способ продления жизни больных прионными болезнями

Почему о них заговорили

Прионы стали изучать, потому что именно они — причина редких, но очень опасных болезней человека и животных. В их числе так называемое коровье бешенство, почесуха овец и, например, летальная семейная бессонница, при которой человек практически перестаёт спать, а в течение 12–18 месяцев умирает на фоне прогрессирующей деменции. Другой пример прионного заболевания — болезнь Крейтцфельдта — Якоба, приводящая к смерти в течение полугода или года после появления первых симптомов; болезнь поражает головной мозг, поэтому развиваются нарушения памяти и внимания, а затем расстройство координации и судороги. Последняя входит в список самых опасных заболеваний в мире, потому что врачи просто-напросто не знают, что с ней делать. А началось всё с загадочной болезни куру в Папуа — Новой Гвинее, которой, казалось, не было никакого разумного объяснения.

Коровы и радиация

Сходство болезней (необычно долгий инкубационный период и неизбежность летального исхода, заразность и, конечно, характерные перерождения нервной ткани мозга) позволило предположить у них и общую причину и объединить в группу трансмиссивных губчатых энцефалопатий.

Инкубационный период скрейпи может растянуться на годы. Но как только у животного начинают проявляться первые симптомы, можно быть уверенным, что через несколько недель наступит смерть.

Уже в 1960-х британские ученые предположили, что источником их может оказаться белок: таинственный инфекционный агент не инактивировался смертельной даже для вирусов дозой излучения. Это можно было объяснить крошечным размером его частиц, намного меньших, чем даже вирусы. Гипотеза показалась не лишенной смысла, хотя в корне противоречила «основной догме молекулярной биологии», которая постулировала однонаправленный поток информации, свойственный всему живому: от ДНК через РНК к белку. Возможно ли выбросить из этой короткой цепочки целых два звена — и сохранить многие свойства живого? В 1970-е поисками возбудителя занялся калифорнийский невролог Стэнли Прузинер. Работа шла небыстро: используя биологические жидкости больных скрейпи овец, ученые подтвердили, что болезнь неумолима и развивается у всех до единой зараженных мышей, хотя инкубационный период затягивается на полгода, а то и дольше. Зато результаты многолетних экспериментов оказались сенсационными: снова и снова, выделяя прежде неуловимый инфекционный агент, ученые убеждались, что это «голый» белок.

Как их обнаружили

История об открытии прионов тянет на приключенческий фильм с элементами фантастики: казалось бы, что может быть здоровее жизни на прекрасном острове среди океана, например в Новой Гвинее? Но на живший там народ форе однажды обрушилась болезнь неизвестной природы, которая проявлялась очень сильной тряской, мешающей человеку сначала ходить, затем — стоять и сидеть. В конце концов всё, на что оказывался способен больной, — это лежать и дрожать. Следом наступал паралич, а после — смерть. За необычные клинические проявления местные назвали болезнь куру (в переводе «дрожь»). Для изучения инфекционных заболеваний, в том числе загадочной куру, в Новую Гвинею отправился детский врач и вирусолог Карлтон Гайдушек. У него всё получилось: в 1976 году Гайдушек получил Нобелевскую премию «за открытия, касающиеся новых механизмов происхождения и распространения инфекционных заболеваний», разделив её с Барухом Бламбергом, открывшим вирус гепатита В.

Впрочем, Гайдушек не открыл собственно прионы — он лишь предположил, что вирус вызывает «патогенная частица», которая не видна под микроскопом. Для этого учёному пришлось провести на острове продолжительное время, вскрыть пару сотен умерших представителей форе и даже отсылать их органы (особенно Гайдушека интересовал мозг, который у больных приобретал губчатую структуру) своим коллегам из разных стран. Причиной эпидемии среди народа форе стал ритуальный каннибализм: его практиковали даже после официального запрета властей. Мотивы прозаичны: форе полагали, что вместе с поеданием плоти умершего человека к ним перейдут его ум, способности или таланты.

