Патологические изменения (пролиферативные и дегенеративные) при медленных прионных инфекциях. Губкообоазная энцефалопатия крупного рогатого скота: клиническая картина и патологоанатомические изменения. Медицина и физиология: секрет медленных вирусов.
Анализ имеющихся данных указывает на то, что II из 12 прионных болезней, зарегистрированных после 1985 года, связаны с появлением в 1985 году в Великобритании нового заболевания - губкообразной энцефалопатии крупного рогатого скота (ГЭ КРС), которое больше известно под названием болезнь "бешеная корова" ("mad cow" disease), а в российских средствах массовой информации, как «коровье бешенство». Большое внимание общественности ГЭ КРС привлекла к себе в связи с передачей данного заболевания от животных к человеку. Соблюдение безопасности для потребителей осложняется длительным инкубационным периодом болезни, отсутствием метода определения аномальной формы прионного белка в мясе и мясных продуктах, а также диагностических методов, позволяющих выявлять заболевание до появления клинических признаков. Для подострых спонгиоформных энцефалопатий характерно то, что возбудитель их реплицируется, не вызывая гибели клеток, обеспечивающих его репродукцию, и эти клетки не изменяются в такой степени, которыми можно объяснить появление симптомов заболевания. Заболевание было объявлено как особо опасная болезнь (notificable disease).
План
Содержание
Введение
Прионные инфекции
Гипотезы о природе прионов
Губкообоазная энцефалопатия КРС
Клиническая картина и патологоанатомические изменения
Характеристика возбудителя
Эпизоотологические особенности
Диагностика
Меры профилактики и борьбы с ГЭ КРС
Медицина и физиология: секрет медленных вирусов
Список использованной литературы
Введение
прионный инфекция энцефалопатия скот
Прионные болезни или трансмиссивные губкообразные энцефалопатии (ТГЭ) животных и человека известны давно. Некоторые из них, например скрепи овец, были зарегистрированы в 18-м веке, остальные в 19-м и 20-м веках. Всего до 1985 года было известно 6 прионных болезней. После 1985 г. были зарегистрированы еще 12 видов губкообразных энцефалопатии. Анализ имеющихся данных указывает на то, что II из 12 прионных болезней, зарегистрированных после 1985 года, связаны с появлением в 1985 году в Великобритании нового заболевания - губкообразной энцефалопатии крупного рогатого скота (ГЭ КРС), которое больше известно под названием болезнь "бешеная корова" ("mad cow" disease), а в российских средствах массовой информации, как «коровье бешенство».
Все ТГЭ летальны, они вызывают 100% гибель животных и людей, поскольку нет эффективных средств лечения и профилактики. Кроме того, общими для них является нейрологические поражения центральной нервной системы, проявляющиеся в той или иной степени в виде губкообразных изменений некоторых отделов спинного и головного мозга. Агенты прионных болезней по классификации, принятой в России, принадлежат ко 2 классу биологической опасности, т. е. они не передаются аэрозольным путем, но вызывают смертельно опасные болезни при попадании в организм человека или животных.[1]
По мнению ветеринарных специалистов, на сегодняшний день, особую опасность представляют две прионные инфекции животных - ГЭ КРС и скрепи. Как уже отмечалось, скрепи известна более двух с половиной веков, но в последнее время к ней возник повышенный интерес в связи с возникновением ГЭ КРС.
В настоящее время большинство специалистов придерживаются мнения, что ГЭ КРС появилась в результате скармливания КРС мясокостной муки (МКМ), полученной при переработке туш овец, пораженных скрепи. Поэтому для предотвращения возникновения ГЭ КРС необходимо проводить мониторинг скрепи овец и коз.
Большое внимание общественности ГЭ КРС привлекла к себе в связи с передачей данного заболевания от животных к человеку. В настоящее время имеются эпидемиологические, эпизоотологические, клинические и лабораторные доказательства связи ГЭ КРС и нового варианта болезни Крейтцфельдта-Якоба (н.в.БКЯ). Хотя научных доказательств не достаточно, тем не менее большинство ученых считает, что большая часть случаев н.в.БКЯ связана с потреблением продуктов питания, содержащих инфекционный агент. От н.в.БКЯ в мире умерли 128 человек: 121 в Великобритании, 5 во Франции и по 1 человеку в Италии и Республике Ирландия. В Великобритании количество случаев н.в.БКЯ удваивается каждые три года.
