперон. Остается
определить, какой из препаратов будет более действенным: связывающий PrPC
или имитирующий структуру PrPC с основными полиморфными остатками, который,
возможно, предотвращает скрепи и БКЯ. Следует отметить, что средства,
призванные воспрепятствовать образованию прионов, должны проникать через
гематоэнцефалический барьер.
Возможным терапевтическим подходом при лечении прионных болезней может
быть снижение уровня PrPC у человека без нанесения ему вреда в результате
уменьшения содержания PrP мРНК с помощью олигонуклеотидов, что может
отсрочить появление симптомов болезни.
Рекомендуется проводить генетический анализ прионного гена у лиц, в
семьях которых были зарегистрированы больные с патологией. Более сложной
является проблема пренатальной ДНК-диагностики и связанное с этим решение
вопроса о прерывании беременности в случае наличия у одного из родителей
наследственной прионной болезни, поскольку неполная пенетрантность
некоторых из этих заболеваний делает сомнительным предсказание будущего для
носителя мутантного гена.
В Европе, в том числе и в России, осуществляется ряд мероприятий по
профилактике прионных инфекций. Наряду с ограничением использования
лекарственных средств, приготовленных из тканей коров, прекращено
производство гормонов гипофиза животного происхождения, предпочтение
отдается генно-инженерным препаратам. В ряде стран введены ограничения на
трансплантацию твердой мозговой оболочки. Разрабатываются запретительные
положения на трансплантацию тканей, переливание крови и назначение
препаратов крови от индивидуумов с деменцией.
Поскольку передача прионных болезней от человека человеку предполагает
прямую инокуляцию инфекционного материала, при работе с больными в процессе
инвазивных процедур, а также при контакте с их биологическими жидкостями
необходимо придерживаться правил, предусмотренных при работе с больными со
СПИДом. При вскрытии умерших больных применяют те же правила.
Инструменты, используемые у больных БКЯ при нейрохирургических
манипуляциях, а также, по-видимому, при производстве тонзиллярной биопсии,
и внутримозговые электроды должны быть уничтожены.
Еще одним путем предупреждения прионных болезней может быть разведение
домашних животных, не передающих прионов. Такие примеры в природе
существуют, в частности есть породы овец, генетически резистентные к
скрепи. В настоящее время имеются возможности для выведения генетически
резистентных пород крупного рогатого скота.
ДИАГНОСТИКА ПРИОННЫХ БОЛЕЗНЕЙ ЧЕЛОВЕКА И ИНДИКАЦИЯ ПРИОННОГО БЕЛКА
Одним из сложных вопросов является диагностика прионных заболеваний.
При этом диагноз ставится клинически (при спорадической БКЯ), а
морфологическая диагностика этих болезней проводится на основании
исследования биопсийного или аутопсийного материалов.
Важное значение в диагностике БКЯ имеет ЭЭГ-исследование. При этом на
ранних этапах болезни наблюдается замедление биоэлектрической активности.
Состав цереброспинальной жидкости при прионных болезнях обычно
нормальный, воспалительная реакция в ней отсутствует. В последние годы в
цереброспинальной жидкости больных БКЯ идентифицированы различные необычные
белки, причем одному из них (14-3-3) придается значение при диагностике
всех прионных болезней человека и животных. Следует, однако, отметить, что
этот белок иногда выявляется у больных с энцефалитом и инсультом. В далеко
зашедших случаях БКЯ в цереброспинальной жидкости больных регистрируется
нейрональная энолаза.
В ряде исследований показано, что у больных БКЯ и у зараженных
животных в сыворотке крови определяют высокие титры аутоантител к
нейрофиламентам.
В настоящее время самым надежным и достоверным методом диагностики БКЯ
и других прионных заболеваний является иммуноцитохимический метод выявления
в биоптате отложения PrPSc. Инфекционная изоформа PrPSc откладывается в
синапсах коры большого мозга и мозжечка, а также в амилоидных бляшках.
Отложение PrPSc является наиболее ранним этапом в развитии БКЯ и
определяется еще до развития структурных изменений в ткани мозга. Однако
эта методика (иммуноцитохимическое исследование и иммуноблоттинг) находится
уже за рамками чисто морфологических методов и требует специальных
реактивов и оборудования.
