Логотип журнала "Провизор"








Terra incognita

Л. В. Львова, канд. биол. наук

В последние несколько лет в печати то и дело появляются сообщения о нависшей над человечеством угрозе прионовых болезней, источником которых может стать мясо «бешеных» коров. Во избежание катастрофы правительства многих стран, в том числе и Украины, запретили продажу говяжьих мозгов и субпродуктов — потенциально опасных частей инфицированных говяжьих туш. Тем не менее в вопросе трансмиссивных губчатых энцефалопатий (как обычно называют прионовые болезни) остается еще много непонятного.

Вместо введения

Сегодня в специальной литературе можно встретить описание целого ряда трансмиссивных губчатых энцефалопатий человека и животных (рис.). Все они, несмотря на многочисленные различия в клинических и морфологических проявлениях, имеют немало общего.

Трансмиссивные губчатые энцефалопатии (прионовые болезни)

(R. T. Johnson, C. J. Gibbs Creutzfeld-Jacob disease and related transmissible spongiform encephalopathies, The New England Journal of Medicine, 1998, v. 339, 27, pp.1994–2004)

Заболевания животных

  • Скрепи (овцы и козы)
  • Трансмиссивная губчатая энцефалопатия норок
  • Изнуряющая болезнь оленей и лосей
  • Губчатая энцефалопатия крупного рогатого скота
  • Трансмиссивная губчатая энцефалопатия диких животных, содержащихся в неволе
  • Губчатая энцефалопатия кошачьих

Заболевания людей

  • Куру (болезнь канибаллов)
  • Спорадическая болезнь Крейцфельдта—Якоба
  • Семейная болезнь Крейцфельдта—Якоба
  • Новая вариантная болезнь Крейцфельдта—Якоба
  • Болезнь Герстманна—Страусслера—Шейнкера
  • Фатальная семейная бессонница

В первую очередь их связывает общность инфекта: предположительно причиной заболевания считается прион — определенная изоформа мембранного сиалогликлопротеина организма. Сближает губчатые энцефалопатии и отсутствие иммунного ответа, и общий невоспалительный патологический процесс, наблюдаемый при всех видах заболевания.

Зри в корень

Уже несколько лет как закончилась эпидемия губчатой энцефалопатии крупного рогатого скота, а дебаты о причине заболевания продолжаются и поныне.

Теорий, объясняющих «происхождение» болезни, много. Встречаются среди них и довольно причудливые.

Взять хотя бы гипотезу M. Purdey о том, что губчатая энцефалопатия крупного рогатого скота является результатом воздействия органических фосфатов, или предположение H. Tivana et al., что в развитии болезни определенную роль играют анаэробные бактерии — Acinetobacter calcoaceticus, живущие в почве.

Обе они весьма уязвимы.

Как, к примеру, с позиции M. Purdey объяснить заразность заболевания или выборочность действия органических фосфатов: пагубно влияя на британских коров, они почему-то безвредны для японских коров, где применяются достаточно широко. И можно ли проигнорировать тот факт, что никакие анаэробные бактерии, впрочем, как и все остальные известные возбудители, и отдаленно не имеют той устойчивости к физическим и химическим факторам, какая присуща «заразному» началу губчатых энцефалопатий?

Часть ученых эпидемию губчатой энцефалопатии крупного рогатого скота считает результатом случайного спонтанного заболевания коровы, возникшего, к примеру, вследствие случайной мутации. Если вспомнить о частоте встречаемости спорадической болезни Крейцфельдта—Якоба у людей (примерно 1 случай на миллион населения), то вполне возможно, что спонтанные случаи могут возникать у различных видов млекопитающих, в том числе и у крупного рогатого скота.

Вроде бы вполне правдоподобно. Тем не менее такая версия имеет немало противников. По их мнению, у гипотезы случайного спонтанного заболевания есть два слабых места: она не может вразумительно объяснить, почему губчатая энцефалопатия крупного рогатого скота, обусловленная мутацией, заразна для людей и почему она (т. е. энцефалопатия) «выбрала Объединенное Королевство единственным географическим местом, а начало 1980-х годов — единственным моментом времени для своего возникновения».