Особого внимания заслуживают заявления медицинских работников и специалистов о возможности заражения человека при применении лекарственных и использовании косметических средств, приготовленных из животного сырья, используемого без надлежащего контроля, а также при переливании крови, полученной от доноров, находящихся в инкубационном периоде. Соблюдение безопасности для потребителей осложняется длительным инкубационным периодом болезни, отсутствием метода определения аномальной формы прионного белка в мясе и мясных продуктах, а также диагностических методов, позволяющих выявлять заболевание до появления клинических признаков.
Наибольшее количество случаев ГЭ КРС, около 180 тысяч, зарегистрированы в Великобритании. Эпизоотия нанесла этой стране огромный экономический ущерб. Прямой ущерб составил более 4 млрд. фунтов стерлингов, который складывается из потерь, связанных с производством и реализацией продуктов переработки КРС.
К концу 2002 г. болезнь зарегистрирована в 22-х странах, включая Японию и Израиль, и превратилась из европейской проблемы в мировую.[4]
Прионные инфекции
Ситуация, связанная с прионными инфекциями, в последние 10 лет стала серьезной проблемой как в медицинской, так и в ветеринарной науке и практике.
Известны медленно протекающие инфекции, при которых макроорганизм не отвечает иммунологической реакцией. К таким инфекциям относятся куру, болезнь Крейцфельда-Якоба, Герстлер-Страусслер-Шейнкер синдром, летальная семейная бессоница (ЛСБ), скрейпи, энцефалопатия норок, губкообразная энцефалопатия крупного рогатого скота. Прионные инфекции свойственны как животным, так и человеку, хотя среди людей регистрируются сравнительно редко. К прионным инфекциям отнесено значительное число нозоединиц. Однако список этот в ближайшем будущем видимо будет расширяться.
Для подострых спонгиоформных энцефалопатий характерно то, что возбудитель их реплицируется, не вызывая гибели клеток, обеспечивающих его репродукцию, и эти клетки не изменяются в такой степени, которыми можно объяснить появление симптомов заболевания. Так, например, при скрейпи и энцефалопатий норок организм не реагирует на присутствие и репликацию возбудителя. После инфицирования лимфоидной ткани он проникает в мозг, где воспроизводится, возможно в астроцитах, что приводит к медленной дегенерации нейронов. Видимо этот процесс отмечается при таких формах патологии человека, как куру и болезнь Крейцфельда-Якоба.
При медленных прионных инфекциях патологические изменения проявляются поздно и не сопровождаются воспалением. Преобладают пролиферативные и дегенеративные изменения. Каждая из этих энцефалопатий имеет сходное прогрессирующее клиническое течение с летальным исходом и сходные гистопатологические изменения (вакуолизация нейронов, status spongiosus серого вещества головного мозга, пролиферация и гипертрофия астроглии без признаков воспалительной реакции, которая обычно встречается при других инфекциях. Возбудители куру и болезни Крейцфельда-Якоба (БКЯ) патогенны для некоторых видов обезьян, а возбудитель БКЯ - также и для кошек. У паукообразных обезьян болезнь протекает медленно, у мармозеток и саймири - остро.
Куру - эндемическая болезнь, встречающаяся только среди народности Форе, населяющей восточное плоскогорье Новой Гвинеи. Постепенное исчезновение этой болезни является следствием прекращения ритуального поедания мозга погибших от куру людей (естественная передача инфекции). Однако, соседние народности, также поедающие мозги погибших родственников, никогда не болеют куру, что позволило предположить роль генетического фактора в чувствительности к данной болезни.
Основные клинические признаки трансмиссивных губкообразных энцефалопатий (ТГЭ - transmissible spongiform encephalopathies) обусловлены медленно прогрессирующими расстройствами нервной системы: отклонения в психическом и умственном состоянии, положении тела и координации движений (атаксия, тремор, миоклонус), нарушение реактивности, а также облысение и пигментация. Наиболее характерные патологические изменения, которые можно наблюдать при световой микроскопии мозга, - дегенерация нейронов, гиперплазия и дегенерация астроцитов, формирование амилоидных бляшек.
