Comments 109
Картинка «Мозг пациента погибшего от куру» это мозжечок пациента
интересная статья, но...
я хоть интересуюсь мед. науч-попом, но не являюсь специалистом по медицине. В результате есть странное впечатление: первая половина статьи - вполне себе интересно читается даже при минимальном знании предметной области, а вот последняя треть (где-то после картинки "образования прионного белка") - есть ощущение, что взяли статью из профильного научно-медицинского журнала и вставили как есть. Т.е. весь процесс образования и развития болезни - ИМХО для меня звучат как заклинания.
Я честно попытался понять, но даже иллюстрации не помогают - вот есть картинка со срезом головного мозга больного, но для неспециалиста было бы неплохо дать ещё картинку здорового мозга (а в идеале ещё и пояснить, чем являются отличия).
Прионы типа размножаются как агент Смит: достаточно прикоснуться к здоровому белку и он изменяет свою структуру, что очень любопытно, так как те же вирусы используют здоровые клетки как фабрики по своему воспроизводству.
спасибо, вот от авторов и хотелось видеть подобное объяснение, и подробное изложение под спойлером для тех, кто способен это понять.
Ну насколько я знаю ,молекулы похоже на конструктор магнетикс. В них есть гидрофобные группы (не смачиваемые водой, как масло, к примеру), а есть гидрофильные (растворяются в воде,образуют водородные связи), и просто нейтральные ,без магнитиков :).Гидрофобные стараются всегда свернуться поближе к друг другу, часто в центре этого клубка, а гидрофильные наоборот стремятся к воде, такие связи и образуют все эти спирали и комки. Когда одна молекула белка приближается к другой, они зацепляют друг дружку этими связями, насколько сильно и как далеко, надо читать спец литературу по ван-дер-вальсовым силам, радиусами иона ,энергией связи.Опустим это, для поростоты сскажем что форма этих связей что выглядывают наружу, похожи на выступы и выемки в паззлах, и самую крепкую связь будут иметь только кусочки с комплементарными концами. Все белки это нити свёрнутые особой ~~техникой шибари~~ пространственной конфигурацией, от неё зависит подвижность всей этой конструкции, её специфичность и даже функция. Дело в том что в конструкцию многих белок заложена некая свобода в такой подвижности и из-за этого они имеют не одну стабильную форму конформации(не один паттерн детальки паззла), как трансформеры с кибертрона. Ну вот прион просто подходя к своему брату который хорошо устроился в нервных клетках , берёт его грудки и разворачивает в себе подобного, меняя только его форму. Теперь в такой форме к другим важным белкам он не подходит, зато прекрасно собирается с другими собратьями в банду.
Вот тут отключился, да :) :
"Среди заболевших болезнью Кройтцфельда-Якоба преобладают индивиды, гомозиготные по метионину либо валину, что позволяет предположить «защиту» от заболевания при гетерозиготности кодона 129. Было высказано предположение, что на агрегацию и конформационные изменения молекул PrP влияет аминокислота этого кодона."
Статья: "научным языком о прионной болезни"
Читатели Хабра: "Аборигены были правы, это какая-то магия"
:)
так всё дело в том, что даже науку можно объяснять так, чтобы поняли даже те, кто не разбирается... А можно даже простые вещи объяснять так, что не понятно злоупотребляя терминологией.
Терминология - это прекрасно, это сокращает объем текста для тех "кто в теме", но здесь как я понимаю, большинство не специалисты.
Очень интересно!
Грозит ли болезнь Кройтцфельдта-Якоба всем или всё же нужно иметь генетическую воспримчивость?
А поедать себе подобных - оказывается не только плохо, но и вредно.
Есть мутации гена PrP, при которых белок неспособен приобретать аномальную форму, правда точное количество людей-носителей "защитной" мутации неизвестно. Притом заразиться данной болезнью можно не только от мяса больных животных, но и во время медицинских процедур (учитывая, что возбудитель устойчив ко многим дезинфицирующим средствам). Многие больницы избегают принимать таких пациентов, так как врачи боятся заразиться сами и инфицировать оборудование (а как его стерилизовать, непонятно).