Наибольшей популярностью в ученом мире пользуется теория «происхождения» губчатой энцефалопатии крупного рогатого скота от скрепи овец.

Рассуждения авторов теории просты.

Эпидемия губчатой эпидемии разгорелась в Великобритании и нигде более. В этой стране частота скрепи среди овец сравнительно высока и, кроме того, довольно высока доля овец в смеси туш, перерабатывающихся в мясокостную муку для скотоводства.

По всей вероятности, эпидемия началась с того, что в корм коровам попала зараженная скрепи мука. После того, как заболевание передалось коровам, дальнейшее его распространение происходило из-за добавления муки из зараженных коров в корм скоту.

Почему же эпидемия возникла именно в 80-х годах, ведь скрепи поражала овец и раньше? На этот вопрос авторы теории отвечают следующим образом.

Поскольку все ныне известные формы губчатой эцефалопатии имеют продолжительный инкубационный период, можно предположить, что первые случаи губчатой энцефалопатии были зафиксированы через несколько лет после попадания в корм зараженной муки. Причем начало эпидемии последовало за изменениями в процессе переработки, произошедшими в 70-е годы, когда в целях экономии нефти непрерывное нагревание вытеснило серийное нагревание. К тому же из-за отказа населения от потребления животных жиров костную муку перестали обрабатывать углеводородными растворителями, что, по-видимому, повысило инфекционность вырабатываемой продукции.

На первый взгляд все логично. Тем не менее экспериментального подтверждения эта точка зрения не получила.

Как показали опыты на мозговой ткани, инфицированной скрепи или губчатой энцефалопатией крупного рогатого скота, применение пара и органических растворителей в среднем инактивирует около десяти медианных летальных доз на миллилитр (т. е. 10 LogLD 50, где LD50 — количество инфекционного начала, обусловливающего 50%-ную вероятность гибели животного). Если уровень инфекта в обрабатываемых тушах не превышал этой величины (что, по мнению исследователей, кажется весьма вероятным), то устранение традиционного этапа экстракции жира могло способствовать сохранению инфекционного начала, а значит, и «заразности» мясокостной муки.

Учитывая, что отношение массы туш к массе мясокостной муки составляет 5:1, путем несложных арифметических расчетов получаем, что 0,2 г мясокостной муки будет содержать десять медианных доз инфекта. Вместе с тем растущий теленок ежедневно потребляет около 2 кг пищи, из которых 4,5% (т. е. 90 г) приходится на мясокостную муку. Это означает, что каждый день теленок принимает примерно 4500 мышиных внутримозговых дозы LD 50. Даже с учетом межвидовых различий и разных путей инфицирования при естественной и экспериментальной губчатой энцефалопатии крупного рогатого скота, такое количество инфекта несколько лет назад должно было бы погубить абсолютно всех британских телят. Этого, к счастью, не произошло.

Нет пока и убедительного доказательства верности еще одного предположения в гипотезе скрепи.

Дело в том, что эпидемиологические данные за последние пятьдесят лет свидетельствуют о том, что скрепи не поражает людей. Почему же тогда губчатая энцефалопатия крупного рогатого скота, вызванная скрепи, считается столь опасной для людей? Отвечая на этот вопрос, авторы гипотезы ссылаются на широко известные опыты по изменению «способностей» инфекционного начала.

К примеру, пассаж «мышиных штаммов» скрепи через хомяков при последующем заражении приводит к изменению восприимчивости мышей и крыс. «Человеческие штаммы» куру или болезни Крейцфельдта—Якоба сами по себе безопасны для коз и хорьков, но стоит провести их пассаж через котов или приматов, как они (т. е. штаммы) могут стать источником губчатой энцефалопатии у этих животных. Губчатая энцефалопатия крупного рогатого скота не передается хомякам, пока не пройдет пассаж инфекционного начала через мышей.

Иными словами, в лабораторных условиях при переходе от вида к виду, от «хозяина» к «хозяину» возбудитель губчатой энцефалопатии каким-то образом меняется. Вполне возможно, считают авторы гипотезы, то же самое произошло в естественных условиях: при пассажах через крупный рогатый скот возбудитель скрепи стал опасен для людей.