Явление зомби

Было показано, что PrPС обладает высоким сродством с ионами меди, что может указывать на его возможную роль в удалении из клетки токсичных для нее тяжелых металлов. С другой стороны, максимальная концентрация PrPС наблюдается у контактов между нейронами некоторых областей мозга. Клеточные мембраны здесь буквально усеяны этим белком, что, возможно, говорит о том, что он играет какую-то роль в формировании или стабилизации синаптических контактов. Другая группа гипотез говорит о том, что PrPС необходим для удаления «загрязнений» с поверхности клеток. Связывая их, белок меняет форму, и, когда на мембране нейрона накопится достаточно много таких измененных белков, в нем запускается механизм уничтожения, а клетка гибнет.

«Существует, наверное, 20 или 30 гипотез о том, какую именно задачу может выполнять нормальная клеточная форма прионного белка. Но какой-то определенной, четкой функции у него не найдено, поэтому и возникают дебаты, — рассказал нам профессор Медицинской школы Мэриленда Илья Баскаков, не один год посвятивший изучению прионов и прионных болезней. — В последние годы активно обсуждается возможная роль PrPС в процессе развития нервной системы. Он может быть необходим для того, чтобы из стволовых клеток созревали новые нейроны — эксперименты показали, что, если у стволовой клетки выключен кодирующий этот белок ген PRNP, она не может превратиться в нервную».

Функции здорового белка остаются неизвестными, но они явно очень важны: ген PRNP характеризуется высокой консервативностью и мало отличается у людей и других млекопитающих. Теоретически это и позволяет приону передаваться между любыми видами животных, имеющими PrPС, — недаром губчатые энцефалопатии зафиксированы не только у людей, овец и коров, но и у кошек, норок, антилоп, оленей и даже страусов. Предполагается, что первый белок-«зомби» в популяции может появиться случайно, в результате неправильно сложившейся пространственной формы здорового белка PrPС. Эта ошибка, на первый взгляд незначительная, меняет все.

Подобно зомби, ряды которых множатся с каждым укусом, инфекционная форма PrPSc приводит к перерождению нормальных молекул PrPС в новые прионы — процесс развивается как автокаталитическая реакция, продукты которой сами ускоряют ее. Как и зомби, прионы любят «ходить» бесчисленными ордами: частицы PrPSc складываются одна на другую стопками, образуя весьма устойчивые волокна, так что каждый конец такого образования становится центром притяжения для все новых и новых прионов.

«По одиночке, мономерами, PrPSc вообще не встречается, — говорит Илья Баскаков, — они существуют лишь в форме агрегатов-мультимеров. Показано, что самая маленькая частица PrPSc может состоять примерно из шести мономеров, но, вырастая, они доходят до сотен и тысяч единиц». Достигнув больших размеров, белковое волокно разламывается на множество новых фибрилл, каждая из которых становится зародышем новой армии зомби-прионов. Подавленная скоплениями этих бляшек клетка гибнет, а PrPSc распространяются дальше. Уничтожить их крайне непросто: эксперименты показали, что прионы невероятно устойчивы не только к радиации, но и к нагреванию, и даже к действию мощных клеточных ферментов-протеаз.

Инкубационный период у болезни Крейтцфельда-Якоба настолько длительный, что некоторые люди, получившие прионный белок еще во время вспышки «коровьего бешенства» 1980-х годов, лишь теперь начинают демонстрировать симптомы заболевания.

Обломки PrPSc могут попадать в организм и извне, через биологические жидкости и ткани больных животных, во время некоторых медицинских процедур и просто с пищей. Большинство переродившихся белковых частиц, видимо, разрушается в желудочно-кишечном тракте, но некоторым удается добраться к месту действия, преодолев даже гемато-энцефалический барьер, стоящий на границе между кровью и тканями мозга. Способность PrPSc проходить сквозь эту весьма надежную преграду остается одной из главных его загадок.

Как замедлить течение прионной болезни

До недавнего времени было сложно замедлить прионную болезнь, не говоря о ее излечении.

