Шнайдер Н.А.

Красноярский государственнвый медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Минздрава России

История трансмиссивных спонгиоформных энцефалопатий человека: от куру до нового варианта болезни Крейтцфельдта-Якоба

Журнал: Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2014;114(1): 58-70

Просмотров : 89

Загрузок : 1

Как цитировать

Шнайдер Н. А. История трансмиссивных спонгиоформных энцефалопатий человека: от куру до нового варианта болезни Крейтцфельдта-Якоба. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2014;114(1):58-70.

Авторы:

Шнайдер Н.А.

Красноярский государственнвый медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Минздрава России

Все авторы (1)

a:2:{s:4:"TEXT";s:104567:"

История изучения трансмиссивных спонгиоформных (губчатых) энцефалопатий (ТСЭ) человека полна загадок, даже к настоящему времени далеких от разрешения. Интерес к ТСЭ не ослабевает как среди ученых-исследователей, эпидемиологов, так и среди практикующих врачей [1-6]. В 2013 г. исполняется 90-летний юбилей лауреата Нобелевской премии, ученого и практикующего врача Д.К. Гайдушека (D.C. Gajdusek), внесшего существенный вклад в изучение ТСЭ у человека на примере эпидемии болезни куру у папуасов племени Южного Форе на островах Папуа Новая Гвинея. Эпидемия бычьей спонгиоформной энцефалопатии (БСЭ) в Великобритании, начавшаяся в 1986 г. и затронувшая более 200 000 голов крупного рогатого скота, оставляет после себя вспышки нового варианта болезни Крейтцфельдта-Якоба (нвБКЯ) вследствие инфицирования аномальным прионом тканей центральной нервной системы (ЦНС) и лимфоидной ткани. В настоящее время убедительно показаны параллели между поражением головного мозга человека при куру и нвБКЯ, включая длительный инкубационный период, высокую чувствительность к необычному инфекционному агенту (аномальному приону) детей и людей молодого возраста, непрерывно прогрессирующий тип течения с момента дебюта клинических симптомов и фатальный исход [2].

Хотя в среднем регистрируется только 10-15 случаев заболевания в год с момента первого появления нвБКЯ в 1994 г., его будущие эпидемиологические показатели и географическое распределение (особенно в странах, куда импортируют инфицированных животных или продукты из тканей инфицированного крупного рогатого скота, включая лекарственные препараты) пока не могут быть предсказаны. Возможность того, что большое число практически здоровых лиц могут быть инфицированы, и в настоящее заболевание находится на стадии инкубационного периода, вызывает обеспокоенность по поводу ятрогенной передачи через медицинские инструменты при хирургических вмешательствах, медицинских диагностических процедурах, подборе контактных линз, использовании донорских тканей, крови, лекарственных средств из крови и органов крупного рогатого скота. Правительственные учреждения во многих странах продолжают внед­рять новые меры по минимизации этого риска, что объясняет актуальность рассматриваемой проблемы здравоохранения в течение многих лет [7].

Скрепи

Открытие прионов тесно связано с историей открытия и становления учения о медленных инфекциях, когда в 1954 г. исландский вирусолог B. Sigurdsson изложил результаты своих многолетних исследований массового поражения смертельным заболеванием овец, завезенных в 1933 г. из Германии на остров Исландия для развития каракулеводства. Среди изученных B. Sigurdsson заболеваний овец была подробно исследована давно и хорошо знакомая во многих странах болезнь этих животных, известная под названием скрепи («почесуха»), полностью отвечавшая всем четырем характеристикам медленных инфекций [8, 9]. B. Sigurdsson впервые предложил использовать термин «медленный вирус» в качестве этиологического фактора скрепи. Полагают, что скрепи впервые возникла где-то в Европе в конце средневековья. Какими бы ни были исторические истоки этого заболевания среди животных, мы знаем, что в XVIII веке оно было достаточно распространено в Англии и Германии. Появление этого заболевания в Англии, вероятно, началось с ввоза овец испанского мериноса, которые хоть и были очень восприимчивы к скрепи, но имели шерсть исключительного качества [10]. Таким образом, скрепи известна с 1732 г., а название болезни «почесуха» связано с тем, что больные животные конвульсивно чешутся о камни, скалы, деревья или заборы [11]. Болезнь поражает ЦНС овец, вызывая ощущение непереносимого зуда. В процессе развития болезни появляются и другие симптомы (рис. 1): чмоканье губами, странная походка, и, в конце концов, все завершается судорогами и смертью.

Рисунок 1. ТСЭ животных.
Болезнь передается между особями через пищу или повреждения на коже [12].