Тайна приона

С тех пор, как Аlper доказал, что для воспроизводства возбудителя губчатой энцефалопатии не нужна нуклеиновая кислота, а Прюзинеру из высокоочищенного заразного начала удалось выделить белок под названием прион, одна за другой стали появляться теории, объясняющие самовоспроизведение этого необычного инфекта. Но и поныне ни одна из них не получила экспериментального подтверждения.

Ничего необычного в структуре приона нет. В его состав помимо октапептида входят два сахарных остатка, заключенные между двумя дисульфидными связями и гликолипидный мембранный якорь.

Обычен и «жизненный путь» приона.

Как и у многих других белков, в период «взросления», после трансляции «пролегает» через эндоплазматический ретикулум и комплекс Гольджи. В период «зрелости» прион присоединяется к плазматической мембране (для этого у него имеется специальный гликолипидный мембранный якорь). Затем, в период «старости», он возвращается в цитоплазму, где расщепляется. Так заканчивается жизнь нормального приона.

При губчатой энефалопатии конфигурация белка меняется: «гибкий» растворимый амилоид становится жестким, нерастворимым (по образному сравнению P. Brown, все происходит так, как будто бы шифоновая занавеска превращается в жалюзи). Это, естественно, сказывается на «судьбе» приона — в пораженном организме патологически измененный белок либо откладывается внеклеточно в виде амилоидных бляшек, либо концентрируется внутри клеток, в области синапсов.

Какова нормальная функция приона, непонятно. С одной стороны, предполагается, что он участвует в реполяризации синапсов и каким-то образом замедляет процесс старения. С другой стороны, трансгенные мыши, у которых был удален ген, отвечающий за синтез приона, мало того, что оказались невосприимчивыми к экспериментально вызываемой губчатой энцефалопатии, они в отличном здравии совершенно спокойно дожили до старости. (Этот факт, как считают ученые, свидетельствует о ненужности «прионового» гена у мышей, а возможно, и у людей. Не исключено, что удаление такого «лишнего» гена в будущем станет эффективным методом лечения больных, страдающих заразными губчатыми энцефалопатиями, полагают генетики.)

В последние годы исследователи получают все больше и больше данных, указывающих на то, что прион является не только необходимым, но и достаточным компонентом инфекционного начала. Но этого мало. Нужны еще формальные доказательства. Получить их, по-видимому, можно несколькими путями. К примеру, искусственно синтезировать полипептидую последовательность приона и продемонстрировать ее инфекционность или показать заразность приона, очищенного от примесей других молекул.

К сожалению, подобные попытки пока не увенчались успехом. Правда, in vitro патологическую форму приона уже научились получать, однако доказать ее инфекционность пока не удается.

Но даже знание детальных характеристик инфекционного начала не позволит ответить на несколько важнейших вопросов: чем именно обусловлена способность приона к передаче заболевания и его последующее самовоспроизведение в организме нового хозяина? В чем причина различия приона и амилоида болезни Альцгеймера, который, являясь производным нормального белка человека, тоже накапливается в мозге, но лишен способности передавать заболевание здоровому человеку?

К тому же совершенно непонятно, почему заражение губчатой энцефалопатией никогда не сопровождается иммунным ответом?

Окончательный диагноз

В 1990 году в Великобритании для надзора за болезнью Крейцфельдта—Якоба было сформировано специальное Подразделение.

Благодаря этому Подразделению, с 1994 по 1997 гг. было зарегистрировано 22 нетипичных, на первый взгляд, случая болезни Крейцфельдта—Якоба.

Необычное заболевание поражало преимущественно молодых людей, чуть старше 20 лет. У всех больных отмечались выраженные ранние психиатрические и поведенческие проявления, мозжечковая атаксия, стойкие парестезии и дизестезии. Типичные периодические комплексы при электроэнцефалографии не обнаруживались. А при патоморфологических исследованиях было обнаружено сходство амилоидных бляшек новой болезни и амилоидных бляшек куру (табл. 1).

