Прионные болезни

Наиболее характерным морфологическим  признаком СГШШ является отложение  мультицентрических амилоидных бляшек практически во всех отделах мозга, но наиболее многочисленны они в мозжечке, где располагаются преимущественно в молекулярном и зернистом слоях коры; в меньших количествах они обнаруживаются в белом веществе мозжечка, в коре полушарий большого мозга и базальных ядрах. Мультицентрические бляшки при СГШШ представлены крупными центрально расположенными массами амилоида, вокруг которых имеются более мелкие дополнительные отложения. Куру-подобные (моноцентрические) амилоидные бляшки, характерные для куру и спорадической БКЯ, также могут выявляться при СГШШ.

Наряду с многочисленными амилоидными  бляшками для СГШШ характерны изменения мозжечка, что выявляется уже при его макроскопическом исследовании в виде выраженной атрофии. Микроскопически особенно характерна дегенерация зубчатого ядра, сочетающаяся с гибелью нейронов и распространенным астроглиозом.

Фатальная семейная инсомния (ФСИ). При ФСИ, представляющей собой доминантно наследуемую форму прионного заболевания, наиболее выраженные морфологические изменения развиваются в вентральном и дорсомедиальном ядрах таламуса, где погибает более 50% нейронов и развивается реактивный астроцитоз. Спонгиоформные изменения в указанных отделах таламуса также могут выявляться, но на первый план выступают дегенеративные изменения нейронов таламуса, выраженный астроглиоз в сочетании с отложением PrP^Sc при отсутствии спонгиоза. В других отделах таламуса, а также в коре большого мозга и мозжечка выпадения нейронов и глиоз значительно менее выражены. Изменения в коре большого мозга минимальны. Они выражаются в виде небольшой очаговой пролиферации астроцитарной глии. Лишь в одном случае были выявлены слабовыраженные спонгиоформные изменения, преимущественно во II и IV слоях коры. | В мозжечке отмечаются веретенообразное набухание аксонов на  их отдельных участках ("торпеды") многих клеток Пуркинье и  гибель небольшого числа клеток Пуркинье и клеток-зерен. Амилоидные бляшки отсутствуют. Отмечается утрата нейронов  в нижней оливе более чем на 50%.

Установлено, что при ФСИ, несмотря на отсутствие выраженных морфологических  изменений в различных областях мозга,  иммуноцитохимически выявляется распространенное отложение патологической изоформы PrP^Sc, устойчивой к протеазе. Это согласуется с гипотезой, что накопление PrP^Sc предшествует развитию морфологических изменений мозга и является причиной нарушения функции нейронов.

***

Расширение клинического спектра прионных болезней человека произошло благодаря достижениям в области молекулярной генетики и нейрохимии прионных заболеваний. Эти достижения в свою очередь сопровождались более детальным изучением патогенетических механизмов и структурных изменений, развивающихся в ЦНС при различных формах этих заболеваний. Современные методы исследования, особенно иммуноцитохимические, позволили выявить более широкий спектр изменений в ЦНС, чем это было описано ранее, до открытия отложений PrP^Sc, в классических работах по патоморфологии прионных заболеваний. Эти данные важны при дифференциальной диагностике прионных болезней человека и других нейродегенеративных заболеваний. Оказалось, что спектр иммуноокрашивания, отражающий отложение PrP^Sc в ткани мозга, характеризуется такой же вариабельностью, как и спектр морфологических изменений, описанных в классических публикациях. Поэтому для установления закономерностей локализации PrP^Sc при разных прионных болезнях необходимо исследовать важнейшие отделы мозга - участки коры большого мозга из лобной, теменной, височной и затылочной долей, а также базальных ядер, таламуса, гипоталамуса, ствола мозга и мозжечка.  Дальнейшие перспективы связывают с экспериментальным воспроизведением прионных заболеваний у трансгенных животных, что позволит детально исследовать эволюцию структурных изменений в ЦНС при различных формах прионных болезней, а также изучить взаимоотношения между морфологическими изменениями и отложениями PrP^Sc в ткани мозга. Таким образом, иммуноцитохимия стала важнейшим инструментом, расширяющим наше понимание основных патологических процессов, развивающихся в головном мозге при прионных заболеваниях человека. При установлении закономерностей изменений и локализации отложений PrP^Sc, возможно, будет найден ключ к пониманию патогенеза этого заболевания.