Спустя 2 века после первого описания скрепи у овец были предприняты первые научные попытки исследований природы и клинической картины заболевания, результаты которых опубликованы в ветеринарной литературе в конце XIX века, когда C. Besnoit и C. Morel с коллегами из клиники ветеринарной медицины в Тулузе (Франция) описали присутствие губчатых изменений в спинном мозге и прилегающих нервах животных, погибших от скрепи (цит. по [10]). Авторы думали, что, скорее всего, это было проявлением токсической периферической нейропатии. C. Besnoit в 1899 г. также провел ряд экспериментов по передаче скрепи у овец, но его эксперименты, к сожалению, были обречены на провал из-за короткого периода наблюдения за животными, ограниченного 9 мес. Позже Жан Гейл показал необходимость длительного периода наблюдения за экспериментальными животными после инфицирования. Его публикации результатов экспериментов, превосходно выполненных в соавторстве с P.-L. Chelle в 1936-1938 гг., продемонстрировали, что скрепи - действительно инфекционное заболевание (цит. по [10]). Инфекционная природа заболевания была также показана W. Gordon в 1946 г. при попытке вакцинации овец экстрактами тканей головного мозга ягнят, погибших впоследствии от скрепи [13], что стало причиной мини-эпидемии скрепи в Шотландии. Эти наблюдения заложили основу для расцвета экспериментальных исследований ТСЭ, которые были в основном сосредоточены в Великобритании в течение следующих 30 лет (цит. по [14, 15]), хотя скрепи также исследовалась в Исландии, где заболевание имело название «рида». Исследования были начаты и в США, где росло беспокойство ветеринаров после диагностики первых случаев скрепи в графстве Саффолк, куда овцы были импортированы из Великобритании через Канаду в 1947 г. Однако экспериментальные работы с использованием овец ограничивались необходимостью длительного (многолетнего) наблюдения за животными и небольшим числом объектов наблюдения. Кроме того, непредсказуемая реакция овец на введение используемой в то время культуры тканей была обусловлена невозможностью ее титрации [10].

Пионерская работа по экспериментальному изучению скрепи была выполнена D. Wilson в Эдинбурге в 40-х годах прошлого века, который изучал фильтрацию патогена и показал его удивительную устойчивость к различным физическим и химическим агентам, в том числе к воздействию тепла (100 градусов по шкале Цельсия в течение 30 мин), фенола, хлороформа, формальдегида и ультрафиолетового облучения. Он также документально подтвердил сохранение инфекционности высушенной ткани головного мозга животного, погибшего от скрепи, после 2-летнего хранения. Во многих экспериментальных работах, опубликованых в течение последующих нескольких десятилетий, была доказана верность утверждений, сформулированных D. Wilson (цит. по [10]). В середине ХХ века в Англии W. Gordon задумал и впервые выполнил крупное исследование восприимчивости к скрепи с использованием более 1000 овец («эксперимент двадцати четырех пород»), которое позволило выбрать в экспериментальных целях 2 диаметрально противоположные породы животных: одна порода овец - очень восприимчивых, а другая порода - относительно устойчивых к скрепи [13]. Он также собрал очень активные группы ученых, в том числе G. Hunter, G. Millson, R. Kimberlin, C. Walker и I. Pattison, которые в 1960-1980 гг. провели несколько научно-исследовательских работ по изучению генетической предрасположенности к скрепи, патогенеза заболевания и природы инфекционного агента (цит. по [10]). В 50-х годах, несмотря на явные клинические различия и неодинаковую локализацию повреждений органов и тканей у пораженных ТСЭ животных, B. Sigurdsson сумел обнаружить среди изученных им заболеваний принципиальное сходство, которое в современном виде может быть суммировано в виде 4 главных признаков, отличающих медленные инфекции: необычно продолжительный (месяцы и годы) инкубационный период; медленно прогрессирующий характер течения; необычность поражения органов и тканей; неизбежность смертельного исхода [16].

В 1961 г. в Кэмптоне R. Chandler удалось приспособить другую животную модель к исследованию скрепи - лабораторную мышь [17]. Это достижение сразу же открыло дверь к проведению крупных экспериментальных исследований, которые были бы непомерно дорогостоящими, если бы ограничивались только использованием биопроб от овец, а позже стало основой для использования генной инженерии, которая набирает темпы развития в настоящее время.

Куру

В 1957 г. в противоположном регионе - на острове Папуа Новая Гвинея (рис. 2) - 34-летний американский педиатр и вирусолог D. Gajdusek и студент V. Zigas обнаружили и описали новое заболевание среди аборигенов (папуасов-каннибалов племени форе), которое известно сегодня под названием «куру» (или «смеющаяся смерть») [18].