Вроде в статье есть упоминание
возбудитель скрепи неожиданно оказался высокочувствителен к действию протеаы К и трипсина
...которые в общем случае не используются в качестве антисептиков для обработки рук и инструментов
я этот момент понял так, что обычно он к ним невосприимчив, и только после того как
В 1980 году Гайдушеку удалось в тысячу раз очистить возбудитель скрепи от других белков в исходной суспензии мозга погибшего животного. В таких препаратах возбудитель скрепи
... стал восприимчив
Да, непонятно. Белок это не спора, не вирус и не бактерия. Защитных специальных механизмов нет, устойчивость просто случайный фактор. Соответственно могут быть вещества, некоторые катализаторы, ферменты, которые этот белок преобразуют в безопасный вариант. Белок не сможет адаптироваться, так как не имеет таких механизмов, его строение неизменно.
ну вот похоже, что он оказался из тех белков, которые не такие нежные ...
тоже стало интересно - можно ли его забороть ферментами и иммунитетом. Или хотя бы диализом ? (в общем - опыты на мышах, все как написано в статье :) )
Во-вторых - я так понимаю, растворимая форма хоть нормальной формы хоть мутантной не мешает организму, мешает только нерастворимая форма мутантного...
хм. Получается заявление о безопасности ГМО на основе того, что ЖКТ всё переварит ложно? Теоретически ГМО могут вызывать прионные болезни?
Теоретически ГМО могут образовать внутри плодов колючки, и вы проткнете ими себе нёбо, когда будете есть. Такую опасность тоже нельзя исключать. Теоретически)))
нёбо лечится, и колючки в плодах гораздо проще отловить на стадии тестирования.
А вот гипотетические прионные болезни... Ну есть некоторые опасения.
В этом смысле не куда ГМО опаснее
при создании ГМО делаются вполне конкретные изменения, изначальное растение и конечный результат изучается и проверяется (таковы требование)
Современная селекция наоборот изменения случайны никакая доп сертификация не требуется
Стоит добавить, что по своей инфекционности и стойкости во внешней среде прион очень схож с вирусом гепатита В. Именно под этот (самый стойкий) человеческий вирус были разработаны протоколы стерилизации методом автоклавирования - 45 мин при 120°С или 20 мин при 132°С. Но несмотря на то, что вирусом гепатита В инфицировано 3,8% населения мира (и было время, когда носительство "австралийского антигена" вообще не считалось болезнью), против него создана эффективная вакцина, которую дети получают почти сразу после рождения. А вакцины от прионного белка в ближайшее время не предвидится.
интересно, есть ли вероятность что такой вирус сможет мутировать для передачи воздушно-капельным путем?
Это ведь не вирус, а модифицированный природный белок, который формирует неправильную конформацию и может, при взаимодействии с немодифицированными молекулами этого белка провоцировать смену конформации последних, в результате чего, они перестают выполнять свои функции.
Чтобы передаваться воздушно-капельным путём, возбудитель должен многократно воспроизводить себя в области слизистой дыхательных путей (чтобы была возможность попадать в воздушный поток), тут же локализация повреждений другая и зависит от локализации такого белка в организме.
А вакцины от прионного белка в ближайшее время не предвидится.
Если это будет массовой проблемой, можно внести генетическую модификацию в будущее поколение, как это китайцы сделали.
Китаец - то есть один китайский ученый при содействии других специалистов, в том числе с Запада, сделал это тайно, путем подделки документов и обмана руководства университета и получил за это срок. Или есть какие то предпосылки думать, что партия знала и одобрила, а после сымитировала скандал и вместо того чтобы сесть в тюрьму этот ученый продолжил исследования?
Для лечения генетических заболеваний редактирование генов вообще-то уже рутина, вот из новостей 2017 года
Там прокачаные таким образом детки не все получили устойчивость к болезни, а получивший - не полную. Только победителей не судят.А тут победой и не пахло.