Экстракты мозга больного содержат большое количество характерных амилоидных скрейпи-ассоциированных фибрил (САФ), видимых при негативном контрастировании под ЭМ. Известно, что САФ представляют собой агрегаты мембранного сиалогликопротеина (прионного белка, РГР) с мол.м. 33-35 КД, кодируемого геномом хозяина. У неинфицированных животных существует только нормальная изоформа, не способная образовывать САФ. Прион как термин обозначает белковоподобную частицу очень маленького размера. Прион - Proteinacous infections particles - общее обозначение инфекционных агентов с вирусподобньми свойствами (штаммовая вариабельность, способность к мутациям), но отличающихся от вирусов необычной устойчивостью к высоким температурам, УЗ, ионизирующему облучению, химическим дезинфектантам. Прионный белок существует в 2 изоформах - нормальной или клеточной (РГРС) и аномальной, или патологической, способной образовывать САФ (РГРSC). Их различия не зависят от аминокислотной последовательности, поскольку они аналогичны. Свойства изоформ обусловлены посттрансляционной модификацией РГР, которая происходит в процессе инфекции. Функции нормальной изоформы РГР в клетке до конца не выяснены. Предполагается ее участие в межклеточном узнавании и клеточной активации. В норме гены, связанные с чувствительностью к ТГЭ, предположительно определяют старение, их функцией является подавление возрастных процессов и болезней (1, 2). РГР с мол.м. 33-35 КД состоит из 254 аминокислот, включая 22-членный N-терминальный сигнальный пептид. Это трансмембранный протеин, пересекающий мембрану по крайней мере дважды. Детергентная экстракция солюбилизирует РГРС, но индуцирует реполимеризацию РГРС в амилоидные фибриллы. Протеинкиназа К гидролизует РГРС, но расщепляет РГРSC с образованием РГР 27-30, который является дериватом PRPSC и мажорным компонентом инфекционного приона.
За основу принята не генетическая, а модификационная природа образования патогенной изоформы РГР и, как следствие, инфекционности приона. Это обеспечивает патогену эндо- и экзогенную инфекционность, преодоление межвидовых барьеров и обусловливает эпидемиологические особенности ТГЭ. В настоящее время различают инфекционную, наследственную и спорадическую формы прионных болезней.
Болезнь Крейцфальд-Якоба диагностируют спорадически во всем мире.
Массовое заболевание КРС в Великобритании ГЭ в результате скармливания боенских отходов от овец, больных скрейпи, а также случаи заболевания при этих же условиях диких животных в зоопарках и домашних кошек показало возможность преодоления приона межвидовых барьеров. Это насторожило мировую ветеринарную и медицинскую общественность. В последнее время широко дискутируется возможность заболевания губкообразной энцефалопатией человека при употреблении в пищу мяса и внутренних органов животных, инфицированных прионами. Прионные инфекции стали социальной проблемой. [1]
Гипотезы о природе прионов
После установления возможности передачи скрейпи в экспериментальных условиях овцам и козам были предложены вирусная, вироидная, белковая, полисахаридная, мембранная и др. гипотезы о природе агента скрейпи.
Вирусная гипотеза базировалась на малых размерах возбудителя, его инфекционж фильтруемости и неспособности расти на питательных средах. Главным возражением против вирусной теории служит необычайно высокая резистентность возбудителя к УФ лучам, ионизирующей радиации и нуклеазам.
Вироидная гипотеза предложена после того, как были открыты возбудители болезней растений (1971). Вироиды - односпиральные циркулярные РНК длиной 246-375 нуклеотидов. Они не кодируют белок и размножаются с помощью клеточной ДНК-зависимой РНК-полимеразы. Важным аргументом против вироидной гипотезы агента скрейпи является высокая устойчивость его к рибонуклеазам, которые легко разрушают вироиды.
Белковая природа приона основана на том, что агент скрейпи является самореплицирующимся белком. В клетке нет механизмов, с помощью которых бы белок обеспечивал синтез белка без участия НК.
Полисахаридная и мембранная гипотезы предполагают, что агент представляет собой вид полисахарида или часть измененной клеточной мембраны. Эти гипотезы носят достаточно умозрительный характер.[2]
Губкообоазная энцефалопатия КРС
Губкообразная энцефалопатия (ГЭ) - медленно развивающаяся болезнь ЦНС взрослого КРС, сходная со скрейпи овец, трансмиссивной энцефалопатией норок, медленными инфекциями человека (куру, болезнь Крейцфельда-Якоба). У КРС ее впервые зарегистрировали в ноябре 1986 г в Великобритании. К 1991 г выявили около 20 тыс. больных животных (в основном голштинофризской породы) на территории почти всей страны; отмечали 350-400 случаев болезни в месяц. Клинические признаки поражения в большинстве стад регистрировали у единичных особей, что не снижало значимости проблемы в виду фатального исхода, характерного для ГЭ. Фактически одновременно болезнь выявили в Ирландии, а с 1990-1991 гг. МЭБ информирует о неблагополучии по ней Швейцарии и Франции: в первой за 8 мес 1991 г. отмечено 9 вспышек (число случаев не указано), во второй - 4 (278 случаев), но причины ее возникновения не установлены. В Омане болезнь выявили у 2-х коров джерсейской породы, импортированных телочками в 1985 г. из Великобритании.