Современная нейрохирургия может облегчить дегенеративные осложнения путем пересадки нейронов при прионом заболевании.

Революционная попытка остановить патогенные протеины была впервые предпринята командой врачей из Университета Питтсбурга. Команда д-ра Кондзиолки в рамках исследования пересадила 12 пациентам нейроны in vitro (2-6 млн. LBS-нейронов). Через 12 месяцев после операции ни у одного из реципиентов не было зарегистрировано нежелательных последствий трансплантации, у всех новые клетки были приняты. У 6 пациентов произошло значительное улучшение состояния.

Несколько лет журнал «Nature» сообщил о разработке антител против прионов в Англии командой ученых во главе с Симоной Хоук (Imperial College). В тестах на зараженных мышах, грызуны, получившие антитела, были вылечены уже через месяц после заражения.

Врачи намерены использовать эту возможность очистить нейроны от патогенных протеинов для лечения нового варианта болезни Крейтцфельда-Якобса у людей. Дальнейшие исследования должны помочь улучшить лекарства, которые смогут очистить мозг и его микроглии от прионов.

Недавно М. Пфайфер и несколько других немецких ученых обнаружили и подтвердили способ, позволяющий очистить мозг от прионов. Они доказали, что РНК-интерференция может успешно лечить заболевания путем удаления из РНК-клетки части, ответственной за выработку патогенных белков. Это предотвратило их мутацию в опасные протеины.

Подобный метод – воздействие искусственно синтезируемых праймеров (олигонуклеотидов) против прионов. Как и РНК-интерференция, конструирование праймеров находится на стадии исследования.

Теоретически перспективным в лечении болезней может быть пептид PrP13, аналогичный структурному продукту, встречающемуся при этих заболеваниях. Вещество нацелено на ген PRNP, что должно повлиять на превращение PrPC в PrPres. Последняя названная патогенная молекула изменяется в структуру, подобную PrPC. Вещество используется под аббревиатурой PrP13, а его исследования на животных смогли продлить выживаемость на 50-300%.

Характеристика инфекций

Заболевания вызываются возбудителями, не содержащими нуклеиновой кислоты. Они могут быть спорадическими, генетически обусловленными, инфекционными (даже ятрогенными). Присутствие дефектных белков вызывает расстройства, обычно называемые спонгиоформными энцефалопатиями. Это дегенеративные нарушения нервной системы, при которых мозг постепенно приобретает губчатый вид из-за миниатюрных отверстий, ввиду того, что прионы убивают нейроны.

Все инфекции неизлечимы и смертельны. Сегодня проводятся исследования и тестирования, направленные на изучение методов замедления течения прионной болезни.

Диагностика

Диагностика прионных болезней основана на обнаружении когнитивных расстройств, их прогрессирующем развитии, и уже на промежуточной стадии развития – не специфических нарушений ЭЭГ, постепенно переходящих на специфические паттерны (burst suppression pattern) с миоклониями в клинической и ЭМГ картине, эпилептическими приступами.

В спинномозговой жидкости присутствует только белок 14-3-3.

При спорадической форме болезни Крейцфельдта-Якобса МРТ на взвешенном изображении Т2 демонстрирует гиперинтенсивность в базальном и хвостовом ядре. При новом варианте заболевания она присутствует в пульвинарном таламусе, имеет форму клюшки.

Тестирование ДНК поможет выявить генетические и семейные формы расстройств, что означает выявление мутации E200K.

Подтверждением клинико-диагностического заключения являются иммуногистохимическое и нейрогистологическое исследование ткани головного мозга.

• типичная нейроцитарная вакуолизация;
• спонгиоматозная дегенерация нейропилы;
• потеря нервных клеток;
• астроглиоз;
• наличия скрепи-ассоциированных фибрилл в пораженном мозге.