Рисунок 2. Регионы о. Папуа Новая Гвинея, где регистрировалась болезнь куру (выделены черной линией) [21].

Во время ритуального аутоканнибализма папуасы племени форе употребляли в пищу органы и ткани умерших родственников (в том числе головной мозг). Мозг умерших папуасов, страдавших куру, был наиболее зара­зен. В связи с тем что мозг умерших в основном употреб­ляли в пищу во время ритуала дети и беременные женщины (считалось, что при поедании головного мозга дети получат храбрость, силу и мужество погибших мужчин), наиболее часто заражение происходило среди женской и детской части населения Папуа Новая Гвинея (рис. 3).

Рисунок 3. Болезнь куру. а - D. Gajdusek (слева) и V. Zigas (справа) впервые описали куру как самостоятельное заболевание у больного ребенка племени Северное Форе в 1957 г.; б - женщины и дети племени форе, страдающие болезнью куру [48].
Кроме того, в ритуальном аутоканнибализме принимали участие пожилые папуасы племени форе. Помимо ритуального аутоканнибализма (оральный или пищевой путь передачи патогена), куру передавалась при контакте с зараженными тканями открытых раневых поверхностей или язв (контактный путь передачи патогена). Болезнь носила массовый характер. Симптомы куру были сходны с симптомами БКЯ и состояли в прогрессирующей деменции, сопровождавшейся беспричинным смехом, и мозжечковой атаксии. При этом так же, как в случае скрепи или БКЯ, в мозгу заболевших происходила массовая гибель клеток, накапливались отложения агрегированных белков и образовывались вакуоли, вследствие чего мозг приобретал губчатую структуру.

Как и для других ТСЭ, для куру характерен длительный инкубационный период, составляющий годы и даже десятилетия, прежде чем у инфицированного человека появятся развернутые клинические симптомы. В связи с тем что преимущественно поражается мозжечок, обычно первыми симптомами заболевания являются неустойчивая походка (мозжечковая атаксия), тремор и невнятная речь (дизартрия). В отличие от других ТСЭ явления деменции негрубые, но в качестве характерного симптома выделяется неустойчивость настроения с беспричинным смехом. По мере прогрессирования болезни у пациентов развиваются грубые расстройства координации движений с невозможностью самостоятельного передвижения, вставания, нарушениями глотания. Больные папуасы умирали в коматозном состоянии через 6-12 мес от появления первых клинических симптомов куру [18, 19].

Эпидемия болезни куру достигла своего пика в 1960 г. В 1957-1968 гг. более 1100 жителей Южного Форе умерли от этого заболевания. Подавляющее большинство умерших были женщинами - в 8 раз больше, чем мужчин [20]. Только 2% случаев заболевания описано среди мужчин племени форе в период пика эпидемии (1957-1958 гг.). Позже отмечен высокий рост числа пострадавших маленьких детей и пожилых людей. Этого следовало ожидать, поскольку женщины были главными участниками ритуального аутоканнибализма - в случае смерти соплеменника именно женщины отвечали за расчленение трупа (женщины расчленяли руки и ноги умерших, разделывали мясо, выделяли головной мозг, вскрывали грудную клетку, удаляли внутренние органы). S. Lindenbaum утверждал, что жертвы болезни куру высоко ценятся в качестве источника питания среди племени форе, так как прослойки жира в мышцах умершего делают мясо жертвы напоминающим свинину [21, 22].

Правительство Папуа Новая Гвинея приняло усилия по запрету ритуального аутоканнибаллизма, что наряду с высокой смертностью больных куру постепенно привело к снижению распространенности этого заболевания [23]. Представители племени Южного Форе до настоящего времени живут на острове Папуа Новая Гвинея, но их численность меньше, чем до распространения эпидемии куру. Около 1000 летальных случаев болезни куру было зарегистрировано в первые 5 лет от выявления этой формы ТСЭ в 1957-1961 гг. Общее число случаев болезни куру в 1957-2004 гг. среди папуасов Новой Гвинеи превысило 2700, более 200 инфицированных папуасов умирали от болезни куру ежегодно до конца 50-х годов. Это число снизилось примерно до 6% в год в начале 90-х годов и достигло 1-2 случаев в год в конце 90-х годов. Только 11 случаев болезни куру выявлено с июля 1996 г. по июнь 2004 г., лишь 2 летальных исхода от болезни куру было описано в 2003-2008 гг., что позволяет думать о том, что эпидемия этой формы ТСЭ подходит к своему концу. В последние годы болезнь куру регистрируется лишь среди членов племени форе, проживающих в горных районах Папуа Новая Гвинея. До настоящего времени не найдено эффективного метода лечения болезни куру. Смерть наступает в течение 4-24 мес от дебюта клинической симптоматики.