На хабре также есть более популярное изложение: Прионы — страх и ужас будущего
@Yermack, а в каком смысле более популярное? Если судить по рейтингу, то наша статья все же более популярна..
Не нашла ответа на главный вопрос: при чём тут романтика.
(лютый кликбейт в наше время, имхо)
У Вас под картинкой с чернокожим мальчиком, больным куру, написано «больной курой». Так всё-таки склоняется термин или нет?
Конверсия PrPС в PrPSc представляет собой посттрансляционный процесс, включающий глубокое конформационное изменение, являющееся фундаментальным событием, лежащим в основе размножения инфекционных прионов.
Получается, что в отличии от вирусов, этой инфекции вообще ничего не нужно делать — достаточно попадание «неправильного» белка и он начинает «размножаться» путём конформационных изменений. Это даже и инфекцией, во классическом враждебно-негативном смысле, назвать нельзя потому что просто происходит порча организма без каких-либо паразитных выгодоприобретателей.
Это очень интересно, нигде об этом не читал. Я, конечно, не спец по тематике, но почему-то считал, что результат фолдинга белка — конечная устойчивая структура, которую испортить должно быть посложнее, нежели «показать» другой вариант свёртки. Если PrPc превратился в устойчивый PrPSc без разрыва валентных связей, то означает ли это что пространственная форма PrPSc энергетически более выгодна? Ведь PrPSc обратно в PrPc получается не превращается. Почему тогда эволюционно «выжила» именно форма PrPc?
Очевидно же что с неправильным белком носители умерли и не дали потомство
В порядке бреда - возможно, в процессе синтеза PrPc он попадает в метастабильное состояние с очень большим временем жизни, потому что "печатается" рибосомой последовательно и выгодная конформация начала белка отличается от выгодной конформации ее же в полностью собранном белке?
Но я не настоящий сварщик, поэтому это всего лишь предположение :)
Я, конечно, не спец по тематике, но почему-то считал, что результат фолдинга белка — конечная устойчивая структура, которую испортить должно быть посложнее, нежели «показать» другой вариант свёртки.Для глобулярных белков устойчивость третичной структуры (самой глобулы) часто весьма шатка, так как:
1) Она зависит от ряда физико-химических факторов.
Видели как молоко сворачивается при изменении pH?
2) Собственно работа многих ферментов и транс-мембранных белков-транспортеров связана с изменением конформации в процессе работы.
конформация - это, по определению, пространственная структура молекулы, которая может меняться без разрыва валентных связей.
Даже для достаточно простых молекул (например, 1,2-дихлорэтан) существует несколько метастабильных конформаций, среди которых есть более энергетически выгодная, однако тепловой энергии при стандартной температуре достаточно, чтобы происходил переход между этими конформациями.
Устойчивость вторичной структуры белка обеспечивается множеством водородных связей (это уже не ковалентное взаимодействие, оно может быть разрушено поднятием температуры, но всё же оно делает определённые конформации значительно устойчивее), так что её сложно сломать (это либо высокие температуры, которых в организме нет, либо ферментативное расщепление в желудке), а вот третичная структура обеспечивается гораздо меньшим количеством водородных связей и там должен быть метастабильных переход.
Вот это конечно магия. Одна и та же молекула - разные конформация. И каким-то образом начинает мееедленно менять белки кругом на себе подобных. Встретились два одинаковых белка и один другому говорит "глянь - я более устойчивый, давай как я". Как вообще :)))) мы еще живы
Это еще что! Есть молекулы, которые "ходят" по канатикам в клетках и таскают на себе всякое полезное. Там как бы две ножки и поглотив молекулу топлива задняя ножка перескакивает вперед. Вот где магия.
А сколько всего более сложного в молекулярной биохимии организмов происходит… дух захватывает.