Значительное сходство патологической картины мозга при прионных заболеваниях человека и при болезни Альцгеймера  указывает на существование общих  механизмов, приводящих к изменениям нейронов и их гибели при этих неизлечимых заболеваниях. Оба заболевания чаще развиваются как спорадические формы, а в семейных случаях заболевание наследуется по аутосомно-доминантному типу и обусловлено специфическими генетическими мутациями. Утрата нейронов и реактивный глиоз отмечаются в ЦНС при обоих заболеваниях. Установлен общий механизм формирования и эволюции амилоидных бляшек в мозге при болезни Альцгеймера и прионных заболеваниях, в котором принимают участие отростки нейронов, микроглиальные клетки и отростки астроцитов. Однако между этими заболеваниями имеются и различия. В первую очередь это характер белка, входящего в состав амилоидных бляшек. Кроме того, изменения нейрофибрилл, являющиеся наиболее распространенной формой патологии нейронов при болезни Альцгеймера, очень редко наблюдаются при прионных заболеваниях. В противоположность прионным заболеваниям, при болезни Альцгеймера отсутствуют доказательства трансмиссивности. Все это свидетельствует о том, что перспективным направлением исследований прионных болезней человека является сопоставительный анализ изменений, развивающихся в ЦНС при других заболеваниях, относящихся к нейродегенеративным.

ИЗУЧЕНИЕ ПРИОННЫХ БОЛЕЗНЕЙ

В последние годы интерес к прионным болезням в мире резко возрос в связи с эпидемией ГЭКРС в Англии. В этот период, в основном в Англии, зарегистрировано 23 спорадических наблюдения нового варианта БКЯ, дебют которой отмечался в молодом возрасте, что нетипично для этого заболевания, причем при патогистологическом исследовании мозга умерших больных были выявлены изменения, сходные с таковыми при ГЭКРС. Это позволило высказать предположение о возможности заражения людей через продукты, производимые из мяса этих животных.

Ситуация еще больше обострилась  в связи с тем, что в последние годы появились прецеденты прорыва существующих для прионов видовых барьеров. Так, прионные заболевания стали регистрироваться у животных, у которых в обычных условиях эта патология не наблюдается (кошки, а также некоторые животные, содержащиеся в неволе в зоопарке), что связывается с кормлением их продуктами, приготовленными из тканей животных - традиционных носителей этого инфекционного белка (овцы, козы).

И наконец, в самое последнее  время появились сообщения об идентичности прионов, выделенных от больных  с новым вариантом БКЯ и от коров с трансмиссивной спонгиоформной энцефалопатией. Эти работы были проведены в рамках Национального проекта наблюдения за БКЯ, который был создан в Великобритании в 1990 г. для оценки возможных влияний спонгиоформной энцефалопатии крупного рогатого скота на здоровье человека.

Приведенные данные свидетельствуют  о реальной возможности заражения людей прионами при употреблении в пищу мясных продуктов, полученных из пораженных этими возбудителями животных.

До сих пор пересматривается терминология этих заболеваний. Термин "спонгиоформная энцефалопатия" неадекватен, поскольку, например, у больных с ФСИ этот признак выражен минимально. Термин "трансмиссивная энцефалопатия" также проблематичен из-за сложности демонстрации трансмиссивности. Термин "прионные болезни" наиболее приемлем, поскольку включает в себя уникальные особенности этих болезней и центральную роль прионов в их патогенезе, которая тем не менее может быть разной при спорадических, трансмиссивных и наследственных формах.

Прогресс в понимании природы прионных заболеваний человека связан с изучением возможности их передачи животным и с обнаружением прионного белка в результате молекулярного клонирования его гена PRNP, который картирован на коротком плече хромосомы 20, а также с созданием трансгенных мышей, экспрессирующих включенный в их геном (вместо собственного) мутировавший PrP ген. Патологическая изоформа прионного белка (PrP^Sc) отличается от нормальной (PrP^C) своей высокой резистентностью к расщеплению протеазой К, нерастворимостью после очищающей экстракции, способностью накапливаться во вторичных лизосомах, посттрансляционным синтезом и обогащением во время процесса выделения прионного инфекционного начала. При этом PrP^Sc образуется путем конформации PrP^C хозяина.

В настоящее время считается, что прионные заболевания возникают в результате накопления PrP^Sc, а не подавления функции PrP^C. Первично PrP^Sc накапливается в клетке, где откладывается в цитоплазматических пузырьках, многие из которых являются вторичными лизосомами. В последующем этот протеин высвобождается во внеклеточное пространство и откладывается в амилоидных бляшках.

С углублением понимания этиологии  классических прионных болезней человека (БКЯ, куру и СГШШ) в настоящее время считается целесообразным их разделение на спорадические, приобретенные и наследственные (тaбл.2). При этом они рассматриваются как клинико-патологические синдромы в рамках, по-видимому, более широкого спектра заболеваний. Свидетельством этому являются описание в последние годы не только фатальной семейной инсомнии, но и некоторых вариантов БКЯ и СГШШ, характеризующихся определенными мутациями гена прионного белка.

Так, описаны семьи с наследственными  прионными заболеваниями, в которых отмечался выраженный фенотипический полиморфизм, напоминающие БКЯ и СГШШ, равно, как были случаи, не имеющие сходства с БКЯ и СГШШ. В литературе приведены наблюдения, идентифицированные путем анализа PRNP-гена, которые были атипичны не только клинически, но и морфологически, поскольку в них полностью отсутствовали классические патогистологические признаки прионных болезней. В отдельных семейных случаях БКЯ обращается внимание на их клиническое сходство с рядом нейродегенеративных заболеваний, такими как болезнь Альцгеймера, болезнь Пика, лобная дегенерация неальцгеймеровского типа, боковой амиотрофический склероз с деменцией. Следует отметить, что в последние годы в литературе сложилось мнение о целесообразности обозначения семейных случаев прионных болезней как наследственных с подразделением их в зависимости от характера мутации PRNP-гена. К настоящему времени обнаружено более 20 мутаций PRNP, достоверно связанных с врожденными прионными заболеваниями.