Успешная передача заболевания в эксперименте сначала шимпанзе, а позднее и низшим обезьянам доказала инфекционную природу куру, D. Gajdusek был ответственным за проведение этих испытаний на шимпанзе. Он определил болезнь куру как медленную вирусную нейроинфекцию с аномально длительным инкубационным периодом [24, 25]. Так, в настоящее время принято считать, что инкубационный период болезни куру у людей варьирует в пределах от 2 лет и менее до 23 лет и более [21]. В 1959 г. W. Hadlow [26] выдвинул предположение, что куру, напоминающая скрепи по характеру повреждений тканей головного мозга, также вызывается «медленными вирусными инфекциями».

В 1976 г. D. Gajdusek получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине за «открытия, касающиеся новых механизмов происхождения и распространения инфекционных заболеваний». Он описал 3 основных этапа (стадии) прогрессирования болезни куру [27]: 1-я (амбулаторная) стадия включает в себя статическую и динамическую мозжечковую атаксию, расстройства походки, диз­артрию, тремор рук, подергивание глаз (опсоклонус); 2-я («сидячая») стадия - больной не может ходить без поддержки, более тяжелые тремор и мозжечковая атаксия, эмоциональная лабильность, эйфория, вспышки смеха, депрессия и когнитивные расстройства (важно отметить, что мышечная дистрофия не характерна для этой стадии, сухожильные рефлексы в норме); 3-я (терминальная) стадия - неспособность пациента сидеть без поддержки, грубая статико-динамическая атаксия, выраженный тремор, грубая дизартрия, недержание мочи и кала, дисфагия, глубокие язвы и пролежни. У людей, страдающих куру, постепенно развивается вегетативное состояние или кома. Большинство больных умирают от осложнений, таких как сепсис на фоне раневой инфекции (пролежней), аспирационной пневмонии или недоедания.

В последние годы высказана гипотеза, что восприимчивость к куру может быть связана с гомозиготностью по метионину в кодоне 129 гена белка приона - PRNP. Гетерозиготность по этому кодону выполняет защитную функцию. Полиморфный аллельный вариант G129V гена PRNP на 20-й хромосоме (рис. 4) признан позже как определяющий коэффициент сопротивления во время эпидемии куру [28], но пока не найдено доказательств вертикальной передачи (от матери к ребенку) куру, а также внут­риутробного инфицирования или инфицирования ребенка через грудное молоко больной женщины [29].

Рисунок 4. Ген белка приона. а - локализация гена белка приона PRNP на коротком плече 20-й хромосомы в позиции 20p13; б - молекулярно-генетическое исследование гомогенатов лобной коры мужчины, умершего от болезни куру, и контрольных образцов спорадической БКЯ с известным типом мутаций PrPSc [30]: исследование проведено с помощью метода усиленной хемилюминесценции с использованием анти-PrP моноклональных антител 3F4. Происхождение каждого образца мозга показано над каждой полосой (бандом) с указанием генотипа PrPSc, обнаруженного в каждом образце, с использованием Лондонской классификации типов PrPSc человека. Генотип кодона 129 гена PRNP пациента (M - метионин, V - валин) указан ниже.