Посмотрите на иллюстрации в статье, там примерно такой же механизм изображён, если уметь правильно читать. Повреждённый белок контактирует со "здоровым", после чего в процессе теплового движения, "подтягивает" здоровый белок к себе за счёт появления дополнительных связей. У здорового белка "неправильная" конформация не запрещена полностью по энергетике, а при контакте с повреждённым - скорее всего, даже более выгодна. А у повреждённого, скорее всего, запрещена здоровая конформация (для этого достаточно 1-2 аминокислоты заменить в нужном месте).
Судя по огромной устойчивости ко всевозможным воздействиям, странно, что оно не сожрало всю жизнь на планете. Ведь что мешает прионам разлететься с ветром из праха мозга умершей овцы, попасть на траву и заразить прочих?
Но я, если что, «не сварщик».
Если прионный белок попадёт в ЖКТ, он выйдет из него как и вошёл - слишком большая молекула, чтобы проникнуть в кровоток через кишечную стенку.
Заражение происходит благодаря попаданию приона непосредственно в кровоток через повреждённые кожные покровы с слизистые при разделке туши или приготовления мяса.
Небольшие повреждения слизистой и, например, во рту могут быть.
Но обычно эти повреждения не всасывают жидкости из полости рта — скорее наоборот.
Обычно да, например движение жидкостей из ранки наружу 1000/1, но этой части может хватит для заражения. Там же не артерии повреждены, а мелкие капилляры с мизерным давлением. Плюс заноза или кость может занести инородные агенты в организм.
большая часть не пройдёт: потеряет конформацию от сильно кислой среды желудка, далее её пепсин на олигопептиды расщепит (если не вообще на отдельные аминокислоты).
Кажется это следующий пиз**ц который случится с миром
Нет, для прионов такого понятия нет - достаточно одной молекулы, чтобы она запустила цепную реакцию, другой вопрос, что в таком случае инкубационный период затянется на такое время, что пациент успеет погибнуть от массы других причин.
Начало очень интересное, спасибо.
Когда пошло про мутации и кодоны - "поплыл". В частности, в голове начала биться мысль: "Мутации где? Если в организме заражаемого, то куча людей должна быть невосприимчива, а это не так (ибо от поедания мозгов, что человеческих, что овечьих) были мощные вспышки. Если мутации в самом белке, то были же опыты с генно-модифицированными мышами, которым что-то отключали/убирали, и они не заражались".
И вообще хотелось бы больше практического. Например:
Как диагностируют у уже заболевших?
Насколько сложно/дорого проверять мясо? Скажем, СЭС проверяет в крупных хозяйствах, а вот в небольших фермерских практически невозможно. Надеюсь, что не только отслеживание "животные начали массово чесаться", но как?
Рекомендации?
Свой обычный образ жизни (переключаться на вегетарианство?) я вряд ли стану менять. Кстати, птица/рыба/свинина так же опасны, как и говядина с бараниной?
Но, может есть что-то про поездки в опасные районы. Есть же про некоторые: "мойте фрукты бутилированной водой, а не из под крана". (Про "не выедать мозги" и так понятно)
Или ничего не сделать, оставь это специалистам, а сам живи и радуйся, есть проблемы гораздо серьезнее?
Как диагностируют у уже заболевших?
Надеюсь, что не только отслеживание "животные начали массово чесаться"
Насколько знаю, массово ситуация обстоит именно так. Плюс превентивные меры (типа не использовать ткани умерших животных для подкормки и тп).
Есть способы найти этот белок в мясе, но они довольно дорогие для массового применения. Вероятно делают выборочно анализы.
Ок, спасибо.
И там рекомендуется "Цитологическое исследование материала, полученного при оперативном вмешательстве". Это некое универсальное "посмотреть"? Но какие ткани, не мозг же? Но и не кусочек пальца?
В общем пока симптомов нет, вряд ли обнаружишь. А потом уже диагностика нужна только чтобы не тратить силы и средства на поиск диагноза и безуспешных попыток лечения деменции, зрения и т.п. Ну, узнать и успокоиться тоже полезно.
Таки мозг (ну, почти наверняка).
