ไพรออน - ตัวการที่ทำให้เกิดโรคไพรออน

การติดเชื้อไวรัสแบบช้ามีลักษณะเฉพาะตามเกณฑ์พิเศษ:

• ระยะฟักตัวที่ยาวนานผิดปกติ (เดือน, ปี)
• การบาดเจ็บเฉพาะที่ของอวัยวะและเนื้อเยื่อ โดยเฉพาะระบบประสาทส่วนกลาง
• โรคมีการดำเนินไปอย่างช้าๆ และสม่ำเสมอ
• ผลลัพธ์อันเลวร้ายที่ไม่อาจหลีกเลี่ยงได้

เชื้อโรคบางชนิดที่ทำให้เกิดการติดเชื้อไวรัสเฉียบพลันยังสามารถทำให้เกิดการติดเชื้อไวรัสแบบช้าได้ ตัวอย่างเช่น ไวรัสหัดเยอรมันอาจทำให้เกิด SSPE และไวรัสหัดเยอรมันทำให้เกิดโรคหัดเยอรมันและโรคหัดเยอรมันแบบเรื้อรังแต่กำเนิด

การติดเชื้อไวรัสในสัตว์แบบช้าๆ ทั่วไปเกิดจากไวรัสวิสนา/มาดิ ซึ่งเป็นเรโทรไวรัส ไวรัสชนิดนี้เป็นสาเหตุของการติดเชื้อไวรัสแบบช้าๆ และโรคปอดบวมในแกะเนื้อสมอง สีขาว ถูกทำลาย เกิดอัมพาต (วิสนา - ผอมแห้ง) ปอดและม้ามอักเสบ เรื้อรัง

โรคที่มีลักษณะคล้ายกับการติดเชื้อไวรัสแบบช้าเกิดจากไพรออน ซึ่งเป็นตัวการที่ทำให้เกิดการติดเชื้อไพรออน โรคไพรออนเป็นกลุ่มของความผิดปกติที่คืบหน้าไปของระบบประสาทส่วนกลางในมนุษย์และสัตว์ ในมนุษย์ การทำงานของระบบประสาทส่วนกลางจะบกพร่อง เกิดการเปลี่ยนแปลงบุคลิกภาพ และเกิดความผิดปกติของการเคลื่อนไหว อาการของโรคมักจะคงอยู่เป็นเวลาหลายเดือนถึงหลายปี และจบลงด้วยการเสียชีวิต ก่อนหน้านี้ การติดเชื้อไพรออนได้รับการพิจารณาร่วมกับสิ่งที่เรียกว่าตัวการที่ทำให้เกิดการติดเชื้อไวรัสแบบช้า

เชื้อก่อโรคบางชนิดที่ทำให้เกิดโรคไพรออนจะสะสมในเนื้อเยื่อน้ำเหลืองก่อนเป็นอันดับแรก ไพรออนที่เข้าสู่สมองจะสะสมในปริมาณมาก ทำให้เกิดอะไมลอยโดซิส (โปรตีนผิดปกตินอกเซลล์ ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือมีอะไมลอยด์สะสม ทำให้เนื้อเยื่อฝ่อและแข็ง) และแอสโตรไซโทซิส (นิวโรเกลียที่มีแอสโตรไซติกขยายตัว เส้นใยเกลียผลิตมากเกินไป) เส้นใย โปรตีนหรืออะไมลอยด์รวมกลุ่มกัน และการเปลี่ยนแปลงแบบสปองจิฟอร์มในสมอง (โรคสมองเสื่อมแบบแพร่กระจาย) เกิดขึ้น ส่งผลให้พฤติกรรมเปลี่ยนไป การประสานงานการเคลื่อนไหวบกพร่อง อ่อนล้าจนเสียชีวิต ภูมิคุ้มกันไม่ก่อตัว โรคไพรออนเป็นโรคที่เกิดจากโครงสร้างที่เกิดจากการพับตัวที่ไม่ถูกต้อง (ละเมิดโครงสร้างที่ถูกต้อง) ของโปรตีนในเซลล์ที่จำเป็นต่อการทำงานปกติของร่างกาย เส้นทางการถ่ายทอดไพรออนมีหลากหลาย:

• เส้นทางการย่อยอาหาร - ผลิตภัณฑ์ที่ติดเชื้อจากสัตว์ สารเติมแต่งอาหารจากอวัยวะวัวดิบ ฯลฯ:
• การติดต่อผ่านการถ่ายเลือด การให้ยาที่มีต้นกำเนิดจากสัตว์ การปลูกถ่ายอวัยวะและเนื้อเยื่อ การใช้เครื่องมือทางศัลยกรรมและทางทันตกรรมที่มีการติดเชื้อ
• การส่งผ่านทางการเตรียมภูมิคุ้มกันทางชีววิทยา (การติดเชื้อ PrP ในแกะ 1,500 ตัวจากวัคซีนฟอร์มาลินในสมองจากแกะที่ป่วยเป็นที่ทราบกัน)

ไพรออนที่ก่อโรคซึ่งเข้าไปในลำไส้จะถูกขนส่งเข้าสู่กระแสเลือดและน้ำเหลือง หลังจากการจำลองแบบรอบนอกในม้าม ไส้ติ่ง ต่อมทอนซิลและเนื้อเยื่อน้ำเหลืองอื่นๆ ไพรออนจะถูกถ่ายโอนไปยังสมองผ่านเส้นประสาทส่วนปลาย (neuroinvasion) ไพรออนสามารถแทรกซึมเข้าสู่สมองโดยตรงผ่านอุปสรรคเลือด-สมองได้ ก่อนหน้านี้เชื่อกันว่าระบบประสาทส่วนกลางเป็นเนื้อเยื่อเดียวที่ไพรออนที่ก่อโรคสะสม แต่มีการศึกษาวิจัยที่แสดงให้เห็นว่าได้เปลี่ยนสมมติฐานนี้ไป ปรากฏว่าการสะสมของไพรออนในม้ามมีความเกี่ยวข้องกับการเพิ่มขึ้นและการทำงานของเซลล์เดนไดรต์แบบฟอลลิเคิล

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

คุณสมบัติของไพรออน

ไอโซฟอร์มของเซลล์ปกติของโปรตีนไพรออนที่มีน้ำหนักโมเลกุล 33-35 kDa ถูกกำหนดโดยยีนโปรตีนไพรออน (ยีนไพรออน - PrNP ตั้งอยู่บนโครโมโซมที่ 20 ของมนุษย์) ยีนปกติปรากฏบนพื้นผิวเซลล์ (ยึดอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์โดยไกลโคโปรตีนของโมเลกุล) ไวต่อโปรตีเอส ยีนนี้ควบคุมการส่งสัญญาณประสาท วงจรชีวิตประจำวัน กระบวนการออกซิเดชัน มีส่วนร่วมในการเผาผลาญทองแดงในระบบประสาทส่วนกลาง และในการควบคุมการแบ่งตัวของ เซลล์ต้นกำเนิด ไขกระดูกนอกจากนี้ ยีนไพรออนยังพบได้ในม้ามต่อมน้ำเหลืองผิวหนังระบบทางเดินอาหาร และเซลล์เดนไดรต์ของรูขุมขน

การแพร่กระจายของไพรออนที่ทำให้เกิดโรค

การเปลี่ยนแปลงของไพรออนเป็นรูปแบบที่เปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นเมื่อสมดุลที่ควบคุมด้วยจลนศาสตร์ระหว่างไพรออนทั้งสองถูกรบกวน กระบวนการนี้จะเพิ่มขึ้นด้วยการเพิ่มปริมาณของไพรออนที่ก่อโรค (PrP) หรือจากภายนอก PrP เป็นโปรตีนปกติที่ยึดติดอยู่กับเยื่อหุ้มเซลล์ PrP' เป็นโปรตีนที่ไม่ชอบน้ำทรงกลมที่รวมตัวกันและ PrP'' บนพื้นผิวเซลล์ เป็นผลให้ PrP' ถูกเปลี่ยนเป็น PrP'' และวงจรก็ดำเนินต่อไป รูปแบบที่ก่อโรคของ PrP'' จะสะสมในเซลล์ประสาท ทำให้เซลล์มีลักษณะเป็นรูพรุน