До настоящего времени нет лабораторных тестов, помогающих диагностировать куру, за исключением посмертного гистологического исследования ткани головного мозга. Исследование белка 14-3-3 в ЦСЖ, а также нейронспецифической энолазы (NSE - neuron specific enolasa, англ.) и белка S-100 хотя и могут быть полезными в диагностике БКЯ в соответствии с клиническим контекстом и МРТ, абсолютно не информативны как маркеры куру. С этой позиции интересен клинический пример С. Брандера и соавт. [30], описавших посмертное морфологическое исследование головного мозга мужчины - папуаса племени форе, умершего от куру в 2003 г. Сбор, хранение и анализ образцов человеческой ткани были выполнены с согласия родственников. Пациент, 58-летний мужчина, был впервые осмотрен в сентябре 2001 г. в связи с появлением жалоб на приступы боли и слабости в ногах в течение нескольких лет, что затрудняло его ходьбу. Первоначально лечение пациента осуществлялась традиционными (народными) способами, но заболевание прогрессировало. Затем появились головные боли и боли в области шеи, мышц рук, груди и живота. Мужчина был убежден, что это были «атаки куру». Однако фасцикуляций и крампи икроножных мышц, нарушений координации при стоянии и ходьбе отмечено не было. Мужчина родился в 1943 г. и жил в Южном Форе в течение периода, когда в его племени традиционно проводились ритуальные праздники аутоканнибализма. Его мать умерла от болезни куру в 1965 г., а местные жители подтвердили его участие в многочисленных ритуальных поеданиях тканей усопших соплеменников, когда он был еще ребенком. По возвращении из месячного путешествия по горной местности Южного Форе мужчина отметил появление шаткости походки, которая медленно нарастала. В течение следующих 10 мес отмечалось быстрое прогрессирование мозжечковой атаксии, характерной для болезни куру, и к концу августа 2002 г. у пациента наступила вторая («сидячая») стадия болезни. Через 3 мес он уже не мог сидеть без поддержки - наступила третья (терминальная, «лежачая») стадия заболевания. Уровень его сознания флюктуировал от ясного до спутанного. Мужчина был осмотрен повторно примерно через 1 мес после того, как наступила «лежачая» стадия куру, когда он еще мог самостоятельно принимать пищу, не предъявлял жалоб на боль и был в состоянии разговаривать разумно. Он был спокойным и рациональным, но с некоторым уплощением аффекта. Он имел представление о своей болезни и говорил, что единственное, что его беспокоит - это что будет с его детьми после того, как он умрет. Он контролировал мочеиспускание и дефекацию, у него еще не было пролежней. В то же время у мужчины была тяжелая светобоязнь и выраженная мозжечковая дизартрия. Движения глазных яблок были в полном объеме, без опсоклонуса и нистагма. Он был в состоянии сидеть только с посторонней поддержкой и складывал руки для того, чтобы подавить спонтанный постуральный тремор. Мышечный тонус в верхних и нижних конечностях был повышен по пластическому типу, а мышечная сила - диффузно снижена до 3 баллов (по 5-балльной шкале). Сухожильные рефлексы были угнетены или не вызывались, отмечались патологические сгибательные подошвенные рефлексы. При исследовании координаторной сферы были выявлены дисметрия и тремор при пальценосовой пробе, дисдиадохокинез (диагностические пробы больной выполнял без колебаний и замешательства). Его физическое состояние постепенно ухудшалось, присоединились недержание мочи и кала, пролежни в крестцовой области, на обеих ягодицах и на пятках, мужчина вывихнул левое бедро. Он ел очень мало и мог проглотить только несколько глотков воды. Больной был не в состоянии говорить, но у него сохранялся зрительный контакт и слежение глазами за людьми. Мужчина пребывал в таком состоянии в течение еще 4 мес. В апреле 2003 г. он потерял сознание на один день, но на следующий день сознание восстановилось, и мужчина мог контактировать с окружающими только посредством движений глаз. Он оставался в этом состоянии в течение 3 дней, а на 4-й день скончался. Молекулярно-генетическое исследование показало нормальную кодирующую последовательность гена приона PRNP (генотип кодона 129 был M/V) (рис. 5).

Рисунок 5. Аномальные депозиты PrPSc в головном мозге больных при спорадической БКЯ, ятрогенной БКЯ и нвБКЯ [30]. Показаны этиология заболевания, генотип кодона 129 гена PRNP у пациента (M - метионин; V - валин) и тип PrPSc , выявленный в каждом образце мозговой ткани (с использованием Лондонской классификации типов PrPSc человека). Для спорадической БКЯ с типом 2 PrPSc (генотип кодона 129 M/M) типичен диффузный, синаптический паттерн аномальных депозитов PrP (a), а при спорадической БКЯ с типом 3 PrPSc (генотип кодона 129 M/V) часто формируются мелкие зубчатые бляшки (б). Преобладание типа 3 PrPSc при ятрогенной БКЯ (обусловленной введением контаминированного гормона роста - GH; в) и kuru (г) характеризуется не только вариабельными диффузными депозитами PrP, но и формированием бляшек PrP в различных областях головного мозга. Эти бляшки также характерны и для нвБКЯ (д, е), когда они часто окружены заметной вакуолизацией (так называемые витиеватые бляшки)

Для патоморфологического исследования были взяты головной мозг, лимфоретикулярные ткани и внутренние органы. Cпонгиоз, синаптическое отложение PrPSc и бляшки были выявлены как на уровне лобной коры и подкоркового серого вещества больших полушарий (преимущественно в области хвостатого ядра и таламуса), так и на уровне коры и подкоркового серого вещества (преимущественно зубчатого ядра и оливы) мозжечка. При этом в мозжечке преобладали выраженное синаптическое отложение PrPSc и фибриллярный глиоз. В то же время авторы не нашли никаких доказательств прионной колонизации лимфоретикулярных тканей при болезни куру, что согласуется с отрицательными результатами биопсии небной миндалины в предыдущем сообщении о пациенте с болезнью куру [31].