Таблица 1

Сравнение новой вариантной болезни Крейцфельдта—Якоба

(R. T. Johnson, C. J. Gibbs Creutzfeld-Jacob disease and related transmissible spongiform encephalopathies, The New England Journal of Medicine, 1998, v. 339, 27, pp.1994–2004)

Характеристика Новая вариантная Спорадическая*
Средний возраст возникновения заболевания (лет) 29 60
Средняя продолжительность болезни (мес.) 14 5
Наиболее постоянные и выраженные проявления Психиатрические нарушения, симптомы в чувствительной сфере Деменция, миоклонус
Частоты мозжечковых проявлений (%) 100 40
Число больных (%) с периодическими комплексами на ЭЭГ 0 94
Патоморфологические изменения Диффузные амилоидные бляшки Редкие (разбросанные) бляшки у 10%

* Заболевание, называемое сегодня спорадической болезнью Крейцфельдта—Якоба, правильнее было бы назвать болезнью Якоба, поскольку при его диагностировании используются наблюдения Якоба. Клинические и морфологические признаки случая, впервые описанного Крейцфельдтом, при этом игнорируются, а они, к слову, имеют большое сходство с проявлениями новой вариантной болезни Крейцфельдта—Якоба. Но в отличие от новой вариантной болезни Крейцфельдта—Якоба спорадическая болезнь не имеет даже предположительного источника. Как показало детальное изучение возможных факторов риска — пищевых факторов, контактирования с животными и профессиональной предрасположенности — ни один из них не сказывается на уровне заболеваемости. Вероятность развития спорадической болезни одинакова у вегетарианцев и у людей, потребляющих мозги и требуху, у хирургов, патоморфологов и мясников, работников скотобоен и поваров, имеющих дело с необработанными животными продуктами. А заболеваемость в Австралии и Новой Зеландии, где овцы никогда не болеют скрепи, держится на том же уровне, что и Великобритании, где скрепи у овец широко распространено.

Все больные, как выяснилось, были мясоедами (за исключением одного, ставшего строгим вегетарианцем в 1991 году). Говяжьи мозги никто из них не употреблял. Однако, приняв во внимание, что до запрета на использование требухи головной и спиной мозг часто входил в состав продуктов из переработанного мяса — колбас, гамбургеров и т. п., исследователи высказали предположение, что именно эти продукты и явились источником заражения. Незаметно предположение превратилось в догму. Ученые, а за ними и журналисты заговорили о грядущей эпидемии прионовых болезней.

Однако с точки зрения эпидемиолога связь с прионом губчатой энцефалопатии крупного рогатого скота и вариантной болезнью Крейцфельдта—Якоба кажется маловероятной. При ближайшем рассмотрении ни один из критериев, используемых в эпидемиологии при оценке причинной связи (будь то биологическое правдоподобие, сила взаимосвязи, согласованность, временные рамки взаимосвязи, специфичность, взаимосвязь между дозой и ответом, качество доказательств или обратимость) нельзя считать достаточно убедительным (табл. 2).

Таблица 2

Критерии вероятности причинно-следственных отношений и их приложение для оценки возможности трансформации губчатой энцефалопатии крупного рогатого скота в новую вариантную болезнь Крейцфельдта—Якоба

(G. A. Venters New variant Creutzfeldt-Jacob disease: the epidemic that never was, British Medical Journal, 2001, v. 323, pp. 858–861).

Критерии Подтверждение гипотезы
Биологическая правдоподобность Маловероятно
Сила взаимосвязи Неизвестно
Последовательность Неопределенно
Временные рамки Возможно, но есть проблемы
Специфичность Неопределенно
Взаимоотношение дозы и ответа Неизвестно
Качество подтверждений Непостоянно и селективно

Но обо всем по порядку.

Гипотеза возникновения инфекционного заболевания считается биологически правдоподобной только в тех случаях, когда существование причинной связи подтверждается современными представлениями о биологических и патологических процессах.

В случае новой вариантной болезни Крейцфельдта—Якоба этот критерий весьма уязвим.

