Главная / Новости / Установлены функции прионного белка в здоровой нервной системе

Установлены функции прионного белка в здоровой нервной системе


26 января 2010

Установлены функции прионного белка в здоровой нервной системе

Результаты исследования, недавно проведенного международной группой специалистов под руководством под руководством Адриано Агуцци (Adriano Aguzzi) из Цюрихской университетской больницы, позволили ученым выяснить те функции, которые неизмененный прионный белок PrPC выполняет в нервной системе млекопитающих. Авторы работы пришли к выводу о том, что данный белок, способный трансформироваться в весьма опасный инфекционный агент, обеспечивает поддержание в целости защитных миелиновых оболочек нервных волокон.

Здесь необходимо сделать небольшое отступление. Как известно, прионный белок PrP содержится в мембранах нервных клеток, причем в некоторых случаях нормальный белок (обозначаемый как PrPC) может начать изменять свою структуру путем «складывания» аминокислотной цепочки альтернативным способом, превращаясь в так называемый прион (обозначается PrPSc). В случае контакта приона с нормальным белком PrPC, последний также превращается в новые прионы, что в конечном итоге приводит к тяжелому поражению мозговой ткани с образованием в ней большого количества небольших полостей, делающих мозг чем то похожим на пористую губку. Кстати, именно это обстоятельство и объясняет тот факт, что все заболевания, вызванные прионами, носят название губчатых энцефалопатий. В случае с человеком в этой роли выступают такие медленно, но неуклонно прогрессирующие смертельные поражения мозга, как болезнь Кройцфельда-Якоба и болезнь Куру.

На первый взгляд, перед учеными складывалась совершенно нерациональная картина, так как содержащийся в нейронах прионный белок, на первый взгляд, не выполнял никаких функций, кроме, разве что, выступления в роли своеобразной «бомбы замедленного действия». Разобраться с необходимость его наличия в нервной ткани специалисты пытались на протяжении более чем двух десятков лет, причем первая линия генномодифицированных мышей, лишенных PrP, была создана еще в далеком 1991 году. Однако в ходе изучения этих грызунов ученые так и не смогли заметить каких-либо негативных последствий отсутствия указанного белка. Результаты проведенных экспериментов показали, что нокаутные животные оказались иммунными к прионным инфекциям без нарушения каких-либо жизненных функций.

Ситуация сдвинулась с места только в 1999 году, когда группе японских исследователей удалось выяснить, что отсутствие нормального прионного белка у лабораторных мышей приводит к повреждению миелиновых оболочек периферических нервов. И вот недавно международная команда ученых под руководством Адриано Агуцци подвергла эти данные тщательному систематическому анализу, для чего эксперты специально вывели четыре линии мышей, лишенных гена PrPC.

Как сообщает на своих страницах интернет-ресурс medportal.ru, результаты наблюдения за животными показали, что у всех у них, вне зависимости от линии, уже через шесть недель после рождения начинают проявляться признаки дефектов миелина. У двухмесячных грызунов нервные волокна были настолько демиелинизированы, что у них повысилась чувствительность к болевым раздражителям.

Вместе с тем, введение генномодифицированным мышам нормального прионного белка непосредственно в нервные волокна позволяло исключить эффект демиелинизации. Правда, это происходило только лишь при введении PrPC, подверженного ферментативному расщеплению в организме подопытных животных. Если же ученые вводили мышам прионный белок в шванновские клетки, расположенные вокруг нервов и синтезирующие свежий миелин, то в этом случае демиелинизацию предотвратить не удавалось.

Учитывая то обстоятельство, что при рождении у лишенных PrP мышей миелиновые оболочки были целыми, авторы работы пришли к выводу о том, что прионный белок был нужен для поддержания целостности миелина на протяжении жизни мышей, но никак не для его образования.

Что же касается необходимого условия ферментативного расщепления PrP в нервных волокнах, то на основании этого факта можно описать механизм его действия следующим образом: износ миелиновых оболочек нервных клеток приводит к запуску ферментной системы, разрушающей прионный белок. После этого фрагменты данного белка поступают в шванновские клетки, тем самым «давая им понять», что пора приступать к восстановлению миелина.

Ведущий автор исследования подчеркивает, что в настоящее время существует необходимость подтверждения предварительных данных, согласно которым прионный белок действует сходным образом и в центральной нервной системе. Дело в том, что подтверждение данной информации потребует кардинального пересмотра тактики потенциального лечения прионных инфекций, так как на данный момент ученые ищут пути к устранению PrP как инфекционного агента. Однако в том случае, если выяснится, что повреждение мозга вызвано его отсутствием из-за патологической трансформации, то, скорее всего, нужно будет искать способы не устранения, а поддержания нормального уровня PrPС в нервных волокнах.

В заключение стоит привести мнение иммунолога Клода Карно (Claude Carnaud), который изучает прионы в парижском Университете Пьера и Марии Кюри. По его словам, ряд заболеваний мозга, которые сегодня принято считать воспалительными (тот же рассеянный склероз), на самом деле могут обуславливаться отсутствием прионного белка, что также потребует от специалистов пересмотра традиционной тактики лечения указанных заболеваний.

Комментарии закрыты.

Top

Vitaminov.net