В 2008 г. S. Brandner и соавт. [30] сравнили морфологию бляшек PrPSc при куру и других прионных болезнях человека, включая мозг описанного выше умершего мужчины, и описанные ранее случаи спорадической БКЯ, ятрогенной БКЯ и нвБКЯ (см. рис. 5). Частота встречаемости 3 типа PrPSc (генотип кодона 129 М/В) при спорадической БКЯ, ятрогенной БКЯ и куру в имеющихся фундаментальных гистопатологических образцах свидетельствовали о склонности PrPSc агрегировать в бляшки различных размеров, начиная от небольших гранул до среднего размера твердых бляшек. Не найдено особых различий в реакции мозговой ткани вокруг этих бляшек, они в основном заключались в характере (витиеватости) самих бляшек PrPSc, что является отличительной чертой нейропатологических изменений при нвБКЯ [32].

Сравнения и параллели симптоматики между куру и БКЯ очевидны, что убедительно показало клиническое наблюдение БКЯ из Массачусетта (США) [33]. Так, 47-летняя женщина обратилась за медицинской помощью в связи с тем, что она стала малоподвижной, заметила нарушение краткосрочной памяти и появление недержания мочи. В течение нескольких месяцев присоединились расстройства равновесия и неустойчивая походка. На момент обращения в госпиталь женщине была проведена КТ головного мозга, визуализирована негрубая мозговая атрофия. В течение последующих 3 лет (к 50-летнему возрасту) состояние черепно-мозговых нервов было в норме, не отмечалось нарушения мышечной силы и сухожильных рефлексов. Следующие появившиеся симптомы - насильственный смех, неуместные и неправильные ответы на вопросы, тремор конечностей. Повторно была проведена КТ мозга, но клинически значимой динамики не выявлено. Через 1 нед у женщины было отмечено нарастание выраженности насильственного смеха и появление насильственного плача, но сухожильные рефлексы были в норме. К возрасту 51 года развилась грубая дизартрия. Повторная КТ продемонстрировала атрофию больших полушарий и мозжечка. Заболевание имело прогрессирующий характер вплоть до смерти пациентки (она не дожила 4 мес до своего 54-летия).

Очень скоро было выявлено большое сходство между эпидемиологий, клиническими проявлениями и патоморфологической картиной при куру, БКЯ у человека, скрепи у овец, БСЭ у крупного рогатого скота, на основании чего в настоящее время стало очевидным, что ТСЭ могут поражать не только животных, но и людей. Так, особенности клинического течения, включая непрерывно прогрессирующий мозжечковый синдром, патоморфологические изменения (возникновение куру-подобных бляшек в мозге инфицированного человека), позволяют констатировать, что ятрогенная БКЯ весьма напоминает куру и является следствием внешнего влияния на прионы ЦНС, в отличие от семейной БКЯ. Другими словами, характер нейропатологических изменений при куру и ятрогенной БКЯ, вероятнее всего, определяется периферическими путями передачи инфекции, включая пероральный (пищевой или «диетический») и парентеральный (вакцинация, использование лекарственных средств животного происхождения, донорских тканей, переливание крови и др.) [34]. Таким образом, вышеперечисленные симптомы куру и патоморфологические изменения вещества головного мозга в той или иной мере характерны для всех ТСЭ, включая нвБКЯ, поскольку последний демонстрирует поразительное сходство с куру в отношении клинической симптоматики и повреждения органов (в основном, головного мозга).

Прион

Массовый характер ТСЭ естественно ставил вопрос об этиологии этого заболевания, а начавшиеся энергичные поиски в этом направлении вскоре принесли свои плоды. Начиная с первых сообщений B. Sigurdsson (1953) и работ D. Gajdusek (1957), накапливались данные об особой группе медленных инфекций человека и животных, патоморфология которых весьма существенно отличалась выраженным своеобразием, проявляющимся только в поражении ЦНС, где на основе первично-дегенеративных процессов развивается характерная картина формирования так называемого губкообразного состояния (status spongiosus, англ.) серого и/или белого вещества головного, а иногда и спинного, мозга, что может сопровождаться образованием амилоидных бляшек и выраженным глиозом. Подобное своеобразие патоморфологической картины определило и первичное (и до сих пор используемое) название всей группы этих необычных страданий как «трансмиссивные спонгиоформные (губкообразные) энцефалопатии» (ТСЭ). Именно трансмиссивность губко­образных изменений только в ЦНС и является их патогномоничным признаком.