Остановить простуду без лекарств

Едва ли не каждый месяц на экранах телевизоров появляется реклама очередных инновационных средств от простуды, одной таблетки которых достаточно для того, чтобы болезнь отступила. К сожалению, что бы ни придумывали маркетологи, ученые такой волшебной таблетки еще не изобрели. И если уж простуде удалось завладеть организмом, придется поболеть 5−7 дней.

Поэтому лучше постараться не болеть вообще или пресечь простуду на ранней стадии. Увы, даже мер предосторожности иногда оказывается недостаточно. Если вирус все же попал в организм, есть шанс остановить его на раннем этапе и не дать болезни перерасти в нечто более серьезное. Тут очень важно не пропустить первые признаки недомогания и начать действовать немедленно, иначе обычная простуда может грозить такими последствиями, как ларингит, ринит, бронхит, отит, ангина и другие.

В зависимости от вида, вирусы воздействуют на организм по-разному, но первые признаки заболевания, как правило, одинаковые. Это озноб, возможное повышение температуры, слабость и ломота в теле, сонливость, снижение активности, головная боль. Как только вы почувствовали хотя бы некоторые из этих симптомов, нужно начинать действовать.

Такие широко разрекламированные лекарственные средства, как «Терафлю», «Фервекс» или «Колдрекс» помогут на некоторое время облегчить состояние и сбить высокую температуру, поэтому если срочно нужно привести себя в форму, они допустимы. Но нужно учитывать, что эти препараты не лечат, а только снимают симптомы болезни, при этом влияют на работу печени, почек и других органов. К тому же применять такие препараты рекомендуют только при температуре выше 38,5 С. При невысокой температуре злоупотреблять жаропонижающими лекарствами не стоит, лучше отдать предпочтение природным нелекарственным средствам.

Даже с переменчивой весенней погодой уберечься от болезни или облегчить ее течение — это выполнимая задача, если следовать пяти несложным советам.

1. Главное — помнить о профилактике. Для того чтобы не позволить болезнетворным микроорганизмам свалить вас с ног, необходимо не забывать о личной гигиене, попросту говоря, чаще мыть руки теплой водой с мылом или жидким антисептиком. Простуда и грипп распространяются воздушно-капельным путем, но эти самые капельки часто остаются на различных поверхностях, которых мы касаемся руками, а затем заносим в организм. Кроме того, необходимо несколько раз в день тщательно проветривать помещение и по возможности проводить влажную уборку.

1. Бывает, что кто-то из членов семьи или коллега на работе заболел, и от его чихания никуда не деться. Ситуация неприятная, но в этом случае может помочь дезинфекция помещения. Вряд ли кто-то принесет на работу кварцевую лампу, но с задачей обеззараживания хорошо справятся эфирные масла, особенно хвойные и эвкалиптовые. Сегодня в аптеке можно найти не только традиционные масла, но и новые продукты, более удобные в использовании — готовые композиции, причем даже в форме спреев. Сочетание масел эвкалипта, можжевельника, мяты и других действует эффективней, чем один компонент, поэтому нескольких капель или нажатий на кнопку спрея достаточно, чтобы активные вещества начали действовать. Они уничтожают болезнетворные микробы, которые попадают в воздух при чихании и кашле, тем самым снижая вероятность заражения.

1. При первых признаках болезни первым делом нужно обеспечить полный покой и, желательно, постельный режим, а затем измерить температуру. Если она не превышает 38 градусов, сбивать ее не следует — так организм борется с инфекцией. Очень важно на этой стадии тепло. Если температура невысокая и сердце позволяет, можно принять теплую ванну с настоем ромашки, зверобоя или другого природного антисептика.

Альтернативой ванне могут быть согревающие растирания грудной клетки и стоп. Наверное, многие помнят, как в детстве мамы растирали нас скипидаром или спиртом. Сейчас есть более эффективные и приятные средства, различные разогревающие гели и кремы с натуральными компонентами, например, эфирными маслами, барсучьим жиром или красным перцем. Кстати, растирания незаменимы, если вы просто промочили ноги или переохладились — они нормализуют терморегуляцию и улучшают кровообращение. Можно также воспользоваться и старыми добрыми горчичниками, благо, в отличие от привычных с детства, они выпускаются теперь в удобных пакетиках-саше.

