Канібалізм - білок, який страшніше будь-якого вірусу

Канібалізм - Білок, який страшніше будь-якого вірусу

Встановлено механізм зараження людей пріонами - специфічними білками, на рахунку яких дві Нобелівських премії з медицини та ймовірно, мільйони життів. Тетяна Чернова з Університету Еморі (Emory University) розповіла
про останні дослідження того, що не відноситься ні до бактерій, ні до вірусів, але за летальністю перевершує їх усіх.

Поштовхом до відкриття пріонів стало вивчення в середині минулого століття канібалізму, що процвітало на островах Папуа - Новій Гвінеї. Тоді Деніел Карлтон Гайдушек (Daniel Carleton Gajdusek) вивчав у жителів племен гірської місцевості окапі і Форес, практикуючих ритуальний канібалізм, хвороба Куру. Папуаси їли своїх видатних ворогів, вважаючи, що сила та інші властивості убитого переходять до поїдає. Втім, померлих одноплемінників вони теж їли. Увага Гайдушека привернуло те, що серед канібалів дуже багато людей з явно порушеними функціями мозку. Особливо серед жінок і дітей - групи, яка, по ідеї, не повинна страждати від старечого маразму.

В результаті він відкрив невиліковну смертельну хворобу мозку, якої канібали заражалися, поїдаючи мізки мерців. Жінки і діти частіше ставали жертвами хвороби, тому що вони так чи інакше контактували з сирим м'ясом.

Пізніше група подібних хвороб отримала загальну назву губчаста енцефалопатія. При цих захворюваннях змінюється структура складових мозку білків. Видозмінені білки формують в мозку власні, більш щільні структури. Нервові клітини гинуть, що призводить до появи в мозковій речовині мікроскопічних дірок. Відповідно, через їх загибелі рвуться існуючі зв'язки між нейронами, а нові утворюватися з такою швидкістю не встигають.

Мозгова діяльність з розвитком захворювання все більше порушується. Спочатку змінюється поведінка, порушується сон, апетит, знижується маса тіла. Через кілька місяців порушується зір, починаються головні болі, запаморочення, нестійкість. Ще через кілька місяців починає розвиватися недоумство (деменція). У цій стадії хвороба різко прогресує, людина впадає в стан повного руйнування мозкової діяльності, починають відключатися функції організму, і він помирає.

Серед нечисленних племен папуасів-людожерів саме так (поки вони були цікаві дослідникам)
померли понад 3 тис. осіб.

Пріони, як пояснила Тетяна Чернова, - це не віруси, і не бактерії, а білки. Правда, вони складені не в звичайну альфа-спіраль, а в так званий складчастий бета-лист. Через що не можуть брати участь в роботі організму. Зате у них з'являється інша властивість - стикаючись з правильно складеним білком, вони каталізують його пересворачіваніе в неправильну нагріванні до 134 градусів не виходить зруйнувати все молекули приона. Особливо якщо вони присохли до металевої поверхні. Ультрафіолетове, іонізуючі і мікрохвильове випромінювання на них також не діє.

Варто пояснити, що патологічні білки розмножуються без нуклеїнових кислот - вони не відтворюють себе, а каталізують структурний перетворення нормального клітинного білка в собі подібний, схожий на бета-амілоїд.

Пріони відрізняються від звичайних білків не складом амінокислот, а структурою - будовою. Звичайний білок може змінити свою конформацію і стати клубочком з декількох молекул. Такий агрегує білок стає інфекційним - він передається з клітки в клітку, змінюючи структуру інших споріднених білків і викликаючи захворювання, - розповідає Тетяна Чернова, давно займається вивченням пріонів.

Дослідниця пояснює - Особливість пріонових білків в тому, що вони кодуються нормальними генами. Тому вони можуть з'являтися і накопичуватися не тільки через мутацій, але і в результаті впливу стрессирующих факторів навколишнього середовища, наприклад. Далі інфекційний білок «передається по ланцюжку»: спорадичне перетворення нормального білка в інфекційний відбувається через те, що він просто стикнувся з «клубочком» іншого білка ».

Якщо один з цих білків агрегований (згорнутий в клубочок), то другий при контакті з ним може змінити свою конформацію і стати пріонового, - пояснює Тетяна Чернова.