В 1974 г. американский биохимик S. Prusiner получает звание доцента кафедры неврологии на медицинском факультете университета Калифорнии (Сан-Франциско) и организует лабораторию по изучению скрепи. Ученый предполагал, что после выделения и очистки возбудитель скрепи окажется просто очень небольшим вирусом, поэтому был серьезно озадачен, когда оказалось, что полученные препараты содержат в основном белок и практически не содержат нуклеиновых кислот. На протяжении 8 лет в лаборатории продолжали накапливаться данные о том, что только белок является единственным и необходимым компонентом возбудителя скрепи [35]. Суть работы S. Prusiner заключалась в том, что гомогенаты тканей мозга больных животных подвергались различным методам разделения (как правило, проверялись различные, уже известные в вирусологии, методики очистки инфекционных агентов), после чего уровень инфекционности разных фракций определялся при помощи заражения мышей. Все попытки амплифицировать возбудителя в культурах клеток терпели неудачу, поэтому приходилось продолжать длительные и дорогостоящие эксперименты на животных. Препараты с самой высокой степенью очистки содержали в 20-50 раз больше белка, чем нуклеиновых кислот. Высокоочищенные препараты возбудителя скрепи проявляли поразительную устойчивость к воздействию на них разнообразных агентов, разрушающих или модифицирующих нуклеиновые кислоты. Трансфекция нуклеиновых кислот, в небольшом количестве обнаруженных в препарате, в эмбриональные фибробласты мышей не привела к амплификации этого агента в культуре клеток. Эксперименты по заражению мышей полученными нуклеиновыми кислотами путем введения их в селезенку также не дали положительного результата. Таким образом, складывалось впечатление, что нуклеиновые кислоты, в небольшом количестве содержащиеся в препарате, не были необходимы для размножения возбудителя скрепи. Напротив, инфекционность полученных препаратов значительно снижалась под воздействием соединений денатурирующих (SDS, гуанидин тиоционат, мочевина), химически модифицирующих (диэтил пирокарбонат) или гидролизующих белки (трипсин, протеиназа К), что указывало на несомненную важность выделенного белка в жизненном цикле «необычного вируса».

S. Prusiner постепенно убеждался в том, что полученные результаты экспериментов - не артефакт, и в 1982 г. решился суммировать все накопленные данные в статье «Скрепи вызывается неизвестными до настоящего момента инфекционными белковыми частицами» («Novel proteinaceous infectious particles cause scrapie»), опубликованной в журнале Science [36]. В ней приводятся многочисленные результаты, полученные в лаборатории, а также в исследованиях других авторов, указывающие на то, что единственным функциональным компонентом нового инфекционного агента является белок. Так, S. Prusiner показал, что возбудителем скрепи является безнуклеиновый низкомолекулярный белок размером 27-30 кДа, и назвал его «инфекционный прионный белок», а в качестве инфекционной единицы предложил наименование «прион». На основании имевшихся к 1982 г. экспериментальных данных была сформулирована прионная концепция [1].

Публикация статьи S. Prusiner вызвала бурю негодования. Основная масса вирусологов отнеслись к полученным результатам с недоверием, а некоторые исследователи скрепи и БКЯ были откровенно разгневаны. Тем не менее нуклеиновую кислоту «вируса скрепи» так никому и не удавалось обнаружить. По признанию S. Prusiner, в тот момент он сам сильнее всех верил в то, что нуклеиновая кислота вскоре будет обнаружена и термин «прион» исчезнет так же, как появился. Однако в 1984 г. коллективу его лаборатории удалось получить полностью очищенный белок возбудителя скрепи, названный PrP (англ. prion protein; прионный белок), и описать его физико-химические свойства [37]. В 1985 г. другой группой ученых в цитоплазме клеток были обнаружены мРНК, кодирующие PrP, при этом было показано, что уровень экспрессии PrP в здоровых и больных клетках не отличается. В этом же году в лаборатории S. Prusiner обнаруживают ген, кодирующий белок PrP (PRNP) [38], а в 1986 г. расшифровывают его последовательность [39]. В 1994-1995 гг. в лаборатории C. Weissmann было продемонстрировано, что мыши, лишенные гена PRNP, устойчивы к заражению скрепи [40]. За открытие прионов в 1997 г. S. Prusiner получил Нобелевскую премию. Впоследствии было показано, что PrPSc прочно ассоциирован с прионными заболеваниями и образует в нервных тканях в ходе развития ТСЭ амилоидные фибриллы наподобие тех, которые образует пептид β-амилоида 1-42 при развитии болезни Альцгеймера. Таким образом, «медленные вирусные инфекции» оказались особой экзотической формой амилоидных заболеваний [41].

