Прионовые болезни

Прионовые заболевания - новый вид патологии, на который обратили внимание в 1996 г. в Великобритании и который обозначили как новый вариант болезни Крейтцфельдта-Якоба.

Прионовые заболевания поражают млекопитающих, включая человека. Их виновником является инфекционная частица, называемая прион. Эта частица возникает при изменении пространственного упо­рядочения прионового протеина, который в норме безвреден для ор­ганизма и является неотделимой частью мембран многих типов кле­ток, прежде всего нейронов (рис. 26). «Закрученый» прионовый про­теин приобретает ряд новых свойств. Он значительно более стоек к воздействию ферментов, высокой температуры и ряда других реаген­тов, которые обычно вызывают денатурацию белка. Считается, что первично прионы попадают в организм из внешней среды и вызывают пространственную перегруппировку молекул «здоровых» прионовых протеинов клеточных мембран. Полученные в организме таким обра­зом прионы также взаимодействуют со «здоровыми» прионовыми протеинами и вызывают образование новых прионов. Поэтому количество прионов в зараженном организме увеличивается в результате запущенной цепной реакции. При изменении пространственной кон­фигурации прионового протеина происходит образование токсиче­ских промежуточных продуктов. Их природа неизвестна. Они вызывают в ЦНС невоспалительный патологический процесс, который завершается типичной вакуолизацией серого вещества. Вид сильно вакуолизированной нервной ткани напоминает губку (губчатая энцефалопатия).

При спонтанной трансформации прионового протеина в прион возникает спорадическая болезнь Крейтцфельдта-Якоба, впервые описанная авторами в 1920 г. независимо друг от друга. Предполагается, что спонтанное возникновение этой болезни связано с тем фактом, что в норме в человеческом теле постоянно возникает небольшое количество прионов, которое эффективно ликвидируется клеточным аппаратом Гольджи. Нарушение функции аппарата Гольджи в клетках приводит к развитию спорадического варианта болезни. Эта болезнь постигает 1-2 людей из миллиона.

Проионовые заболевания отличаются длительным инкубацион­ным периодом от нескольких месяцев до десятилетий. После проявле­ния первых клинических признаков болезнь прогрессирует очень быстро. Заболевания эти неизлечимы на сегодняшний день и смертельны Известны случаи эпидемий или эпизоотии заболевания. Например, прионовая болезнь куру, распространившаяся во второй половине XX века, опустошавшая целые деревни новогвинейского племени каннибалов Форе (рис. 27). Эпизоотия бычьей губчатой энцефалопатии - В5Е - поразила сотни тысяч голов скота в Великобритании в 80- \ годах XX века. Позже большое количество зараженных голов скота было отмечено во франции, Испании, Португалии, Швейцарии, Израиле, Японии, Канаде, США. Большему распространению прионовых заболеваний обычно способствует вовлечение прионов в пищевую це­почку. И хотя у прионов есть специфические черты в зависимости от биологического вида хозяев, они могут при определенных условиях переноситься и между различными видами. Человеку передаются при-оны скота, а от прионов овец человек заразиться не может.

Содержащиеся в пище (говядина с волокнами нервной ткани) прионы беспрепятственно проникают через стенку тонкого кишечни­ка в кровь и заносятся в ЦНС. Так переносится новый вариант болезни Крейтцфельдта-Якоба. Болезнь проявляется в изменении личности. Вначале болезни люди теряют интерес к своему хобби, сторонятся своих самых близких, поддаются депрессиям. Далее следует похуда-нне, нарушение координации движений. Пациент неспособен сам о себе позаботиться, не соблюдает элементарные правила гигиены, не может без чужой помощи поесть. Повреждение мозга все больше и больше нарушает основные жизненные функции, и, наконец, пациент умирает.

Первая смерть от этой болезни была отмечена в 1995 г., и с того момента было зарегистрировано еще около 140 случаев, в подавляю­щем большинстве в Великобритании и Ирландии. Появление этой бо­лезни в других странах (Франция, Италия, США, Канада) является ис­ключительным и в некоторых случаях касается людей, которые долгое время прожили в Великобритании и заразились возможно там от употребления мяса, содержащего бычьи прионы от «бешеных коров». В настоящее время очевидно, что чувствительность к переносу прионов скота у человека определяется наследственностью. У всех на данный момент обследованных людей с новым вариантом болезни Крейтцфельдта-Якоба был один и тот же вариант гена для прионового протеина. Эта генетическая конфигурация является относительно распро­страненной и ее несет примерно 30 % человеческой популяции.

Особую группу представляют наследственная (врожденная) бо­лезнь Крейтцфельдта-Якоба, вызванная мутацией гена прионового протеина. Она наблюдается в ряде стран мира.

Прионы могут проникать в тело и парентеральным путем. Были описаны случаи заражения при внутримышечном введении препара­тов, изготовленных из человеческих гипофизов (гормоны роста для лечения карликовости), а также заражение мозга инструментами при нейрохирургических операциях, поскольку прионы устойчивы к при-меняемым в настоящее время термическим и химическим методам стерилизации. Это форма болезни Крейтцфельдта-Якоба обозначается как ятрогенная.

Пути переноса причинного фактора болезни, механизмы про­никновения прионов в организм и патогенез заболевания практически не известны. В связи с этим возникают опасения по поводу возможно­сти заражения пациентов при оказании медицинской помощи, в том числе стоматологической.