ГЭ КРС новая нозологическая форма из группы ТГЭ быстро распространялась с прогрессивно возрастающей инцидентностью с 2,5 тыс. случаев в 1988 г (начало эпизоотии) до 37 и 35 тыс. соответственно в 1992 и 1993 гг. (пик эпизоотии). Общее число пораженных животных к 1996 г, превысило 150 тыс. голов (около 30% поголовья КРС Великобритании, "более половины молочных стад оказались неблагополучными). Заболевание было объявлено как особо опасная болезнь (notificable disease).[5]
Клиническая картина и патологоанатомические изменения
Термин ГЭ применительно к КРС впервые ввели Уэлл и др. для обозначения симптомокомплекса болезни, при которой нейроны и серое вещество мозга напоминали губку, будучи пронизанными вакуолями. Эта картина была сходна с таковой в группе медленных инфекций у животных других видов (скрепи овец, трансмиссивная энцефалопатия норок, хроническое изнурение чернохвостных оленей) и человека (куру, БКЯ). Инфекционный характер болезни подтвержден экспериментально у мышей, зараженных суспензией мозга от больных животных, у которых клинические проявлялась ГЭ.
Предполагают, что инкубационный период может составлять от 2,5 до 8 лет. Клиническая картина складывается из следующего комплекса: состояния страха, расстройства локомоции, гиперстезия, потеря массы.
Подозрения фермеров возникали изза незначительных изменений, похожих на гипомагнезию или кетоз. Первоначально агрессивность животного рассматривалась в качестве главного симптома; в настоящее же время считают, что основной признак - боязливость, а агрессивность является лишь следствием нервного состояния животных. Отмечали, что большинство животных были послушны и возбуждались только в том случае, когда к ним приближались или загоняли в угол. У больных животных отмечали скрежет зубов, дрожание нижнего отдела шеи и плечевой области, а иногда боковых сторон туловища, редко дрожание всего тела. Больные животные сопротивлялись попыткам их осмотра, особенно в головы. Локомоторные нарушения на ранней стадии проявлялись в слабой атаксии задних конечностей, причем заметнее при резких поворотах животного, когда происходило заплетание конечностей, спотыкание и даже падение. Атаксии передних конечностей обычно не наблюдали. Если животное падало, то часто поднималось на передних конечностях, демонстрируя при этом резко выраженную слабость задней части тела. Отдельные случаи патологии впервые выявлены при неудаче животного преодолеть обычные препятствия: подставки, применяемые при доении, ступеньки или скользкий спуск, отмечали внезапную боязнь проходить в дверь. Если же такое животное заставить сделать пробежку, то можно наблюдать полную картину болезни, Часто наблюдали также опускание таза, утрату нормальной походки и характерные рысистые движения. Передние и задние конечности животного на одной стороне двигались совместно, оно при этом покачивалось. Отмечена гиперстезия, проявлялся неадекватный ответ (испуги падение) на звук, внезапный шум или прикосновение. Симптомы проявлялись постепенно спустя 6-8 нед с начала заболевания, с последующим нарастанием (до 4-х мес). Но обычно животных убивали раньше в связи с потерей ими продуктивности. Несмотря на нормальный аппетит, у них снижалась лактация. Прогноз в целом безнадежный. Несмотря на отдельные случаи ремиссии, болезнь, однажды проявившись, неизбежно имеет тенденцию к прогрессированию.
При вскрытии обнаруживают двусторонние симметричные дегенеративные изменения в сером веществе стволовой части мозга, в нейроглии - вакуоли яйцевидной или округлой формы, реже менее правильной формы с неотчетливыми отверстиями по краям. Выявлен также перикарион нейронов и неврит некоторых стволовых ядер (особенно дорсальных ядер блуждающего нерва), сетчатость; вестибулярные ядра и красное ядро содержали отчетливо различимые единичные или множественные внутрицитоплазматические вакуоли.
При микроскопии обнаружена картина, сходная с таковой при скрейпи овец (как в световом, так и электронном микроскопах). В экстрактах головного мозга больных животных выявлены ассоциированные со скрепи фибриллы. Как указано, первые симптомы названного заболевания отмечены в апреле 1985 г, после чего инцидентность заметно увеличилась к сентябрю 1987 г. и составляла около 60 случаев в месяц (до января 1988 г.). В большей мере подвержены этой болезни молочные стада (по сравнению с мясными). Заболевали главным образом, коровы, за исключением 2-х случаев - у быков, одного подтвержденного и одного клинически подозреваемого. Все случаи ГЭ зарегистрированы у взрослых животных в возрасте от 2-х лет 9-ти мес до 11 лет, при этом самая высокая инцидентность у 4-летних (34%), а наименьшая - у 6-летних животных (25%), Не установлено связи между стадией стельности, сезоном и началом заболевания. В 15% пораженных стад не завозили КРС. А в 20% стад контакта с овцами не выявили. Отсутствуют доказательства передачи болезни непосредственно от КРС к КРС, а также между овцами и КРС. Хотя, несомненио, y ГЭ генетический компонент и просматривается, но это не просто наследственная болезнь. В части случаев ГЭ обнаружена семейная связь между пораженными животными внутри стада и между стадами. Однако внезапное появление болезни у животных в национальном масштабе, поражение некоторых пород и кроссбредов, отсутствие общего предка или небольшой родоначальной группы еще убедительнее подкрепляет мысль о факторах, связанных с окружающей средой.
Анализ данных о закупках животных и изучение родословной быков-производителей особенно в изолированных хозяйствах, привели к заключению, что ГЭ была занесена в Великобританию с импортированным КРС или распространена со спермой. Распределение случаев по месяцам и годам свидетельствовало об обширном общем источнике. Считается, что фактором передачи являлось воздействия на КРС скрепиподобного агента, находящегося в корме, содержащим белок жвачных. Такое явление отмечалось в 1981-1982 гг., продолжалось до июля 1988 г., когда было запрещено включать в рацион КРС белок, полученный от жвачных в форме мясокостной муки, а большинство животных было инфицировано в раннем возрасте. По-видимому, нет оснований говорить о мутации приона-скрепи. Полагают, что видовой барьер преодолен в связи с возросшим воздействием биоагента.[3]
Инфекционная природа ГЭ КРС подтверждена результатами экспериментального заражения и воспроизведения заболевания у КРС, мышей и ряда других животных. Восприимчивыми в эксперименте оказались свиньи, овцы, козы, норки (в том числе при оральном заражении) и обезьяны-мармозетки.
Эпизоотологические особенности
Распространение болезни в Великобритании обусловил ряд факторов: значительный рост поголовья овец в 1980-е г., что, возможно, способствовало увеличению инцидентности скрепи; широкая переработка овечьих голов (экстрагирование жира и белка); применение новых химических технологий их обработки (ранее использовали автоклавирование), которые менее эффективно инактивировали агент скрепи. Гипотезу заноса болезни с кормом подтверждала более высокая заболеваемость животных в молочных хозяйствах, чем в откормочных, где дают меньше кормовых концентратов (особенно телятам).
Болезни больше подвержены животные молочных стад (по сравнению с мясными), заболевали; в основном, коровы, редко - быки. Наибольшее число случаев выявили среди животных голштинофризской породы, лучшей и самой продуктивной в Англии. Связь между стадией стельности, сезоном и началом болезни не установили. В 15% пораженных стад КРС не завозили, в 20% животные не контактировали с овцами. Доказательства вертикальной и горизонтальной передачи болезни в естественных условиях между КРС (или между КРС и мелким рогатым скотом) пока отсутствуют. В зоопарках страны признаки ГЭ обнаружили у 5 видов антилоп, 2 видов оленей. Изолированных и неконтактировавших с крупным и мелким рогатым скотом. Этих животных кормили тоже мясокостной мукой. Обращает на себя внимание значительное уменьшение инкубационного периода у ньялы (3мес) и сернобыка (15 мес). Особую тревогу вызвала болезнь домашних кошек (4 случая), у них при вскрытии обнаружили признаки ГЭ (животных кормили консервами). Считают, что распространение болезни связано не с внезапной мутацией возбудителя, а с попаданием в организм КРС большого количества агента скрепи и преодолением им видового барьера; так, энцефалопатия норок возникла при скармливании им мяса больных скрепи овец . Имеет место как горизонтальная, так и вертикальная передача возбудителя. В пользу этого говорят эпизоотологические данные о возникновении заболевания в стадах Франции, Швейцарии, Португалии и Ирландии, а также у зоопарковых жвачных и представителей семейства кошачьих.[2]