БСЭ («коровье бешенство»)

Важным событием в истории изучения прионных заболеваний было распространение БСЭ или «коровьего бешенства» в Великобритании, где эпидемия была зарегистрирована впервые в 1992-1993 гг., а к 2001 г. охватила несколько европейских государств, поскольку экспорт мяса из Великобритании во многие страны своевременно не был прекращен [42]. Заболевшие коровы начинали себя странно вести (см. рис. 1, б): не ориентировались в пространстве, имели нарушения координации движений и вскоре умирали. При вскрытии мозг животных был подобен губке, поэтому болезнь и назвали БСЭ. Заболевание связывают с использованием «прионизированной» костной муки в кормах и премиксах, изготовленной из туш павших или заболевших овец, возможно, и не имевших явных признаков скрепи [43]. Пик заболевания пришелся на 1992 г., болезнь поражала ежегодно десятки тысяч животных и привела к кризису сельского хозяйства Великобритании. С введением санитарных мер число больных животных в Великобритании резко снизилось, но БСЭ стали регистрировать в других странах. В 1986-2001 гг. более 98% случаев БСЭ зарегистрированных по всему миру было в Великобритании, где БСЭ была впервые описана. В это же время список европейских стран, где зарегистрирован по крайней мере один местный случай БСЭ, увеличился с 4 в 1993 г. до 8 и 18 в 1998 и 2001 гг. соответственно. В 2001-2003 гг. 3 страны за пределами Европы (Канада, Япония, Израиль) сообщили о первых местных случаях БСЭ [1].

Заболеваемость БСЭ во всем мире за пределами Великобритании увеличилась более чем на 25% в 2000 г. и более чем на 55% в 2003 г., что можно объяснить повышением внимания правительства этих стран к проблеме БСЭ и улучшением качества диагностики заболевания у пораженных животных. В 2003 г. в 2 странах (Великобритания и Португалия) распространенность БСЭ превысила 100 случаев на 1 млн крупного рогатого скота более чем за 24 мес; этот показатель составил 58 - в Ирландии, 46 - в Испании, 25 - в Швейцарии, 12 - во Франции, 11 - в Бельгии и Нидерландах, 10 - в Италии, 9 - в Германии, 7 - в Словакии. Официальные показатели в Канаде, Чехии, Дании, Японии, Польше и Словении варьировали от 0,3 до 6 случаев на 1 млн. К 2003 г. еще в 6 странах (Австрия, Финляндия, Греция, Израиль, Лихтенштейн и Люксембург) было зарегистрировано как минимум по 1 случаю БСЭ. Комитет Евросоюза по оценке риска БСЭ также классифицировал 18 других стран, в которых имеется высокий риск инфицирования животных БСЭ: Албания, Андорра, Беларусь, Болгария, Хорватия, Кипр, Эстония, Венгрия, Латвия, Литва, Македония, Мальта, Мексика, Румыния, Сан-Марино, Южная Африка, Турция и США.

По данным отчета Европейской комиссии (European Commission Health and Consumers Directorate-General, 2009), в 2008 г. в общей сложности были исследованы в рамках мониторинга БСЭ 10 051 735 голов крупного рогатого скота, 465 278 овец и 152 037 коз, положительные тесты получены у 125 коров, 1936 овец и 1214 коз; 1 557 871 голов крупного рогатого скота составили группу риска по БСЭ. Кроме того, 1105 животных были протестированы в рамках выбраковки животных с эпидемиологическим заключением по БСЭ, 93% положительных случаев по БСЭ были обнаружены во время проведения активного мониторинга крупного рогатого скота (тестирование риска БСЭ у здоровых забитых животных), и 7% случаев БСЭ были обнаружены при пассивном наблюдении за животными. Инфицированные животные и животные из группы риска ежегодно забиваются, их мясо уничтожается с целью минимизации распространенности БСЭ среди животных и снижения риска нвБКЯ среди людей. Проспективная целевая программа мониторинга БСЭ среди животных позволила снизить число инфицированных людей к 2008 г. К сожалению, в Российской Федерации подобного рода исследования, мониторинг животных и целевые профилактические мероприятия не проводятся глобально, а сведения о выявлении новых случаев БСЭ не предоставляются в единый всемирный регистр ВОЗ. Это в свою очередь не позволяет оценить реальную эпидемиологическую обстано

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail