Chia sẻ:
Prion đặc trưng, cấu trúc, chức năng, bệnh tật
các priones Chúng là các protein không có bộ gen hoặc axit nucleic hoạt động như các tác nhân truyền nhiễm. Thuật ngữ "prion" có nghĩa là hạt truyền nhiễm protein (từ Hạt truyền nhiễm Protein của Anh), và được đặt ra bởi nhà thần kinh học và người đoạt giải thưởng Nobel, Stanley B. Prusiner.
Năm 1982, Prusiner và các đồng nghiệp đã xác định được một hạt protein truyền nhiễm, trong khi nghiên cứu nguyên nhân gây ra bệnh Creutzfeldt-Jakob (ở người) và bệnh não xốp màng não..
Những tác nhân truyền nhiễm hiếm gặp này được tìm thấy trong màng của các tế bào bình thường, chỉ là các protein bị sai lệch và / hoặc có cấu trúc ba chiều bất thường. Những protein này chịu trách nhiệm cho nhiều bệnh thoái hóa và tỷ lệ tử vong rất cao ảnh hưởng đến các mô thần kinh và cấu trúc não.
Chúng còn được gọi là bệnh prion. Trong số những điều quan trọng nhất ảnh hưởng đến con người là bệnh kuru, bệnh Gerstmann-Sträussler-Scheinker, hội chứng Creutzfeldt-Jakob và chứng mất ngủ gia đình gây tử vong..
Chỉ số
- 1 Đặc điểm chung
- 2 cấu trúc
- 2.1 PrP (C)
- 2.2 PrP (Sc)
- 3 chức năng
- 3.1 Với các thụ thể glutamate metabotropic
- 3.2 Trong phát triển phôi thai
- 3.3 Thần kinh bảo vệ
- 3.4 Hệ thần kinh ngoại biên
- 3.5 Tế bào chết
- 3.6 Bộ nhớ dài hạn
- 3.7 Đổi mới tế bào gốc
- 4 bệnh do prion gây ra
- 4.1 Bệnh Creutzfeldt-Jakob (CJD)
- 4.2 Bệnh Gerstmann-Sträussler-Scheinker
- 4.3 Prionopathy với độ nhạy cảm với protease
- 4.4 Mất ngủ gây tử vong
- 4,5 Kuru
- 4.6 Bệnh ở động vật
- 5 phương pháp điều trị
- 6 Phòng chống
- 7 tài liệu tham khảo
Đặc điểm chung
Prions là cấu trúc protein có trong màng tế bào. Những protein này có hình dạng hoặc hình dạng thay đổi [PrP (Sc)].
Liên quan đến sự nhân lên của nó, nó đạt được thông qua việc chuyển đổi các hình thức, như trong trường hợp bệnh phế liệu. Trong bệnh này, prion tuyển PrP (C) (protein prion có cấu trúc không bị xáo trộn) để kích thích chuyển đổi thành đồng dạng PrP (Sc).
Điều này tạo ra một phản ứng dây chuyền truyền bá vật liệu truyền nhiễm và do đó cho phép tưới tiêu bệnh. Vẫn chưa biết quá trình chuyển đổi này xảy ra như thế nào.
Những protein bất thường có khả năng nhân giống, không có axit nucleic. Bằng chứng về điều này là chúng có khả năng chống lại tia X và tia cực tím. Các tác nhân này dễ dàng phá vỡ axit nucleic.
Các protein prion, trong đó prion được cấu tạo (PrP), được tìm thấy trên khắp cơ thể, không chỉ của con người mà của các động vật có xương sống khỏe mạnh khác. Những protein này thường kháng với protease (enzyme xúc tác protein).
Người ta biết rất ít về sự hữu ích của protein prion PrP (C), dạng bình thường của protein không nhiễm trùng trong cơ thể con người.
Tuy nhiên, một số nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng, ở chuột, những protein này kích hoạt sửa chữa myelin trong các tế bào của hệ thần kinh ngoại biên. Nó cũng đã được chứng minh rằng sự vắng mặt của những nguyên nhân này gây ra sự phá hủy của các tế bào thần kinh như vậy.
Cấu trúc
Kiến thức mà chúng ta có về cấu trúc của prion nằm chủ yếu trong nghiên cứu được thực hiện trên vi khuẩn Escherichia coli.
Các nghiên cứu được thực hiện cho thấy các polypeptide PrP (C) (bình thường) và PrP (Sc) (truyền nhiễm) giống hệt nhau trong thành phần axit amin, nhưng chúng khác nhau về cấu trúc 3D và trong cách gấp của chúng.
PrP (C)
Những prion không nhiễm trùng này, ở người, có 209 axit amin. Họ có một liên kết disulfide. Cấu trúc của nó là xoắn ốc, có nghĩa là nó có các axit amin hình xoắn ốc (xoắn alpha) và một số chuỗi axit amin phẳng (tấm beta).
Protein này không thể được tách ra bằng cách ly tâm, ngụ ý rằng nó không thể lắng đọng. Nó dễ dàng được tiêu hóa bởi protease serine phổ rộng gọi là proteinase K.
PrP (Sc)
Nó là một loại protein truyền nhiễm biến đổi PrP (C) thành các dạng đồng phân PrP (Sc) truyền nhiễm và có cấu hình hoặc hình dạng bất thường.
Rất ít người biết đến cấu trúc 3D của nó, tuy nhiên người ta biết rằng nó có một vài hình dạng xoắn ốc và nhiều sợi hoặc betas phẳng hơn. Sự thay đổi của isoform là những gì được gọi là sự kiện cơ bản của bệnh prion.
Chức năng
Các protein prion tế bào [Prp (C)] nằm trên bề mặt tế bào của một loạt các cơ quan và mô. Người ta biết rất ít về các chức năng sinh lý của prion trong cơ thể sinh vật. Mặc dù vậy, kinh nghiệm thực hiện trên chuột cho thấy các chức năng có thể, chẳng hạn như:
Với các thụ thể glutamate metabotropic
Nó đã được chứng minh rằng PrP (C), hoạt động với các thụ thể glutamate (ionotropic và metabotropic). PrP (C) tham gia như một thụ thể cho các oligome synapotoxic của peptide Aβ trên bề mặt tế bào.
Trong sự phát triển phôi
Ở chuột thuộc họ Murinae, người ta đã phát hiện ra rằng protein prion PrP (C) được biểu hiện vài ngày sau khi cấy, trong quá trình phát triển phôi.
Điều này chỉ ra rằng chúng đóng vai trò trong quá trình phát triển của những động vật có vú nhỏ này. Vai trò mà theo các nhà nghiên cứu có liên quan đến sự điều hòa của sự hình thành tế bào thần kinh (sản xuất sợi trục và sợi nhánh của tế bào thần kinh).
Họ cũng hành động về sự tăng trưởng của sợi trục. Những protein prion này thậm chí còn tham gia vào sự phát triển của mạch tiểu não. Do đó, người ta tin rằng sự vắng mặt của các prion PrP (C) này dẫn đến sự chậm phát triển động cơ của loài gặm nhấm.
Thần kinh
Trong các nghiên cứu về sự biểu hiện quá mức của PrP (C) theo định hướng của gen, người ta thấy rằng sự vắng mặt của các prion này gây ra vấn đề với việc cung cấp máu cho một số phần của não (thiếu máu não cấp tính).
Điều này có nghĩa là protein prion hoạt động như chất bảo vệ thần kinh. Ngoài ra, người ta đã chứng minh rằng sự biểu hiện quá mức của PrP (C) có thể làm giảm hoặc cải thiện các tổn thương do thiếu máu cục bộ.
Hệ thần kinh ngoại biên
Chức năng sinh lý của Prp (C) trong việc duy trì myelin ngoại vi được phát hiện gần đây.
Trong một nghiên cứu trong phòng thí nghiệm đã phát hiện ra rằng khi không có protein prion, chuột trong phòng thí nghiệm đã phát triển sự thiếu hụt thần kinh di chuyển thông tin từ não và tủy sống, trong cái gọi là bệnh thần kinh ngoại biên..
Tế bào chết
Có một số protein tương tự như prion và chúng nằm ở các bộ phận khác của cơ thể ngoài não.
Các chức năng của các protein như vậy là bắt đầu, điều hòa và / hoặc kiểm soát sự chết của tế bào, khi sinh vật đang bị tấn công (ví dụ như virion), do đó ngăn chặn sự lây lan của mầm bệnh.
Chức năng đặc biệt này của các protein này khiến các nhà nghiên cứu suy nghĩ về tầm quan trọng có thể có của prion không nhiễm trùng trong cuộc chiến chống lại mầm bệnh.
Trí nhớ dài hạn
Một nghiên cứu được thực hiện tại Viện Stowers, ở Missouri, Hoa Kỳ. đã chứng minh rằng prion prP có thể có vai trò trong việc duy trì trí nhớ dài hạn.
Nghiên cứu tiết lộ rằng một số protein prion có thể được kiểm soát để hoạt động trong việc duy trì các chức năng sinh lý của bộ nhớ dài hạn.
Đổi mới tế bào gốc
Một cuộc điều tra về protein prion được thể hiện trong các tế bào gốc của mô máu, cho thấy tất cả các tế bào gốc này (tạo máu), biểu hiện protein prion trong màng tế bào của chúng. Vì vậy, người ta tin rằng họ tham gia vào quá trình đổi mới tế bào phức tạp và rất quan trọng.
Bệnh do prions gây ra
Bệnh lý của nguồn gốc prion được công nhận là rối loạn thoái hóa não tiến triển. Chúng có thể tấn công động vật bò, hươu, nai, cừu và thậm chí cả con người.
Những bệnh này được gây ra bởi sự thay đổi cấu trúc của protein PrP (C) và chức năng cụ thể của chúng vẫn chưa chắc chắn cho đến ngày nay. Bệnh lý Prion có thể phát sinh mà không có nguyên nhân được biết đến. Chúng có thể có nguồn gốc di truyền và cũng có thể được truyền theo cách truyền nhiễm.
Prions gây ra các loại bệnh gia đình, lẻ tẻ và truyền nhiễm. Bệnh prion gia đình là những bệnh có thể di truyền. Các bệnh lý lẻ tẻ là phổ biến nhất và xảy ra mà không biết nguyên nhân.
Các bệnh truyền nhiễm được coi là hiếm, chúng lây truyền qua người từ người sang người, từ động vật sang động vật, từ người sang động vật và ngược lại. Các nguyên nhân có nhiều và từ việc tiêu thụ thịt bị ô nhiễm, ăn thịt đồng loại, truyền máu, đến thao tác với các thiết bị phẫu thuật bị ô nhiễm.
Các bệnh prion phổ biến nhất là:
Bệnh Creutzfeldt-Jakob (CJD)
Được coi là bệnh prion phổ biến nhất ở người, đó là một bệnh lý quốc tế, nghĩa là phân phối toàn cầu. Nó có thể xảy ra theo cách di truyền (gia đình), lẻ tẻ hoặc truyền nhiễm.
Bệnh nhân có các triệu chứng như mất trí nhớ, giật hoặc cử động không tự nguyện và thiếu hụt hệ thống thần kinh trung ương.
Tùy thuộc vào cách điều trị và hình thức của bệnh, tử vong có thể xảy ra trong khoảng từ 4 tháng đến 2 năm sau khi mắc bệnh. Chẩn đoán rất khó thực hiện, thường được thực hiện bài viết, trong quá trình khám nghiệm tử thi.
Bệnh Gerstmann-Sträussler-Scheinker
Đây là một căn bệnh gây ra bởi prion trong một quá trình bệnh não truyền nhiễm chiếm ưu thế hoặc tự phát. Bệnh biểu hiện ở những người từ 40 đến 60 tuổi.
Những người này biểu hiện các vấn đề để diễn đạt các từ (chứng khó đọc), giật hoặc chuyển động không tự nguyện, là sự gây hấn thường xuyên.
Thoái hóa tiểu não kèm theo dáng đi không ổn định. Cũng có thể quan sát chứng hạ thân nhiệt, điếc, liệt mắt, mất trí nhớ, trong số các triệu chứng khác. Tuổi thọ khoảng 5 năm hoặc lâu hơn một chút.
Prionopathy với độ nhạy cảm với protease
Đây là một căn bệnh rất hiếm gặp, đến mức phạm vi xảy ra của nó là 2 đến 3 trường hợp trên 100 triệu dân. Bệnh lý tương tự như bệnh Gerstmann-Sträussler-Scheinker.
Các biểu hiện lâm sàng của protein cho thấy khả năng kháng protease thấp, một số ít hơn và một số khác ít nhạy cảm hơn với các enzyme này.
Các triệu chứng mà bệnh nhân gặp phải là: các vấn đề về suy giảm khả năng nói và nhận thức, mất tế bào thần kinh ở khu vực nơi não kiểm soát các cử động và thực hiện phối hợp cơ bắp.
Bệnh thường gặp ở bệnh nhân ở độ tuổi thứ ba (70 tuổi) và thời gian sống ước tính sau khi nhiễm bệnh là khoảng 20 tháng..
Mất ngủ gây tử vong
Đó là một bệnh di truyền hoặc gia đình, nó cũng có thể xảy ra lẻ tẻ. Được biết, căn bệnh này là do đột biến gen trội hoặc tự phát.
Bệnh nhân có các triệu chứng như khó ngủ và duy trì giấc ngủ, mất trí nhớ, suy giảm nhận thức, thậm chí các vấn đề về tăng huyết áp, nhịp tim nhanh, tăng huyết áp và những người khác.
Độ tuổi mà nó ảnh hưởng là khá rộng, vì nó nằm trong khoảng từ 23 đến 73 tuổi, tuy nhiên độ tuổi trung bình là 40 tuổi. Thời gian sống một lần bị nhiễm bệnh chỉ hơn 6 năm..
