Spongiforminės encefalopatijos

 A. Laiškonis
Spongiforminės encefalopatijos (transmissible spongiform encephalopathies) yra pakitusios konformacijos priono baltymo sukeltos infekcinės, genetinės ar sporadinės degeneracinės centrinės nervų sistemos ligos, pasireiškiančios centrinės nervų sistemos degeneracija. Creutzfeldto ir Jakobo liga – viena iš spongiforminių encefalopatijų, kurios dažniausia klinikinė išraiška – greitai progresuojanti demencija, ataksija ir mioklonijos.
Istoriniai faktai. 1920 m. H. G. Creutzfeldtas aprašė specifinįklinikinįbeipatologinįsindromą, o 1921 m. A. M. Jakobas patikslino esamą informaciją ir dabar šis sindromas vadinamas Creutzfeldto ir Jakobo liga.
1957 m. V. Zigas ir D. C. Gajdusekas ištyrė ir atrado pirmąją žmonių spongiforminę encefalopatiją – kuru ligą. Jie ištyrė Naujosios Gvinėjos rytinėje dalyje gyvenančias forės, kejaganos, kanutės, kimio ir kitas gentis, kurių nariai praktikavo ritualinį kanibalizmą. 1963 m. užkrėtę beždžiones mirusiųjų nuo kuru ligos organų substratais jie įrodė, kad užkrečiamasis agentas yra mažesnis už virusą, atsparus išorės poveikiui baltymas. Jų darbas buvo įvertintas Nobelio premija.
1986 m. Anglijos veterinarijos specialistai A. H. Welsas ir J. Wilesmithas paskelbė apie karvių ligos epidemiją. Sergančios karvės buvo agresyvios, baikščios, išsivystydavo ataksija ir jos žūdavo. Šia liga sirgo karvės, maitintos iš kritusių avių pagamintais mėsos miltais. Patomorfologiniai kritusių nuo šios ligos karvių smegenų tyrimai rodė smegenų degeneraciją, glijos išvešėjimą ir neuronų žūtį. Liga buvo pavadinta „galvijų spongiformine encefalopatija“ (GSE). Buvo įtarta, kad į galvijų pašarus galėjo patekti nuo scrapie (avių ir ožkų liga) mirusių gyvūnų organų. Nustatytas gana ilgas – 4–5 metų – inkubacijos periodas. Išaiškinti pavojingiausi ligos agentą turintys organai yra galvos ir nugaros smegenys. Per eksperimentą užkrėstų organų filtrataispavykoužkrėsti baltąsias peles ir beždžiones ir taip įrodyti, kad patogeninis agentas praeina rūšinį barjerą.
1996 m. Edinburgo universiteto mokslininkai R. Willis, J. Izousadė ir J. Bellas paskelbė apie žmonių naujojo varianto Creutzfeldto ir Jakobo ligą. Jie tikino, kad žmonės galėjo užsikrėsti valgydami maisto produktus, pagamintus iš galvijų, sirgusių spongioformine encefalopatija (galvijų kempinlige). Palyginus kuru ir naujojo varianto Creutzfeldto ir Jakobo (nvCJL) ligą, nustatytas ilgas – iki 37 metų – šios ligos inkubacijos periodas.
Užkrečiamąjį spongiforminės encefalopatijos agentą ištyrė ir atrado amerikiečių mokslininkas S. B. Prusineris. Jis įrodė, kad tai yra baltymas, užkoduotas specialiame chromosomos gene. Pastarasis atsakingas už paveldimas ir perduodamas ligas, taip pat už sporadines, neaiškias nepaveldimas ligas. Tai visai naujas infekcinis agentas, patogeninių savybių įgaunantis pakeisdamas savo formą ir pereidamas rūšinį barjerą. Už darbų, kuriuose išaiškinama priono kilmė, ciklą S. B. Prusineris gavo Nobelio premiją.
Etiologija. Priono ligų infekcinis veiksnys yra baltymas, kurį jo atradėjas S. Prusineris pavadino „prionu“. Prionas (PrP) – iš 253 aminorūgščių sudarytas baltymas, koduojamas dvidešimtoje chromosomoje. Jis sudarytas iš 2 heksapeptidų, kuriuose yra glikolizės regionų ir hidrofobinė sritis. Pagal tai jie skirstomi į glikolizuotas ir neglikolizuotas priono formas. Prionai gaminami vykstant fiziniamsircheminiamsprocesams,kaiaminorūgštys, veikiant nukleazėms bei hidroliziniams fermentams, sintezuojamos ir skaldomos. Tam tikrais momentais šių rūgščių liekanos išvedamos į ląstelės išorę (egzistuoja kelias valandas) ir paskui sunaikinamos. Tiriant branduolių magnetiniu rezonansu, nustatytos priono 3 alfa spiralės ir 2 beta struktūros.
Epidemiologija. Šiuo metu išaiškintos kelios gyvūnų ir žmonių ligos. Šioms ligoms būdingas ilgas inkubacijos periodas (iki 37 metų, vidutiniškai apie 10 metų), galimybė užsikrėsti per užkrėstus organus ar audinių filtratus.Patogeniniųbaltymųpatekusįmaistą ar pramoninius pašarus, gali kilti epidemijos. Kai kurios iš ligų perduodamos paveldėjimo keliu vykstant PrP baltymo geno mutacijoms. Visos spongiforminės encefalopatijos progresuoja ir per tam tikrą laiką baigiasi mirtimi. Esant gyvam individui, šiuo metu nustatyti ligos diagnozę labai sunku, nes nėra jokių organizmo skysčių biocheminių ar ląstelinių pokyčių, jokio imuninio atsako požymių. Tiriant morfologiškai, randama specifiniųsmegenųpokyčiųirspecifiniųagentų– PrP(SC).
Seniausiai žinoma prionų sukelta gyvūnų liga yra skrepi (scrapie), aprašyta 1937 m. Ja serga avys ir ožkos. Kitos gyvūnų ligos – audinių encefalopatija, elnių ir briedžių lėtinio išsekimo liga, galvijų, kačių ir egzotinių kanopinių gyvulių (nijalų ir didžiųjų kudu) encefalopatijos.
Žmonių spongiforminės encefalopatijos: kuru, sporadinė ir šeimyninė Creutzfeldto ir Jakobo ligos, Gerstmanno, Strausslerio ir Scheinkerio liga, fatali šeiminė nemiga (insomija) ir naujasis Creutzfeldto ir Jakobo ligos variantas (nvCJL).Patogenezė ir patologija. Spongiforminės encefalopatijos patogenezės esmė, dabartiniu supratimu, yra proteazėms jautraus normalaus priono proteino PrP(sen) arba PrP(C) pasikeitimas į proteazėms nejautrią formą PrP(res) arba PrP(Sc). Dėl šių pokyčių normalus priono baltymas vietoje jam įprastos alfa spiralinės struktūros įgauna konformaciją, kuriai būdinga vadinamoji beta lakštų aminorūgščių išsidėstymo forma. Taigi, pakitus konformacijai, normalus, funkciškai reikalingas organizmui PrP(C) baltymas virsta proteazėms atspariu patogenišku PrP(Sc) baltymu. Manoma, kad dalis PrP(C) turi savo replikacinę dalį, pavadintą „X proteinu“, kuris yra šios konfigūracijospasikeitimokatalizatorius. Pastarasis ištiesina PrP(C) daleles, jas paversdamas PrP(Sc). Pakitę patogeniniai PrP(Sc) kaupiasi neuronų lizosomose, joms plyšus susidaro skylės, formuojasi vakuolės (spongiforminiai pokyčiai), prasideda neuronų degeneracija, o ląstelės išorėje susikaupia amiloidinės substancijos. PrP baltymą koduojančio geno (PRNP) mutacijos ar padidėjusi ekspresija taip pat gali būti spongiforminių nervų sistemos pokyčių priežastys. Tiriant morfologiškai, pokyčių randama tik CNS žievėje (parietalinėje, okcipitalinėje ir pogumburio srityse, smegenėlėse, smegenų kamieno Amonio rage). Būdinga triada – neuronų vakuolizacija, jų žūtis ir glijos reakcija. Tiriant elektroniniu mikroskopu, matoma neuronų, aksonų, detritų vakuolizacija, išnyksta neuronų membranos, jie susilieja su glijos ląstelėmis, susidaro ląstelių su keliais branduoliais. Būdingas požymis – astrocitų hipertrofijairjųdauginimasis.Tokiasuirusismegenųžievės struktūra, kai esama daug vakuolių, primena kempinę arba olandišką sūrį, todėl pavadinta „kempinine smegenų degeneracija“.