คุรุ

โรคไพรออน ซึ่งเคยพบได้ทั่วไปในชาวปาปัว (แปลว่าตัวสั่น) ในพื้นที่ทางตะวันออกของเกาะนิวกินี คุณสมบัติในการติดเชื้อของโรคนี้ได้รับการพิสูจน์โดย K. Gajdusek เชื้อก่อโรคแพร่กระจายผ่านอาหารอันเป็นผลจากการกินเนื้อคนแบบพิธีกรรม - การกินสมองของญาติที่เสียชีวิตซึ่งติดเชื้อไพรออนที่ปรุงไม่สุกเพียงพอ เนื่องมาจากระบบประสาทส่วนกลางได้รับความเสียหาย การเคลื่อนไหวและการเดินจึงลดลง มีอาการหนาวสั่นและมีความสุข ("ความตายที่หัวเราะ") ระยะฟักตัวจะกินเวลา 5-30 ปี ผู้ป่วยจะเสียชีวิตหลังจากผ่านไป 1 ปี

โรคครอยต์ซ์เฟลด์-จาค็อบ

โรคไพรออน ซึ่งมีอาการแสดงเป็นภาวะสมองเสื่อม ความผิดปกติของการมองเห็นและสมองน้อย และความผิดปกติของการเคลื่อนไหว โดยอาจเสียชีวิตได้หลังจากป่วยเป็นเวลา 4-5 เดือนในกลุ่มโรคครอยต์ซ์เฟลด์ต์-จาคอบแบบคลาสสิก และหลังจากนั้น (3-14 เดือนในกลุ่มโรคครอยต์ซ์เฟลด์ต์-จาคอบแบบใหม่ ระยะฟักตัวอาจยาวนานถึง 20 ปี สาเหตุของโรคและช่องทางการติดเชื้ออาจเป็นไปได้หลายทาง:

• เมื่อบริโภคผลิตภัณฑ์จากสัตว์ที่ผ่านการอบด้วยความร้อนไม่เพียงพอ เช่น เนื้อและสมองของวัวที่เป็นโรคสมองโป่งพองในวัว
• ในระหว่างการปลูกถ่ายเนื้อเยื่อ เช่น การปลูกถ่ายกระจกตา การถ่ายเลือด การใช้ฮอร์โมนและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพอื่นๆ ที่มีต้นกำเนิดจากสัตว์ การใช้เอ็นแมว เครื่องมือผ่าตัดที่ปนเปื้อนหรือผ่านการฆ่าเชื้อไม่เพียงพอ การจัดการของภาคส่วนทางการแพทย์
• ในกรณีที่มีการผลิต PrR มากเกินไปและเงื่อนไขอื่น ๆ ที่กระตุ้นกระบวนการแปลง PrR' เป็น PrR"

โรคนี้สามารถเกิดขึ้นได้จากการกลายพันธุ์หรือการแทรกซึมในบริเวณยีนไพรออน ลักษณะทางพันธุกรรมของโรคนี้มักเกิดขึ้นเนื่องจากความเสี่ยงต่อโรคครอยต์ซ์เฟลด์ต์-จาคอบทางพันธุกรรม ในผู้ป่วยโรคครอยต์ซ์เฟลด์ต์-จาคอบชนิดใหม่ อาการผิดปกติจะเกิดขึ้นในช่วงอายุน้อย (อายุเฉลี่ย 28 ปี) ซึ่งต่างจากโรคทั่วไป (อายุเฉลี่ย 65 ปี) ในผู้ป่วยโรคครอยต์ซ์เฟลด์ต์-จาคอบชนิดใหม่ โปรตีนไพรออนที่ผิดปกติจะสะสมไม่เพียงแต่ในระบบประสาทส่วนกลางเท่านั้น แต่ยังสะสมในเนื้อเยื่อต่อมน้ำเหลือง รวมถึงต่อมทอนซิลด้วย

[ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

กลุ่มอาการ Gerstmann-Sträussler-Scheinker

โรคพรีออนที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรม มีอาการสมองเสื่อม กล้ามเนื้ออ่อนแรง กลืนลำบากและพูดไม่ชัด มักเกิดขึ้นแบบถ่ายทอดทางพันธุกรรม ระยะฟักตัวอยู่ที่ 5-30 ปี โรคนี้เกิดขึ้นเมื่ออายุ 50-60 ปี และมีระยะเวลาตั้งแต่ 5-13 ปี

โรคนอนไม่หลับที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรม

โรคภูมิคุ้มกันทำลายตนเองที่มีอาการนอนไม่หลับเรื้อรัง ระบบประสาทซิมพาเทติกทำงานมากเกินไป (ความดันโลหิตสูง อุณหภูมิร่างกายสูง เหงื่อออกมาก หัวใจเต้นเร็ว) อาการสั่น อะแท็กเซีย มีอาการหลายโคลน ประสาทหลอน การนอนหลับถูกรบกวนอย่างรุนแรง อาจเสียชีวิตได้เมื่อระบบหัวใจและหลอดเลือดล้มเหลว

ถู

โรคสเครปี้ (จากคำว่า scrape ในภาษาอังกฤษ แปลว่า scrape) เป็นโรคไพรออนของแกะและแพะ (โรคขี้เรื้อน) ซึ่งเกิดขึ้นพร้อมกับการเสียหายของระบบประสาทส่วนกลาง ความผิดปกติของการเคลื่อนไหวที่ค่อยๆ แย่ลง อาการคันผิวหนัง อย่างรุนแรง (โรคขี้เรื้อน) และส่งผลให้สัตว์ตายในที่สุด

โรคสมองบวมในวัว

โรคในวัวที่มีอาการระบบประสาทส่วนกลางถูกทำลาย การประสานงานการเคลื่อนไหวบกพร่อง และสัตว์จะตายในที่สุด โรคนี้ระบาดครั้งแรกในบริเตนใหญ่ โดยมักเกิดจากการให้เนื้อและกระดูกสัตว์ที่มีไพรออนที่ทำให้เกิดโรคเป็นอาหาร ระยะฟักตัวอยู่ระหว่าง 1.5 ถึง 15 ปี โดยสมอง ไขสันหลัง และลูกตาของสัตว์จะติดเชื้อมากที่สุด

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ]

การวินิจฉัยโรคไพรออนในห้องปฏิบัติการ

ในระหว่างการวินิจฉัย จะสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงแบบ spongiform ในสมอง การเกิด astrocytosis (gliosis) และการไม่มีการอักเสบแทรกซึม สมองจะถูกย้อมเพื่อหาอะไมลอยด์ ตรวจหาโปรตีนมาร์กเกอร์ของความผิดปกติของสมองจากไพรออนในน้ำไขสันหลัง (โดยใช้ ELISA) ดำเนินการวิเคราะห์ทางพันธุกรรมของยีนไพรออน (PCR)

การป้องกันโรคไพรออน

แนะนำให้นึ่งฆ่าเชื้อเครื่องมือและวัตถุในสิ่งแวดล้อมด้วยหม้อนึ่งฆ่าเชื้อ (134°C นาน 18 นาที 121°C นาน 1 ชั่วโมง) เผา บำบัดเพิ่มเติมด้วยสารฟอกขาว และสารละลายโซเดียมคลอไรด์ธรรมดา 1 ชั่วโมง สำหรับการป้องกันโรคที่ไม่จำเพาะเจาะจง มีข้อจำกัดในการใช้ผลิตภัณฑ์ยาจากสัตว์ และห้ามผลิตฮอร์โมนต่อมใต้สมองจากสัตว์ ห้ามปลูกถ่ายเยื่อดูราเมเทอร์ ควรใช้ถุงมือยางเมื่อทำงานกับของเหลวในสมองของผู้ป่วย