Мы сейчас занимаемся распознаванием рака головного мозга по сканам гистологических препаратов. И это первый вопрос, который возникает буквально у всех не-врачей, которым рассказываешь о проекте - мол, у живого человека же образец не добудешь, а на вскрытии - зачем?
Но нет, берут живого человека, вскрывают череп и берут образец. Это прям стандартный метод при диагностике рака мозга. Вот, видимо, при при подозрении на прионную болезнь - тоже.
Круто!
Мозг умеет перестраиваться в некоторых пределах (+нейрогенез). Т.е. допустима гибель некоторого количества нейронов. Описаны случаи когда пациенты со значительными повреждениями мозга жили долго и относительно неплохо. Каноничный пример — мужик которому ломом пробило череп.
Конкретные воспоминания или специфические навыки не хранятся в каком-то определенном участке мозга. Ну, зависит от.
Читал про много разных случаев. Иногда вообще никаких заметных внешних проявлений (что, как вы понимаете, такой себе метод проверки изменений), иногда меняется характер, иногда меняются какие-то воспоминания или навыки, пищевые предпочтения, и т.п. Людям вообще одно время чуть ли не массово лоботомию делали (а это заметный кусок мозга расковыривают).
И я не говорю про тяжелые случаи, когда вообще все плохо.
Вообще, такие вещи очень сложно как-то оценить и измерить, особенно в случае незначительных изменений. Но что-то определенно меняется, это да.
Так и обычные люди теряют воспоминания. Просто они маскируются в реальном времени. Вот мы например только что забыли друга/подругу которого помнили в детском саду и много раз играли с ним и как это скажется? Там же нет зацепок, как и не было тех моментов детства и ничего о них больше не напомнит, нет ни указателей на воспоминание, ни самого воспоминания. Минус яркое воспоминание, стали чуть циничней и скучней и так каждый день мелкими мутациями сознания. Есть еще такая точка зрения.
Каждый нейрон - нет. По крайней мере совсем не так ценен, как транзистор в микропроцессоре.
С другой стороны, есть всякие штуки типа дыхательного центра. Их...лучше не цеплять, если у тебя не вскрытие. Конечно и там речь не идёт о ценности именно отдельных нейронов.
Но какие ткани, не мозг же?Почему нет?
Стереотаксическая биопсия – это малоинвазивное хирургическое вмешательство позволяющее проводить забор патологически измененной мозговой ткани из головного мозга с целью проведения микроскопического исследования, установления точного гистологического диагноза и определения тактики терапии.
Основной метод диагностики - это исследование биопсийного материала, можно использовать МРТ, но когда изменения становятся видны на МРТ - это уже практически финал.
Мясо проверять особой нужды нет, вероятно все кто прочитал статью, решили, что аборигены форе заражались именно из-за людоедства - нет, это не так. Заражение происходить при попадании патологического белка непосредственно в кровоток - через повреждённые кожные покровы и слизистые при "разделки" уважаемого покойника. А при употреблении в пищу непосредственно заражённого мяса заразится не возможно - белок слишком большой - не пройдёт через стенку кишечника - в самом крайнем случае как вошёл, так и вышел.
Кстати, до середины 90-х годов ХХ века мясо падших от скрепи овец вполне себе было разрешено употреблять в пищу.
Рекомендации очень простые - разделывать мясо в перчатках и не допускать его попадания на кожу и слизистые.
Про рыбы, достоверно не известно, скорее всего у рыбов п=опасных для человека прионов нет, а вот свинина и баранина, в в плане инфекционной опасности, представляют максимальную угрозу, особенно головной мозг.
Я правильно понимаю что есть ненулевая вероятность хватануть прионы от препаратов типа Кортексина и прочих "вытяжек" из коры головного мозга коров и свиней?
Обычно в таких препаратах нет действующего вещества. Там мозг свиньи или коровы даже рядом не валялся (слишком высокая концентрация для гомеопатии будет). Поэтому думаю вероятность заразиться от препарата крайне мала.
Да, Вы понимаете совершенно верно, есть такая вероятность, но к счастью эти препараты постепенно покидают фармакопею.
Получается, прионное заболевание можно получить 1) при наследовании дефектного гена PRNP, 2) при вновь возникшей мутации гена PRNP 3) при попадании готового неправильного белка в организм. Так? То есть по сути, это наследственное заболевание, ставшее инфекционным.
И если это так, возможно ли заражение другими нейродегенеративными заболеваниями (которые почему-то принимают форму эпидемии) - болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, рассеянный склероз?
Да, именно так, существует три возможности "подхватить" прионные инфекции.
С другими нейродегенеративными болезнями на настоящий момент полного понимания нет. С болезнью Альцгеймера вышел конфуз - оказалось, что амилодиная теория, мягко говоря, сфальсифицирована - https://www.science.org/content/article/potential-fabrication-research-images-threatens-key-theory-alzheimers-disease - свежая статья где эта теория подвергается критике.
С Паркинсоном и РС история ещё интересней - синдром Паркинсона можно получить переболев летаргическим энцефалитом Экономо, но в настоящее время про эту инфекцию вообще ничего не известно, но есть теория согласно которой современное широкое распространение этого заболевания связанно с тем, что многие люди переболевают этим заболеванием в лёгкой - инапарантной форме.
А РС - это довольно обыкновенное аутоиммунное заболевание, так что тут другой механизм - не накопление какого-либо атипичного вещества, а разрушение клеток глии.
Ого, оказывается не всё так просто и с амилоидной теорией. Да, я читал про фальсификации. Но, несмотря на доказанное мошенничество, амилоидные бляшки существуют, хотя, скорее всего не являются причиной. Стенли Прузинер (первооткрыватель прионов) в 2013 как раз предположил прионную природу болезни Альцгеймера. И с РС тоже не все так просто. Аутоимунные процессы, несомненно, сопутствуют РС, но не доказано, что они есть его причина. Короче, открывается целая бездна - возможно, действительно, всё, что связано с ЦНС, вызывается прионами.
Странно, что автор упоминает свиней в связи с высоким риском прионныхинфекций. Как известно, свиньи проявляют наибольшую устойчивость к таким инфекциям. Ни одного случая естественного заражения свиней не выявлено. Да, в лабораторных условиях заражение возможно, но имеет ограниченный характер. Поэтому першел на свинину с давних пор, хотя этот вариант считается менее здоровым с других точек зрения ))
Кстати - была отличная книга Зуева Третий Лик про губчатые энцефалопатии. Даже 2 издания. В детстве зачитывался.
Статья "про прионы", не ручаюсь, что именно до буквы именно эта, но очень похожая, была здесь где-то пару лет назад. Прочитавшие её тогда натерпелись ужасу и вот опять ;)
А в военных целях использовать возможно?
Прочитав про «антисмысловые нуклеотиды», заподозрил гугл-перевод. Но — нет, они реально так называются о_О
"ввели в мозг самке и самцу шимпанзе суспензию мозговой ткани двух погибших от куру людей. Самка заболела спустя двадцать один месяц, самец – через тридцать месяцев после введения исследуемого материала"
"Эпидемиология прионных болезней весьма своеобразна. При куру источником инфекции является больной человек, точнее, ткани человека, погибшего от этого заболевания. Пути передачи возбудителя долгое время оставались неустановленными. Очень ценные данные были получены в экспериментах над обезьянами. Именно на обезьянах было выявлено, что куру развивается у этих животных не только в результате их внутримозгового заражения, но и после внутримышечного, подкожного или внутривенного введения заражённого материала. Важность этих наблюдений состоит в том, что они прямо свидетельствуют о необязательности попадания инфекционного агента непосредственно в мозг."
Вот и в вакцины могут добавить компоненты, которые вызовут болезни через несколько лет.
Поди потом докажи, что это от вакцины.
Отсроченное убийство получается.
Прионная болезнь. Романтический ужас