Принципиальные различия между вирусами и прионами (по В.В.Макарову и др. 1992)
Вирусы Прионы
Сложные мультимолекулярные комплексы, от нуклеопротеидов до липосодержащих оболочечных структур. Обладают первичными свойствами живой материи Простой белок - модифицированная изоформа нормального белка организма хозяина
Имеют собственный геном, кодирующий вирусное потомство, включая вирусные белки Не содержит генетического материала. Белок приона кодируется генами организма-хозяина
Чувствительны к денатурирующим и модифицирующим факторам (нагревание, детергенты)
Диагностика
Этиологический агент ГЭ пока не изолирован, но, как и при скрейпи, он уникален: чрезвычайно устойчив к действию физико-химических факторов. Даже длительное автоклавированиене дает 100%-ной стерилизации материала. Диагноз на ГЭ ставят на основе патологоанатомических, клинических и эпизоотологических данных. Прижизненная лабораторная диагностика не разработана. Изза отсутствия у животных иммунного ответа AT при ГЭ не вырабатываются, поэтому серологические реакции не используют. Специфические тесты исследования крови (или других жидкостей организма) не созданы. Окончательно диагноз можно поставить лишь посмертно, при изучении гистосрезов тканей головного мозга - при наличии в цитоплазме стволовых нейронов крупных сферических и яйцевидных вакуолей (губкообразное изменение). Как дополнительный диагностический прием для обнаружения в экстрактах мозга больных особей специфических фибрилл используют ЭМ. Ученые углубленно, на молекулярно-генетическом уровне исследуют возбудителя и самих животных для определения устойчивых пород, поскольку при скрепи обнаружен определенный ген, влияющий на чувствительность овец к агенту. Если подобную связь установят при ГЭ КРС, этот феномен будут применять в селекционной работе. При диагностировании необходимо отличать ГЭ от сходных патологий. В ранней стадии развития клинических признаков ее прежде всего дифференцируют от листериоза (наблюдали их смешанное течение), бешенства, болезни Ауески, нервных форм ацетонемии и гипомагнезимии.
Параллельно с широкими исследованиями эпизоотологии и клинического течения болезни в Великобритании, США и странах ЕЭС развернуты фундаментальные исследования прионов человека и животных. Расшифрована аминокислотная последовательность прионного белка скрепи овец, ГЭ коров и приона мышей. Синтезированы специфические пептиды, получены рекомбинантные белки прионов животных в E.coli и клеточной культуре с использованием ретровирусного вектора. Разработана методика типирования штаммов энцефалопатий животных, основанная на сравнительном изучении патологии у генетически стандартной группы линейных мышей. Эти опыты показали, что источник инфекции ГЭ у коров в Англии, Швейцарии, Франции и Португалии, видимо, один и тот же: гепард, пума, оцелот и домашние кошки поражены штаммом, циркулирующим в популяции коров, и он отличается от всех известных штаммов скрепи, выделенных от овец. Однако нельзя полностью исключить, что штамм ГЭ коров происходит от какого-то штамма скрепи овец, но он существенно изменился и стабилизировался в процессе адаптации к организму КРС.[5]
Сравнительно недавно в цереброспинальной жидкости (ЦСЖ) пациентов, страдающих БКЯ были обнаружены два белка, отсутствующие в ЦСЖ здоровых. Эти белки происходят из нервных тканей и затем появляются в ЦСЖ как результат патологии при этих заболевании. Ранее была установлена неполная аминокислотная последовательность этих белков, как представителей класса белков 14-3-3. Иммунологический анализ на основе использования белка 14-3-3 с высокой степенью достоверности применялся при диагностике БКЯ. Белки 14-3-3 оказались весьма стабильными. Иммунологический анализ с их использованием возможен для диагностики скрейпи и других энцефалопатий. При исследовании на присутствие белка 14-3-3 в ЦСЖ быков, пораженных губкообразной энцефалопатией. Проводили ЭФ подготовленных проб ЦСЖ в 12%-ном ПААГ с последующим перенесением их на мембраны миллипор. Для определения гамма-изоформ белка 14-3-3 использовали коммерческие специфические поликлональные АТ к данному белку. Результаты показали, что белок 14-3-3 давал иммунореактивную полосу у всех 10 исследованных больных быков, тогда как она имелась лишь у одного из 6 контрольных животных (вероятно изза технических погрешностей).
