Прионоподобные патогенные белки в некоторых случаях могут вызывать нейродегенеративные расстройства, попав из больного мозга в здоровый.
Прионными болезнями можно заразиться, хотя вызывают их не вирусы, не бактерии, не грибы, а белковые молекулы – прионы. Взаимодействуя с другими клеточными белками, они меняют их пространственную структуру на патогенную; белок с неправильной конформацией передаёт её другому, тот – третьему и т. д. Прионные белки формируют массивные отложения, называемые амилоидами, состоящими из многих нитей-фибрилл. Амилоидные фибриллы плохо сказываются на самочувствии клетки и становятся причиной её гибели, что к тому же сопровождается воспалением. Все известные виды прионных болезней (коровье бешенство, куру, скрейпи, фатальная семейная бессонница и прочие) поражают мозг, приводя к скорой смерти человека или животного, и вылечиться от них нельзя. Патогенный белок может появиться в организме сам по себе, например, в результате мутации, но, как было сказано выше, заболеванием можно заразиться извне: так, коровье бешенство переходит к людям, поевшим мясо с прионным белком, а аборигены Новой Гвинеи заражались куру, так как до недавнего времени практиковали ритуальный каннибализм, съедая мозг болевших соплеменников.
Похожим образом развиваются синдром Альцгеймера, синдром Паркинсона и другие нейродегенеративные расстройства: молекулы бета-амилоида, белка тау и прочие точно так же формируют патогенные отложения в тканях мозга, за одним исключением – считается, что заразиться болезнью Паркинсона или болезнью Альцгеймера нельзя. То есть амилоидные фибриллы формируются за счёт самих испорченных белковых молекул, на «здоровые» же молекулы действие «больных» не распространяется. (Поэтому такие заболевания и не называют прионными.) Однако совсем недавно опыты на мышах показали, что после введения патогенных белков в мозг здорового животного у него появляются характерные амилоидные бляшки – болезнетворный белок «заразил» здоровые. Обнаружили это исследователи из Центра медико-санитарных исследований Техасского университета, опубликовавшие результаты в Molecular Psychiatry. И вот сейчас в Nature выходит новая работа, авторы которой, Себастьян Брэнднер (Sebastian Brandner) и его коллеги из Университетского колледжа Лондона, утверждают, что болезнь Альцгеймера вполне может передаваться от человека человеку.
Схематичное изображение белкового листа, в который слипаются молекулы прионных и нейродегенеративных белков. (Фото Niko Grigorieff / Visuals Unlimited / Corbis.)
На чём основан такой вывод? Исследователи анализировали ткани мозга пациентов с прионной болезнью Крейтцфельдта – Якоба. Пациенты были не простые – в детстве они плохо росли, так что им делали инъекции ростового гормона. До 1985 года, пока ещё не существовало искусственных препаратов гормона, его получали из гипофиза умерших людей. Впоследствии было замечено, что у тех, кому делали такие инъекции, часто развивалась болезнь Крейтцфельдта – Якоба, то есть прионный белок из мозга одного человека заражал другого. И вот возникла идея проверить, не обнаружится ли похожей картины и с бета-амилоидом, отложения которого появляются при синдроме Альцгеймера. (На всякий случай уточним, что бета-амилоидом называют конкретный патогенный белок, а амилоидными фибриллами называют комки, сформированные самым разными нейродегенеративными белками.)
И действительно, в мозге семи из восьми больных, погибших от Крейтцфельдта – Якоба, удалось найти более-менее серьёзные проявления патогенного бета-амилоида. Почему авторы решили, что он появился здесь, как и прион, именно из-за инъекций ростового гормона? Потому что в относительно раннем возрасте, то есть примерно до 50 лет, альцгеймерные белки начинают накапливаться лишь в том случае, если у человека есть особые мутации, делающие его предрасположенным к раннему старту болезни – а в данном случае таких мутаций не было. Так что наиболее вероятной причиной сочли внешнее заражение: препараты ростового гормона, вероятно, были загрязнены как прионами, так и патогенными бета-амилоидными молекулами.
Впрочем, описанные результаты и выводы сразу же вызвали массу скептических откликов, и некоторые критики даже выразили удивление, что такая статья появилась в столь уважаемом журнале, как Nature. Во-первых, обращает на себя внимание ничтожность выборки – всего восемь человек, среди которых у одного вообще не было признаков амилоидного поражения мозга. Во-вторых, ранние случаи болезни Альцгеймера действительно очень редки, но это не значит, что их нет вовсе. Наконец, на руках у исследователей были лишь образцы тканей, взятые у умерших людей, и никто не знал, что с ними происходило в течение всей жизни. Чтобы можно пренебречь индивидуальными факторами, нужно было опять же работать с намного большим числом образцов, без альцгеймерных мутаций, но с инъекциями потенциально грязного ростового гормона в анамнезе.
Известно, что белковые отложения могут стимулировать формирование друг друга, что было показано в экспериментах со слипающимися тау-белком и альфа-синуклеином. Может быть, прионы, вызывавшие болезнь Крейтцфельдта – Якоба, запустили процесс образования фибрилл из бета-амилоида? Тут, однако, проблема в том, что в случаях болезни Крейтцфельдта – Якоба не было никаких признаков альцгеймерных отложений, если человек не получал пресловутые гормональные инъекции. Кроме того, прионы и бета-амилоиды обнаруживались в мозговых тканях порознь, а не вместе.
Другое объяснение – что прионы мешают мозгу очищаться от испорченного белка, так что амилоидный белок накапливается и, в конце концов, проявляется в отложениях и бляшках. Такой интерпретации, в частности, придерживаются авторы эксперимента по заражению Альцгеймером здоровых мышей, о котором мы говорили в самом начале. Так или иначе, какого-либо внятного ответа на вопрос, может ли один человек заразить другого синдромом Альцгеймера, пока нет – полученные данные говорят не столько о каких-то реальных биологических процессах, сколько о чрезмерной смелости, с которой некоторые исследователи берутся интерпретировать собственные результаты.
По материалам The Scientist.
Автор: Кирилл Стасевич
Источник: nkj.ru