1. Заложенность носа часто бывает одним из первых признаков болезни, который выбивает из колеи даже при нормальном общем самочувствии. Реклама советует воспользоваться каплями, мгновенно «прочищающими» нос, но у них есть несколько минусов. Во-первых, сосудосуживающие капли сушат слизистую, во-вторых, зачастую их действия хватает лишь на несколько часов, а, в-третьих, они только устраняют симптомы, а не лечат причину. Кроме того, при длительном использовании возникает эффект привыкания, и насморк вместо того, чтобы исчезнуть, становится хроническим. Поэтому капли лучше применять в крайних случаях, когда нос совсем не дышит.

На начальной стадии желательно применять эфирные масла, которые облегчают дыхание, а также борются с причиной насморка. Для удобства можно использовать специальные пластыри, пропитанные эфирными маслами. Такой пластырь (например, пластырь-ингалятор «Дыши») наклеивается на одежду или любую плоскую поверхность. Компоненты, входящие в состав, оказывают противовоспалительное, противовирусное и антибактериальное действие, устраняют заложенность, но, в отличие от капель, не сушат слизистую носа и не вызывают привыкания. Одного пластыря хватает примерно на восемь часов.

При першении в горле не стоит спешить принимать сильные лекарства вроде «Гексорала» или «Лизобакта». Как и в случае с насморком, лучше ограничиться натуральными средствами. Прежде всего, это полоскание настойкой ромашки, шалфея и других лекарственных трав. Если нет возможности полоскать горло, можно воспользоваться натуральными пастилками с медом, эвкалиптом и экстрактами полезных растений. Они помогут справиться с дискомфортом и щадяще продезинфицируют носоглотку.

1. Еще один важный элемент эффективной борьбы с болезнью — теплое обильное питье. Чай с лимоном, который так любят некоторые, создает нагрузку на сердце и стимулирует обезвоживание. Лучше всего пить ягодные морсы и отвары лекарственных трав, например, ромашки и липы. К сожалению, с современным ритмом жизни далеко не у всех есть время варить морсы или заваривать травы, особенно на работе.

На этот случай в аптеке можно приобрести специальные напитки с экстрактами полезных веществ (имбирь, прополис, липа, ромашка, шалфей и так далее), например, «Дыши». Обычно в таких напитках содержится и витамин С, который советуют принимать на начальном этапе болезни, чтобы активизировать защитные функции организма. Еще один плюс в том, что такие напитки легко готовить — они выпускаются в виде порошка, поэтому достаточно высыпать содержимое саше в чашку и залить водой. И никакой возни с травами и корешками! Важно, что пить нужно часто и понемногу, а не заливать в себя сразу 2−3 литра жидкости.

Что касается еды, то ее вообще стоит ограничить, особенно жирную и тяжелую пищу, ведь организм вместо борьбы с инфекцией тратит время на ее переваривание. Достаточно легких бульонов, каш на воде и сваренных на пару овощей и фруктов. Они не будут отягчать организм и раздражать горло.

Если следовать этим советам и не переносить болезнь на ногах, а хотя бы один день уделить своему здоровью, есть высокая вероятность того, что уже на следующее утро вы проснетесь здоровым человеком или, по крайней мере, избежите неприятных осложнений простуды.

Заболевания животных

Риск заболеваний животных для людей очень спекулятивен (лучше всего проблематику характеризует связь BSE и нового варианта расстройства Крейцфельдта-Якобса). У животных расстройства проявляются агрессивностью, нарушением двигательных способностей:

• cпонгиоформная энцефалопатия крупного рогатого скота (Bovine spongiform encephalopathy – BSE);
• скрепи;
• хроническая болезнь истощения (Chronic wasting disease – CWD);
• войлочная спонгиоформная энцефалопатия;
• трансмиссивная энцефалопатия.