Результаты, полученные на основе иммунологического анализа белка 14-3-3 согласовываются с гипотезой о том, что этот белок спинномозговой жидкости позволяет подтвердить диагноз при наличии клинических признаков ГЭ КРС. Изучение более ранней стадии болезни и ее диагностика при помощи обнаружения белка 14-3-3 является наиболее перспективным направлением. Данный тест оказался высокочувствительным (10/10). Необходимы дальнейшие исследования животных с другими неврологическими расстройствами для оценки специфичности 14-3-3 маркера и использования его для дифференциальной прижизненной, ранней диагностики.[1]
Меры профилактики и борьбы с ГЭ КРС
ГЭ официально регистрируют в Великобритании с 21 июня 1988 г., и закон обязывает сообщать обо всех случаях подозрения на эту болезнь. Больных животных убивают и уничтожают, владельцам выплачивают компенсацию. Период от регистрации болезни до убоя в среднем равен 8 сут. Чтобы не допустить дальнейшего распространения ГЭ, правительство утвердило рекомендации экспертной комиссии Министерства сельского хозяйства. Они (кроме обязательного оповещения о появлении болезни) запрещают скармливание кормов, содержащих белок жвачных; с сентября 1990 г. запрет распространен на животных всех видов, включая свиней, домашних и декоративных птиц, С 13 ноября 1989 г. запрещено использование человеком в пищу головного и спинного мозга, тимуса, селезенки, миндалин, кишечника от здорового КРС, убитого в возрасте старше 6 мес, тогда как мясо используют на общих основаниях.
В последние годы проведены многочисленные дискуссии специалистов Великобритании и других стран ЕЭС, ведущих ученых по медленным инфекциям, на которых обсуждалась возможная опасность данной патологии для людей. Когда болезнь только была диагностирована, страны Западной Европы, США, Канада, Австралия отказались от импорта из Великобритании живого скота и говядины. Но в результате дискуссий английских ученых и практиков, экспертов ЕЭС о ситуации со скрепи овец и анализа данных по ГЭ пришли к выводу, что произведенная в Великобритании говядина не опасна для здоровья людей. Участники дискуссий утверждают, что учитывались даже отдаленные последствия и теоретический, и гипотетический риск. Считают, что принятые правительством страны меры исключают возможность попадания зараженных продуктов в пищу человека. Достаточность этих мер заключается в следующем. Во-первых, убивают и уничтожают животных с клиническими признаками болезни. При убое здоровых особей старше 6 мес головной и спинной мозг, тимус, селезенку, кишечник и другие органы, богатые лимфоидной тканью, в пищу не используют. Полагают, что этих мер для защиты здоровья людей достаточно. Во-вторых, другие страны сохраняют запрет на импорт живого скота из Великобритании, Германия ввозит только вырезку без лимфоузлов (при наличии дополнительного сертификата о благополучии стада).
По мнению российских экспертов, мясо от здоровых животных из неблагополучных по ГЭ районов безопасно и может быть использовано в пищу людям, ведь его подвергают тепловой обработке, что значительно инактивирует агент, даже если он присутствовал в продукте. К тому же выше отмечали, что для алиментарного заражения животных требуются огромные дозы возбудителя (в 100 тыс. раз выше, чем при инокуляции через мозг). Даже если предположить, что в пищу человека попадает мясо животного, находящегося в инкубационном периоде, риск заражения будет маловероятен, поскольку органы, богатые лимфоидной тканью, и нервную ткань, где в это время присутствует возбудитель, не употребляют.
Однако организация систематического эпидемиологического и эпизоотологического надзора ТГЭ совершенно очевидна. В его рамках особое место имеет следущее. Во-первых, безопасность для групп риска, так или иначе соприкасающихся с зараженным материалом или больными ТГЭ (ветеринарные и медицинские хирурги, паталогоанатомы, ветсанэксперты, работники мясоперерабатывающей промышленности, лабораторные работники и др.) -прион ГЭ КРС квалифицирован как патоген 2-й степени опасности по мерам предосторожности для персонала. Фиксация формалином не инактивирует прион - воспроизведено заболевание мышей формалин-фиксированным мозгом от больного ГЭ КРС. Кроме того, исследования показывают, что 9% виниловых и 6% латексных перчаток проницаемы для мелких вирусов. Во-вторых, это пищевая цепь. Никакая технология переработки к приготовления пищи (термическая - кулинарные приемы, пастеризация, стерилизация, замораживание, лиофилизация; химическая - квашение, засолка, ферментация, облучение) a priori неэффективна в отношении инфекционного приона. Алиментарное заражение возможно при попадании в пищу субпродуктов от животных в инкубационной стадии болезни. В-третьих, медикаментозная цепь. С точки зрения ятрогенной инфекции и стереотипа потенциального потенциального эпизоотического и энзоотического процесса особенно опасны парентеральные инъекции фармпрепаратов, приготовленных из мозга или лимфоидной ткани КРС (ганглизоидов и др. препаратов нейрогенеративного назначения, миелопротеидов, биогенных стимуляторов, гормонов, ферментов). Также потенциально опасны сыворотки и ткани - источники культур клеток и биосырья в научной работе и вакцинно-сывороточном производстве.[4]
НОБЕЛЕВСКАЯ премия по физиологии и медицине за 1997 год присуждена Стенли Прузинеру из Калифорнийского университета (Сан-Франциско) за вклад в идентификацию вируса, вызывающего губчатую энцефалопатию. Этот вирус теперь известен всем как вирус коровьего бешенства.