Kuru
Bệnh prion này chỉ được phát hiện ở cư dân Papua New Guinea. Đó là một căn bệnh liên quan đến ăn thịt người và truyền thống văn hóa của nghi lễ để tang người chết, nơi những người này ăn encephalon hoặc thịt người.
Những người mang bệnh, nói chung, biểu hiện các cử động không kiểm soát và không tự nguyện ở các bộ phận khác nhau của cơ thể.
Họ bị run, mất kiểm soát vận động và mất phối hợp cơ bắp. Tuổi thọ ở người nhiễm bệnh là hai năm.
Bệnh ở động vật
Trong số các bệnh lý được tạo ra bởi prion ở động vật là bệnh não xốp dạng bò. Bệnh này tàn phá ở châu Âu, sức khỏe cộng đồng, sức khỏe động vật và nền kinh tế của các quốc gia bị ảnh hưởng.
Các bệnh khác ở động vật là bệnh phế quản, bệnh não chồn truyền, bệnh lãng phí mãn tính (ở hươu) và bệnh não xốp.
Những bệnh này, giống như những bệnh được trình bày ở người, thiếu phương pháp điều trị hiệu quả, do đó việc phòng ngừa là điều cần thiết đặc biệt là sau khi nhiễm trùng ở người xảy ra do việc tiêu thụ thịt từ những con bò bị nhiễm bệnh..
Phương pháp điều trị
Cho đến nay không có cách chữa trị cho bệnh prion. Việc điều trị có triệu chứng. Bệnh nhân nên có kế hoạch chăm sóc giảm nhẹ và phân tích di truyền và tư vấn được khuyến nghị cho các thành viên gia đình.
Một loạt các loại thuốc đã được thử nghiệm ở những bệnh nhân mắc bệnh prion, như thuốc kháng vi-rút, thuốc chống ung thư, thuốc điều trị các bệnh như Parkinson, phương pháp điều trị ức chế miễn dịch, kháng sinh, thuốc chống nấm, thậm chí cả thuốc chống trầm cảm.
Tuy nhiên, hiện tại không có bằng chứng chỉ ra rằng một số trong số các triệu chứng giảm hoặc cải thiện sự sống sót của bệnh nhân.
Phòng chống
Prions có khả năng chống lại một loạt các thay đổi vật lý và hóa học. Tuy nhiên, các kỹ thuật khác nhau được sử dụng để ngăn ngừa ô nhiễm bệnh nhân với dụng cụ phẫu thuật bị ô nhiễm.
Trong số các kỹ thuật được sử dụng nhiều nhất là khử trùng thiết bị trong nồi hấp ở 132 ° C trong một giờ và sau đó nhấn chìm các dụng cụ trong natri hydroxit trong ít nhất một giờ nữa.
Mặt khác, Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đã phát triển các biện pháp để ngăn chặn sự lây lan của các bệnh prion. Tổ chức này thiết lập các định mức để quản lý các mô bị cấm hoặc có khả năng rủi ro như: mắt, não, ruột, amidan và tủy sống..
Tài liệu tham khảo
- Prion, Đại lý truyền nhiễm. Phục hồi từ britannica.com.
- Prion là gì? Phục hồi từ khoaamerican.com.
- P.C. Kalikiri, R.G. Sachan 2003. Prions - Hạt truyền nhiễm Proteinaceous. Tạp chí, Học viện Y học Ấn Độ.
- Prion. Lấy từ en.wikipedia.org
- K.M. Pan, M. Baldwin, J. Nguyễn, M. Gasset, A. Serban, D. Groth, I. Mehlhorn, Z. Huang, R.J. Fletterick, F.E. Cohen (1993). Chuyển đổi các chuỗi xoắn alpha thành các tính năng của tấm beta trong việc hình thành các protein prion phế liệu. Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ.
- M.-A. Wulf, A. Senatore & A. Aguzzic (2017). Chức năng sinh học của protein prion tế bào: một bản cập nhật. Sinh học BCM.
- C.C. Trương, A.D. Steele, S. Lindquist, H.F. Tạm biệt (2006). Protein Prion được thể hiện trong các tế bào gốc tạo máu hồi phục dài hạn và rất quan trọng cho sự tự đổi mới của chúng. Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ.
- Đánh giá các bệnh được tạo ra bởi prion (bệnh não xốp dạng lây truyền) Lấy từ msdmanuals.com.
- E. Arranz-Martinez, G. Trillo-Sanchez-Redondo, A. Ruiz-Garcia, S. Ares-Blanco (2010). Prionpathies: bệnh não prion. Y học gia đình. NĂNG LƯỢNG.