Во-первых, есть данные о существовании у человека надежного межвидового барьера для прионов парнокопытных животных.

Во-вторых, достоверно известно лишь то, что пероральный прием продуктов, содержащих прион губчатой энцефалопатии крупного рогатого скота, вызывает заболевания у животных других видов. Прямые доказательства его «заразности» для людей отсутствуют.

По второму критерию, силе взаимосвязи эпидемиологи оценивают, сколь часто воздействие предположительного причинного фактора вызывает развитие заболевание.

В случае болезни Крейцфельдта—Якоба это сделать невозможно: детали контактирования конкретных людей с прионами и последующего развития заболевания неизвестны.

Не лучше обстоит дело и с согласованностью — степенью соответствия результатов независимых исследований в различных популяциях и в разное время. С одной стороны, предполагается, что зараженную говядину потребляло все население Объединенного Королевства, но заболевание почему-то выявлено преимущественно у молодых людей. С другой стороны, больные с новой вариантной болезнью были зарегистрированы во Франции, где по вполне понятным причинам вероятность заражением прионом губчатой энцефалопатии крупного рогатого скота гораздо меньше.

Когда речь идет о временных рамках взаимосвязи, обычно рассматриваются два аспекта: новизна заболевания как такового и связь выявленных случаев с характером подверженности популяции воздействию инфекта.

В случае новой вариантной болезни Крейцфельдта—Якоба оба аспекта вызывают большие сомнения у эпидемиологов.

По длительности инкубационного периода и типу нейроморфологических изменений болезнь Крейцфельдта—Якоба очень напоминает куру. Сходство двух заболеваний дополняется вовлеченностью лимфоретикулярной системы в их развитие.

Кроме того, новая вариантная болезнь Крейцфельдта—Якоба по времени проявления, клинической картине и нейроморфологическим повреждениям ничем не отличается от болезни, впервые описанной Крейцфельдтом.

Второй аспект временных рамок пока тоже остается открытым.

Дело в том, что характер распределения случаев пищевых эпидемий во времени имеет определенную закономерность, независимо от длительности инкубационного периода возбудителя: вначале фиксируется незначительное число больных. Потом количество случаев резко возрастает и достигает пика. После чего заболеваемость идет на спад. При этом скорость достижения пика пропорциональна скорости инфицирования восприимчивых людей, а высота пика зависит от количества людей, подвергшихся контакту с возбудителем и заражению.

Вместе с тем число случаев губчатой энцефалопатии крупного рогатого скота, начиная с 1986 года, росло по экспоненте и в 1992 году достигло пика — в Великобритании насчитывалось примерно 350 тысяч больных животных. По логике вещей по прошествии инкубационного периода аналогичной кривой должна была бы описываться и скорость роста числа заболевших новой вариантной болезнью Крейцфельдта—Якоба. Однако этого не произошло: после 1994 года случаи болезни фиксировались гораздо реже, чем ожидалось. Кстати говоря, это привело к появлению нового, более оптимистичного прогноза: если верить математической модели, основанной на данных 1999 года об уровне заболеваемости в Великобритании новой вариантной болезнью Крейцфельдта—Якоба и предполагаемой длительности инкубационного периода в 20–30 лет, то верхний предел заболеваемости не превысит 3000 случаев. При более коротком инкубационном периоде, менее 20 лет, ожидаемая заболеваемость и того меньше — всего 600 случаев.

Когда речь идет о специфичности возбудителя новой вариантной болезни Крейцфельдта—Якоба (т. е. о том, вызывает ли предположительная причина только данное заболевание и является ли данное заболевание следствием только этой причины), однозначный ответ дать трудно.

Надо заметить, что межвидовое прионное заражение кардинально отличается от классического инфекционного процесса, при котором возбудитель самовоспроизводится в зараженной клетке (или организме). В данном случае клетки могут вырабатывать лишь прионы, специфичные для определенного вида животных. Сам по себе прион губчатой энцефалопатии крупного рогатого скота нельзя обнаружить ни в мозге других видов животных, ни в мозге человека.