Медицина и физиология: секрет медленных вирусов
Известие о решении Нобелевского комитета в целом с удовлетворением воспринято специалистами во всем мире, хота в известной мере присуждение премии Прузинеру стало сюрпризом, ибо его идеи остаются в значительной степени недоказанными. Общепризнано, что передаваемый губчатый энцефалит вызван скорее всего совершенно новым типом болезнетворного агента, в котором нет нуклеиновых кислот. Но сам переносчик инфекции остается неизвестным, так что в научном сообществе высказывается мнение, что Нобелевский комитет выделил из числа соискателей результат, остающийся пока гипотезой, хотя и весьма привлекательной.
21 год назад, на заре карьеры Прузинера, Дэниэл Карлтон Гайдусек и Барух Сэмюэл Бламберг были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине «за открытия новых механизмов происхождения распространения инфекционных заболеваний». Они, по с выявили новую категорию болезней, вызываемых уникальными инфекционными агентами. В частности, было установлено, что губчатый энцефалит может передаваться от человека к человеку. С тех пор Прузинер - на переднем крае поисков возбудителя инфекционных болезней этого типа. Ему удалось продемонстрировать перерождение отдельных видов из нормальной формы в болезненную - инфекционный белок PRP принципиально новый болезненный агент. Прузинер назвал этих «перерожденцев» прионами. В отличие от всех ранее известных возбудителей болезней - бактерий, вирусов, грибов и многоклеточных паразитов - они не содержат нуклеиновых кислот. В 80-е годы Прузинеру пришлось отстаивать гипотезу чисто белковой природы медленных от весьма ожесточенной и недоброжелательной критики, поскольку тогда многие ученые были убеждены, что все живые формы обязаны содержать нуклеиновые кислоты, необходимые для воспроизведения.
Мысль о чисто белковой природе возбудителей передаваем губчатых энцефалопатий была впервые высказана Т.Альлером из госпиталя Хаммерсмита в Лондоне который установил, что ультрафиолетовое излучение, разрушающее все нуклеиновые кислоты, не подавляет инфекцию почесухи. В последующем Дж.Гриффит и форд-колледжа в Лондоне предположил, что инфекционный характер этого заболевания может быть вызван изменением конформации обычного клеточного белка. Спустя почти десятилетие Прузинер развил эти идеи, проведя неопровержимый биохимический анализ в подтверждение своих взглядов, таким образом надежно защитив их от активных нападок. Ему удалось выделить РГР-белок из болезнетворных тканей, доказать, что он является основным компонентом приона, и затем определить его первичную структуру.
Это заставило ряд исследователей под руководством Ч.Вейссманна клонировать РГР-белок в 1985 году. По признанию многих ученых, Вейссманн внес исключительно важный вклад на концептуальном и молекулярно-биологическом уровне в развитие чисто белковой гипотезы данного класса заболеваний и в исследование прионов за последние 20 лет.
Но Прузинер, безусловно, наиболее сильно стимулировал исследования этого класса заболеваний в последние 20 лет, причем эти исследования стали самыми продуктивными, несмотря на то, что на сегодня породили вопросов не меньше, чем получено ответов. Как справедливо заметил один из его коллег, «Прузинер превратил медицинскую и биологическую мистерию в биофизическую и биохимическую проблему благодаря необычайно оригинальной идее. И это самое невероятное».[4]
Список литературы
1. Сюрин В.Н., Самуйленко А.Я., Соловьев Б.В., Фомина Н.В. «Вирусные болезни животных», Москва, ВНИТИБП, 1998