Весьма серьезной методической стороной морфологической диагностики,
будь то биопсия или аутопсия, является возможность заражения исследуемым
материалом: при БКЯ опасность представляют все внутренние органы,
биологические жидкости больных и особенно ткани головного и спинного мозга,
а также глазные яблоки. Менее постоянно удавалось передавать заболевание с
помощью введения животным цереброспинальной жидкости, ткани легких, печени,
почек, селезенки и лимфатических узлов больных людей. Возникновение
ятрогенных случаев БКЯ после пересадки твердой мозговой оболочки и роговицы
свидетельствует о том, что прионы накапливаются не только в самом мозге, но
и в связанных с ним соединительнотканных образованиях. Имеются единичные
экспериментальные сообщения о том, что на определенном этапе развития БКЯ
прионы могут содержаться и в крови больных.
В литературе описаны случаи заражения нейрохирурга, терапевта,
стоматолога, патологоанатома и лаборантов. Следует отметить, что ткани
погибших от прионных болезней остаются заразными даже после их фиксации
формалином. В связи с этим работа с материалом требует особых мер
предосторожности и должна выполняться специально обученным персоналом.
Учитывая опасность заражения БКЯ во время хирургических вмешательств и
аутопсий, важно знать, что в значительной степени опасность заражения
зависит от пути проникновения инфекции. Экспериментально доказано, что
наивысшей она является при интрацеребральном введении инфекционного агента,
значительно уменьшается - при интраперитонеальном и становится еще более
низкой при пероральном заражении. При проведении хирургических манипуляций
и аутопсий должны быть предприняты меры предосторожности при работе с
тканями, жидкостями и другими материалами от больных с подозрением на БКЯ
во избежание возможного заражения.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Изучение прионов и вызываемых ими заболеваний является новой, быстро
развивающейся областью биомедицинских исследований. Проблема этих болезней,
оставаясь до последнего времени экзотической в связи с их большой редкостью
в человеческой популяции, в последние годы приобрела важное научно-
практическое значение.
Практический интерес связан прежде всего с разразившейся эпизоотией
губкообразной энцефалопатии коров в Великобритании, а также с выявлением, в
основном в Великобритании, молодых людей с болезнью Крейтцфельдта-Якоба
(новый вариант БКЯ) и доказательством возможности передачи этого
заболевания людям в результате употребления в пищу мясопродуктов,
полученных из зараженных животных. И хотя для населения России нет прямой
угрозы заражения инфекционным прионным белком, на современном этапе важным
является налаживание в общегосударственном масштабе работы по регистрации
прионных болезней человека и животных на всей территории страны с
обращением особого внимания на группы риска (работники скотоводческих и
звероферм, боен, мясокомбинатов и др.).
Постоянно увеличивающийся теоретический интерес к проблеме обусловлен
результатами молекулярно-биологических исследований прионов, позволивших
собрать и уже в большой мере систематизировать значительный фактический
материал о структуре, функции и накоплении в зараженном организме этих
новых и необычных возбудителей инфекционных заболеваний человека и
животных.
Именно результаты молекулярно-биологических исследований структуры
прионных белков дали основание наметить новые направления в дальнейших
подходах к терапии прионных болезней.
В заключение следует подчеркнуть, что все возрастающий мировой интерес
к прионам и прионным болезням обусловлен в первую очередь тем, что прионы
представляют собой совершенно новый класс инфекционных агентов, открытие
которых без преувеличения можно сравнить по своему значению с открытием
А.Левенгуком мира микроорганизмов или с открытием Д.И.Ивановским царства
вирусов.
С П И С О К Л И Т Е Р А Т У Р Ы
1. Зуев В.А., Завалишин И.А., Ройхель В.М. Прионные болезни человека и
животных: Руководство для врачей. – М., 1999.
2. Покровский В.И., Киселев О.И. Молекулярные основы прионных болезней.
// Вестн. РАМН. – 1998. - № 10.
3. Борисов Л.В. Медицинская микробиология, вирусология, иммунология. –
М., 2001.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6
|