Поэтому все аргументы в пользу специфичности возбудителя базируются на значительном сходстве прионов губчатой энцефалопатии крупного рогатого скота и новой вариантной болезнью Крейцфельдта—Якоба по физико-химическим свойствам, окрашиванию и типированию в лабораторных опытах с животными других видов. При таком подходе можно говорить лишь о предполагаемой связи, а не констатировать ее реальное существование.

Что же касается взаимосвязи между «дозой» и «ответом» и качества доказательств, то сведения о существовании такой взаимосвязи при болезни Крейцфельда—Якоба отсутствуют, а качество доказательств оставляет желать лучшего.

Вполне понятно, что прямые «свидетельства» опасности приона губчатой энцефалопатии крупного рогатого скота получить нереально — ученым остается прибегать лишь к косвенным доказательствам. И так уж сложилось, что накопленные результаты используются скорее для подтверждения гипотезы о возникновении новой вариантной болезни Крейцфельдта—Якоба, чем для ее изучения.

Прежде всего, нельзя сбрасывать со счетов то, что после создания в Великобритании специализированного Подразделения улучшилась выявляемость болезни Крейцфельдта—Якоба. Не случайно же авторы первой статьи, посвященной новой вариантной болезни Крейцфельдта—Якоба, отмечали, что, если бы не обеспокоенность по поводу возможной опасности губчатой энцефалопатии крупного рогатого скота для человека, десять учтенных случаев не были бы направлены в Подразделение. Вместе с тем в той же статье ни слова не говорилось о случае, впервые описанном Крейцфельдтом. А сходство с куру использовалось исключительно для доказательства перорального пути заражения. Вопрос о том, что вариантная болезнь и куру — одно и то же заболевание, даже не поднимался.

Достаточно тенденциозно трактовались и результаты экспериментов на мышах. Когда попытка заразить трансгенных к человеческому приону* мышей губчатой энцефалопатией крупного рогатого скота не увенчалась успехом, был выполнен другой эксперимент: мышей, трансгенных к приону губчатой энцефалопатии крупного рогатого скота, инфицировали прионами новой вариантной болезни Крейцфельдта—Якоба. После чего возникшие после заражения повреждения сравнили с повреждениями, вызванными заражением губчатой энцефалопатией крупного рогатого скота. Нейроморфологические нарушения оказались очень похожими, что послужило аргументом в пользу выдвинутой гипотезы о причине новой вариантной болезни Крейцфельдта—Якоба.

* Трансгенные к человеческому приону мыши — мыши, геном которых содержит ген, кодирующий человеческий прион.

Словом, подтверждение гипотезы о грядущей эпидемии новой вариантной болезни Крейцфельдта—Якоба базируется на «пучке ошибок», т. е. на вере в то, что многочисленные предположения или достаточно зыбкие доказательства, собранные воедино, становятся убедительным доказательством. Таково мнение некоторых специалистов.

Литература

  1. Болезнь Крейцфельдта—Якоба и родственные трансмиссивные губчатые энцефалопатии//The New England Journal of Medicine, 1998, v. 339, № 27, pp. 1994–2004
  2. 1755 г. И все такое… Основы истории «заразных» губчатых энцефалопатий//British Medical journal, 1998, v. 317, pp. 1688–1692
  3. Новая вариантная болезнь Крейцфельдта—Якоба: эпидемия, которой никогда не было // British Medical journal, 2001, v.323, pp. 858–861
  4. M. Purdley Are organophosphate pesticides involved in the causation of bovine spongiform encephalopathy (BSE)? // J. Nutr. Med / 4:43–82
  5. H. Tivana, C. Wilson et al Autoantibodies to brain components and antibodies to Acinetobacter calcoaceticus are present in bovine spongiform encephalopathy // Infect. Immun. 1999; 67: 6591–6595.




© Провизор 1998–2017



Грипп у беременных и кормящих женщин
Актуально о профилактике, тактике и лечении

Грипп. Прививка от гриппа
Нужна ли вакцинация?
















Крем от морщин
Возможен ли эффект?
Лечение миомы матки
Как отличить ангину от фарингита






Журнал СТОМАТОЛОГ



џндекс.Њетрика