При прионовой патологии наивысшая концентрация прионов обнаруживается в нервной ткани зараженных людей. Значительное количество их встречается в лимфатической ткани. Наличие прионов в биологических жидкостях, включая слюну, пока не было однозначно подтверждено. Для стоматологов предметом повышенного внимания и настороженности является новый вариант болезни Крейтцфельдта-Якоба, потому что при этой форме болезни большое количество при­онов содержится в лимфатических тканях. Они накапливаются там ещё задолго до того, как у больного проявятся клинические признаки заболевания. В этот период велик риск переноса прионов при стоматологическом лечении пациентов.

Для науки и практики стоматологии, несомненно, важным является и факт наличия прионов в тройничном нерве у животных, зараженных прионами (хомяков, овец, крупного рогатого скота). Очень серьезным открытием является обнаружение прионов в слюнных железах зараженных животных, т.к. это допускает возможность распро­странения прионов через слюну. Опыты на хомяках показывают, что одним из значительных путей распространения инфекции может быть рана на языке. Прививка прионов в язык представляет собой пример­но в 100 000 раз более эффективный способ заражения, чем простое добавление прионов в пищу. Ткань языка с большим количеством нервных окончаний, кроме того, может служить путем проникновения прионов в мозг. В случае прививки прямо в мозг можно через очень короткое время найти прионы и в языке. Ткань десен и пульпа зубов зараженных животных также содержат прионы.

Риск переноса прионовых заболеваний при стоматологическом лечении начали исследовать уже в конце 70-х годов XX века. Подопытным мышам были поцарапаны стерильными инструментами десны недалеко от резцов, а у некоторых подопытных животных резцы были удалены. Десна и лунки удаленных зубов были обработаны нервной ткани мышей, зараженных прионовой болезнью, который содержал высокую концентрацию прионов. Все мыши с ранеными деснами заразились. Более того, заражение прионами было обнаружено и у 70 % мышей, которым был гомогенат инфицированной нервной ткани втёрт в здоровые десны.

О том, что полость рта может быть источником прионов, говорят результаты опытов, во время которых у мышей, зараженных прионами, после экспериментального ранения десен было проведено промывание полости рта и полученная жидкость была введена в мозг здоровых мышей. В результате заразилась каждая десятая подопытная мышь.

Путем заражения может стать и открытый зуб, как показали эксперименты на хомяках, которым была введена доза прионов в пульпу резца. Все подопытные животные заразились прионовой болезнью, причем прионы проникли в ЦНС через тройничный нерв.

Из некоторых экспериментов следует, что для возникновения прионов в ткани достаточно лишь временного контакта ткани с материалом, содержащим прионы, и нет необходимости, чтобы прионы были навсегда внесены в организм. Этот риск является актуальным, например, в связи с использованием хирургических инструментов, зараженных прионами. Процесс трансформации «здоровых» прионовых протеинов в прионы может быть инициирован простым контактом здоровых тканей с прионами, зафиксированными на хирургическом инструменте.

Ход болезни и распространение прионов по организму зависит от типа приона. Прионы отличаются составом аминокислот характерных для данного вида, определяемых видовым геном прионового протеина, а также так называемыми поеттрансляционными модифика­циями или степенью гликозилирования базовой белковой цепочки. Посттрансляционная модификация значительно влияет на характери­стики прионов и именно ей приписывают разницу между так называемыми прионовыми родами. В связи с этим имеет смысл упомянуть факт, что в Швейцарии, где BSE сильно распространена, растет количество пациентов, умирающих от спорадической болезни Крейтцфельдта-Якоба. Это объясняется тем, что в последние годы разработаны эффективные методы диагностики прионовых заболеваний и тем, что в Швейцарии существуют особые условия, способствующие заражению определенным родом бычьих прионов, которые вызывают у людей заболевание, подобное спорадической болезни Крейтцфельдта-Якоба.

Прионы и стоматологические инструменты

Прионы очень стойки к обычным методам дезинфекции. Ионизирующее, ультрафиолетовое или микроволновое излучение на них практически не действует. Также дезинфекционные средства, обычно используемые в стоматологической практике, действуют на них лишь в ограниченной мере. Надежно их ликвидируют дезинфицирующие реактивы, действующие на протеины сильной оксидацией. Другое затруднение представляет собой стойкость прионов к высоким темпера­турам. Даже при автоклавировании невозможно достичь полного разрушения прионов, и прионы «выживают» в форме, способной вызвать заражение. Стойкость к высоким температурам еще более возрастает, если прионы засохнут на поверхности металла или стекла или если перед автоклавнрованием были подвержены действию формальдегида.

Этот факт важен именно для стоматологии, где много инструментов довольно сложно чистятся от остатков ткани, т.к. они малы и имеют сложный рельеф рабочей поверхности (боры, эндодонтические инструменты). Если бы риск переноса прионов этими инструментами был на самом деле большой, единственным надежным решением могло бы быть лишь одноразовое использование тех инструментов, у ко­торых невозможно гарантированно обеспечить совершенную очистку и последующее обеззараживание.

Одноразовое использование инструментов согласно принципам ВОЗ требуется в случае стоматологического обслуживания пациентов с диагностированной прионовой болезнью или в случае подозрения на эту болезнь.

Контрольные вопросы:

1. Что такое прион?

2. Какие прионовые заболевания Вы знаете?

3. Каков патогенез прионовой патологии и основные её проявления?

4. Существует ли риск заражения прионовой патологией при стоматологическом вмешательстве?