Высокий уровень разнообразия клинических  проявлений предполагает возможность роли других генетических факторов в патогенезе прионных заболеваний. Одним из таких кандидатов в настоящее время является аполипопротеид Е (ароЕ), ген которого картирован на хромосоме. Очевидно, генотип ароЕ может влиять на начало заболевания и характер патоморфологических изменений при спорадической БКЯ. Так, показано, что позднее начало этой формы БКЯ связано с apoEe2. Однако это направление нуждается в более углубленном исследовании.

Приобретенные прионные болезни включают ятрогенную БКЯ, новый вариант БКЯ  и куру. К спорадическим прионным болезням относят БКЯ и атипичные варианты БКЯ, последние - в связи с возможностью передачи приматам, даже при отсутствии характерных патогистологических признаков этого заболевания.

ЛЕЧЕНИЕ И ПРОФИЛАКТИКА ПРИОННЫХ БОЛЕЗНЕЙ ЧЕЛОВЕКА

В настоящее время не существует эффективной этиологической и патогенетической терапии прионных болезней, несмотря на достигнутый в последние годы прогресс в изучении этой группы медленных инфекций.

В ранних стадиях применяется симптоматическая терапия, корригирующая поведенческие  нарушения, расстройства сна и миоклонии  (амфетамины, барбитураты, антидепрессанты, бензодиазепины, другие нейролептики); в поздних - поддерживающая терапия.

Вместе с тем на современном  этапе проблема разработки эффективной терапии прионных болезней считается задачей первостепенной важности, поскольку имеются прогнозы, не исключающие возможность значительной эпидемии нового варианта БКЯ в ближайшие 10 - 15 лет. Создание адекватного этиологического и патогенетического лечения больных актуально также в связи с наличием групп риска развития семейных и ятрогенных вариантов указанных заболеваний, которые могут быть выделены уже в настоящее время.

Безусловно, успехи в создании этих методов лечения зависят от существующих представлений о свойствах не только PrP^Sc, но и PrP^C которые позволяют уже на данном этапе обсуждать некоторые из этих подходов.

Одним из наиболее перспективных путей  лечения представляется предотвращение преобразования PrP^C в PrP^Sc путем стабилизации структуры PrP^C связующим активным веществом или изменением действия протеина X, который может функционировать как молекулярный шаперон. Остается определить, какой из препаратов будет более действенным: связывающий PrP^C или имитирующий структуру PrP^C с основными полиморфными остатками, который, возможно, предотвращает скрепи и БКЯ. Следует отметить, что средства, призванные воспрепятствовать образованию прионов, должны проникать через гематоэнцефалический барьер.

Возможным терапевтическим подходом при лечении прионных болезней может  быть снижение уровня PrP^C у человека без нанесения ему вреда в результате уменьшения содержания PrP мРНК с помощью олигонуклеотидов, что может отсрочить появление симптомов болезни.

Рекомендуется проводить генетический анализ прионного гена у лиц, в семьях которых были зарегистрированы больные с патологией. Более сложной является проблема пренатальной ДНК-диагностики и связанное с этим решение вопроса о прерывании беременности в случае наличия у одного из родителей наследственной прионной болезни, поскольку неполная пенетрантность некоторых из этих заболеваний делает сомнительным предсказание будущего для носителя мутантного гена.

В Европе, в том числе и в  России, осуществляется ряд мероприятий  по профилактике прионных инфекций. Наряду с ограничением использования лекарственных средств, приготовленных из тканей коров, прекращено производство гормонов гипофиза животного происхождения, предпочтение отдается генно-инженерным препаратам. В ряде стран введены ограничения на трансплантацию твердой мозговой оболочки. Разрабатываются запретительные положения на трансплантацию тканей, переливание крови и назначение препаратов крови от индивидуумов с деменцией.

Поскольку передача прионных болезней от человека человеку предполагает прямую инокуляцию инфекционного материала, при работе с больными в процессе инвазивных процедур, а также при контакте с их биологическими жидкостями необходимо придерживаться правил, предусмотренных при работе с больными со СПИДом. При вскрытии умерших больных применяют те же правила.

Инструменты, используемые у больных  БКЯ при нейрохирургических манипуляциях, а также, по-видимому, при производстве тонзиллярной биопсии, и внутримозговые электроды должны быть уничтожены.

Еще одним путем предупреждения прионных болезней может быть разведение домашних животных, не передающих прионов. Такие примеры в природе существуют, в частности есть породы овец, генетически резистентные к скрепи. В настоящее время имеются возможности для выведения генетически резистентных пород крупного рогатого скота.