Канібалізм серед тварин - це прояв внутрішньовидової конкуренції, фактор природного добору. У тваринному світі канібалізм частіше спостерігається при несприятливих факторах: переущільнення популяції або нестачі їжі. Тому для тварин канібалізм - це спосіб виживання і регулювання чисельності популяції. Так, в холодні зими через масову загибель дрібних ссавців великі хижаки (рисі, вовки) поїдають один одного. Канібалізм описаний і серед левів, ведмедів і свиней. В умовах нестачі харчових ресурсів самки хижаків і гризунів повністю або частково поїдають свій приплід. Канібалізм можна розглядати і як прояв материнського інстинкту. Наприклад, самки гризунів можуть стати канібалами через занадто частих приплодом, коли організм відчуває дефіцит білка і не в змозі прогодувати підростаюче покоління. Але буває і таке, що гризуни поїдають тільки слабких дитинчат, таким способом вони дають можливість рости і розвиватися тільки гідним членам популяції. Гримучі змії (Crotalus polystictus) поїдають мертвих дитинчат і нежиттєздатні яйця, щоб заощадити енергію для створення нового виводка. Вчені вважають, що канібалізмом С. polystictus виправляють критичну ситуацію, пов'язану зі зникненням Свою кладку поїдають зголоднілі жаби, саламандри та інші гади.

Каннібалістамі бувають і хіщниериби: він і поїдають навіть свою молодь, але часто роблять це не навмисно, чи не відрізняючи своїх від чужих.

Канібалізм - поширене явище серед комах. Наприклад, пустельна сарана Schisocerca gregaria через нестачу білка починає їсти своїх родичів. А борошняні хрущаки (Tenebrio) канібалізмом регулюють чисельність популяції: при перенаселення вони пожирають свою кладку. А личинки наїзників Galesus знищують своїх побратимів в тілі господаря, який може прогодувати тільки одного паразита. Самки каракуртів (Latrodectus tredecimguttatus) і богомолів (Mantodea) поїдають самців після спарювання. Цей канібалізм - корисне пристосування, а не реакція на стресову ситуацію. Канібалізм як вид колективної поведінки вчені спостерігали у бактерій Paenibacillus dendritiformis. Вони вбивають собі подібних під час стресу, наприклад голоду, шоку від високої температури або дії хімікатів. Таким способом бактерії регулюють свою чисельність і підвищують доступність харчових ресурсів. Грунтові бактерії Bacillus subtilis під час стресу теж переходять на канібалізм.

У мозок через кишечник

Дослідники з Великобританії, Нідерландів і США показали, що білкова інфекція входить в мозок через тонкий кишечник. Патологічні білки проникають в нервову систему через Пейєрові бляшки - вузлові скупчення лімфоїдної тканини. Ці бляшки - бар'єр для більшості патогенів. Але, як з'ясували Клаудина Раймонд (Claudine R. Raymond) і його колеги, пріони в «більшість» не входять. Вони, навпаки, використовують захисний бар'єр для того, щоб відкрити собі шлях в мозок. І, до речі, доставляють їх у нервову систему імунні клітини - макрофаги фолікулярні дендритні клітини. Тобто людський організм взагалі не здатний протистояти пріонами - імунна система їх просто не помічає. До речі, нездатність імунітету протистояти пріонами зауважив ще Прузінер: «Пріони багато менше вірусів, імунітет ніяк не реагує на появу патологічного білка, так як за своєю суттю він не може вважатися чужим».

За останніми даними, хвороби Альцгеймера і Паркінсона також мають якщо не пріонові коріння, то дуже схожий механізм перероджуючись-ня нормального білка в патологічний. Так, Тетяна Чернова і її колеги виявили білок (Lsb2), який підтримує спонтанне формування пріонів. Цей білок з'являється в перегрітих клітинах у відповідь на тепловий стрес. І не виключено, що стареча деменція має схожі механізми зародження і распростра¬ненія, впевнені біохіміки.

Поки від цієї інфекції немає ні специфічних методів профілактики, ні лікування. Відмова від вживання телячих мізків може бути відносною профілактикою, але відмова від м'яса - навряд чи. До того ж пріони можуть з'являтися в організмі через мутацій або під впливом стресу. Так що 100-відсоткової захисту від них не існує. EZ3

Схожі записи:

У розділі: Кулінарія

Пам'ятайте такий варіант мучного вироби як соломка? Звичайно, мало підходить для дієти і розвантажувальних днів продукт, який має велику кількість калорій і солі. Але іноді так хочеться похрумтіти

У розділі: Наука і технології

Дріжджі і бактерії кишкової палички біотехнології вже давно змусили працювати з чужої ДНК, щоб клонувати її (отримувати безліч копій).

У розділі: Корисне

Меблі грає величезну роль в інтер'єрі будь-якого будинку. Вона повинна бути не тільки красивою, але і зручною, займати не надто багато місця, повинна бути місткою.

У розділі: Все для дому

Меблі грає величезну роль в інтер'єрі будь-якого будинку. Вона повинна бути не тільки красивою, але і зручною, займати не надто багато місця, повинна бути місткою.