Мозок як губка
Причини виникнення, механізми розвитку та види пріонових захворювань
КТ головного мозку не виявило ніяких вогнищевих порушень, в спинно-мозкової рідини не знайшли нічого, що указував би на інфекційний процес. Через два місяці після появи перших симптомів чоловік помер. За життя йому був поставлений діагноз хвороби Крейтцфельда-Якоба.
Єдиним, що вказувало на цей діагноз, була наявність специфічних хвиль на ЕЕГ. Розтин підтвердив це припущення.
У 1933 році в Третьому Рейху стартує "програма Т-4", наказ Гітлера, який передбачав стерилізацію до півмільйона розумово неповноцінних людей - пацієнтів неврологічних і психіатричних диспансерів. Один з професорів інституту психіатрії Макса Планка Ганс Гехерд КРЕЙТЦФЕЛЬДА, член СС, раптово встає на сторону своїх хворих. Майже всі його пацієнти уникають долі сотень тисяч психічно хворих людей, убитих лікарями нацистської Німеччини. За 10 років до цього КРЕЙТЦФЕЛЬДА вперше описує хвороба, пізніше названу його ім'ям. Симптоматика її була досить виражена і вела до смерті в досить короткий термін. Причина захворювання залишалася невідомою.
Хворі куру в першій стадії хвороби
Ця хвороба відноситься до нового типу захворювань, з яким людство зіштовхнулося зовсім недавно. У 50-х роках XX століття серед народу форе з острова Папуа-Нова Гвінея була відзначена спалах смертельного захворювання. Американський вірусолог Деніель Гайдушек, випускник Гарварду, прибувши на острів, описав три стадії розвитку хвороби. Перша - інкубаційна стадія, в якій зазначається лише легка неврологічна симптоматика, яка з часом починає проявлятися нестійкістю ходи, порушенням мови, зору і слуху. Згодом процес переходить у другу стадію - "сидячу". Порушення ходи стають настільки вираженими, що пацієнт вже не може пересуватися самостійно. Розумові здібності людини продовжують погіршуватися. У третій - термінальній - стадії хворий вже не міг говорити, вставати, були присутні виражена м'язова слабкість і тремор. Гайдушек назвав нову хворобу "куру", вважаючи її проявом повільної вірусної неврологічної інфекції. Через специфічні змін в головному мозку вірус отримав назву "вірусу губчастого енцефаліту". Вивчивши його поширення, Гайдушек прийшов до висновку про передачу хвороби через поширеного серед народу форе ритуального канібалізму, в ході якого близькі родичі поїдали контамініруемий вірусом мозок померлого. Однак це не давало відповіді на питання, звідки взялася раптова епідемія. Адже звичай в народі існував тривалий час, і при цьому форе примудрялися якось виживати, що сумнівно при 100-процентній летальності куру. Гайдушек зробив припущення, що на острові вірус тривалий час циркулював в ослабленій формі, і з невідомої причини мутував, викликавши різке зростання смертності.
У 1976 році Гайдушек отримав нобелівську премію з медицини за "відкриття нового типу передачі інфекційних хвороб". Він порівнює куру з уже давно відомої інфекцією у овець, званої скраппі, "почесухой", схожою за симптоматикою і по результату - хвороба смертельна для тварин і, що головне, заразна. Термін "повільний вірус" вперше був застосований як раз в 1954 році по відношенню до хвороб тварин.
Однак в вірусну теорію вписувалося далеко не всі. Збудник захворювання не знищує звичними для інактивації вірусу методами: ні формалін, ні ультрафіолет новоявленого агента не брали. Але найголовніше - інфекція не викликала відповіді імунної системи.
Куру, друга стадія захворювання
Через 20 років після повідомлень про епідемію куру і за чотири роки до отримання Гайдушеком Нобевской премії за дослідження природи збудника губчастої енцефаліту взявся Стенлі Прузінер, американський мікробіолог. Тривалий час працював з білками - ферментами, Стенлі зробив припущення про те, що інфекційним агентом в разі скраппі є білок. Він називав такий білок, що викликає інфекцію, пріоном - proteinaceous infrectious.
У 1982 році Стенлі виділив з мозку вівці, що хворіла на скраппі, патогенний тип білка, і називає його "скраппі-асоційованим", скорочено - PrP Sc. Його відмінність від непатогенного типу білка-приона - "клітинного", cellular (PrP C), виробленого здоровими клітинами - в просторову структуру молекули білка, простіше кажучи, у фізичній формі молекули. Потрапляючи в організм, патологічний білок починає переробляти клітинний білок вже після його синтезу клітиною, на фінальній стадії. Такий процес в біохімії називається "рефолдингу".
Правда, для початку прион повинен потрапити в головний мозок. Як це здійснює білок, який не має транспортної системи в організмі, до кінця невідомо. Шляхом проникнення приона в організм традиційно вважається пероральний, однак йому необхідно проникнути всередину до того, як він перетравиться в агресивному середовищі шлунку. Імовірно, прион ховається в B-лімфоцитах, тому що у мишей c B-клітинним дефіцитом клінічна форма скраппі не проявляє, незважаючи на інфікування пріонів.
Ген, який відповідає за продукцію нормального, клітинного білка, носить назву Prnp, розташований в 20-й хромосомі, і активний у багатьох органах і тканинах здорової людини. Вперше виділений у хом'яків в інституті Цюріха, проте досліди з цим геном продовжилися на мишах (сам ген існує у всіх ссавців і птахів). Мутації в цьому гені можуть привести до спонтанного появи пріонової хвороби - свого роду внутрішня інфекція. Генно-модифіковані миші без гена Prnp абсолютно здорові і не відрізняються від своїх побратимів, але при цьому мають повний імунітет до пріонової інфекції.
Незважаючи на активність гена в різних клітинах і органах, реальний вплив пріонів відчутно тільки в нервовій системі. Швидше за все, вони викликають клітинну загибель через апоптоз, що і проявляється морфологією губчастого енцефаліту.
На даний момент відомо кілька захворювань, що викликаються пріонами, і всі вони характеризуються ураженням нервової системи. Крім вже згадуваних куру і хвороби Крейтцфельда-Якоба, до таких інфекцій відноситься фатальна сімейна інсомнія.
Відома ще з часів Відродження, описувана в різний час і по-різному звана, ця хвороба вражає своєю вагою і безвихіддю для пацієнта. Як правило, вона проявляється на п'ятому десятку років, і основним її симптомом, як випливає з назви, є втрата здатності спати. Спочатку пацієнт списує безсоння на стрес або перенапруження, намагаючись заснути за допомогою снодійного. Однак медикаментозно сон не викликається, максимум, на що можна розраховувати - легкий ступор, в який людина впадає на пару десятків хвилин. Мозок при цьому абсолютно не відпочиває. Починаються типові неврологічні розлади - тремор, порушення мови і координації. Єдине, що залишається незачепленим - це здатність усвідомлювати те, що відбувається. Розум не покидає людину до останнього дня, поки виснажений безсонням мозок не ввергає організм у кому. Врятувати людину неможливо, лікування у цієї хвороби немає.
У XX столітті людство зіштовхнулося з унікальним, абсолютно смертельним, не порівнянним ні з одним іншим інфекційним захворюванням. Єдиним порятунком від нього є втеча і знищення всього, що контактувало з агентом. Однак і це не зможе захистити від мутації в гені, в результаті чого прион виникне всередині організму сам, а в цьому випадку достатньо всього однієї патологічної молекули для запуску каскаду смерті. Що з цим робити - рішуче незрозуміло.