Исландские фермеры решили разводить каракулевых овец. Они отправились в Германию, закупили этих овец, погрузили их вГамбурге на корабль и привезли к себе на остров. Прошло несколько лет. И в разных уголках острова начали регистрировать массовые заболевания овец. Заболевания проявлялись различными симптомами. Фермеры несли большие убытки.
Бьёрн Сигурдсон был достаточно настойчив, чтобы просиживать дни и ночи над микроскопом. Его поражало разнообразие овечьих болезней, но в конечном итоге он увидел, что их объединяют четыре признака:
необычно продолжительный инкубационный период (месяцы и даже годы);
необычное поражение органов и тканей;
медленно прогрессирующий характер течения;
неизбежный смертельный исход.
Сигурдсону хотелось выяснить причину происходящего. Надо заметить, что кроме него это мало кого волновало: где-то в Исландии мрут какие-то овцы. Короче говоря, его работа осталась незамеченной.
Но спустя три года в совершенно другой точке земного шара, на острове Новая Гвинея, американец Карлтон Гайдушек описал среди папуасов-каннибалов новую болезнь под названием «куру». Журналисты окрестили это заболевание «хохочущая смерть» – у больных были необъяснимые улыбки и смех без причин. Это явление имело уже совершенно другую реакцию в мире – все же мрут не овцы, а люди, пусть они и людоеды в Новой Гвинее.
Тем временем Сигурдсон в своей лаборатории, исследуя овечью инфекцию под названием «висна», выделил вирус, возбудитель этой болезни. Он был похож на все известные вирусы: и по размеру, и по химическому составу, и по поведению в клеточных культурах и в организме экспериментальных животных.
Тогда же вспомнили, что в 1933 году американец Даусон впервые описал смертельное заболевание у детей и подростков – подострый склерозирующий панэнцефалит, который, как подозревали, развивается из-за вируса кори. Почему? Потому что в организме погибших обнаруживали вирус кори. Но это вызывало больше удивления, чем понимания. Ну да, вирус кори, наш домашний вирус, вызывающий детское заболевание, – в чем именно тут связь?
Что такое медленные инфекции?
А точнее: какие вирусы вызывают медленные инфекции? Вирус кори, краснухи, простого герпеса, аденовирусы, цитомегаловирус, вирус пищевого энцефалита, полиомиелита, гепатита B, C, вирус бешенства, вирус иммунодефицита человека (ВИЧ).
Также хочу упомянуть о двух феноменах:
1. Болезнь Альцгеймера. Английские исследователи показали частое обнаружение вируса простого герпеса в мозговых бляшках больных, страдающих болезнью Альцгеймера. Но самым доказательным является следующее: при добавлении к нервной ткани вируса герпеса в реакционной смеси начинает синтезироваться бета-амилоид – признак Альцгеймера.
2. Медленная гриппозная инфекция. Она была открыта в нашей лаборатории. Все началось с простого вопроса: куда грипп исчезает в межсезонье? Мы знаем, что грипп – заболевание сезонное. В июле никому в голову не придет искать вирус гриппа. Несколько десятилетий тому назад мы занялись выяснением этого вопроса. И оказалось, что вирус гриппа способен формировать скрытую форму инфекционного процесса. Вирус есть в биологической системе, а симптомов нет.
Мы попытались смоделировать латентную инфекцию у мышей. Есть три типа формирования этой инфекции:
после выздоровления вы носите в себе возбудитель;
после иммунизации живым вирусом;
после вертикальной передачи вируса – от мамы к плоду.
Нам удалось сформировать скрытую гриппозную инфекцию у мышей. Это было непросто. Фишка была в том, чтобы разработать метод определения этого вируса, его тяжело было оттуда достать. Ну, достали все-таки. И вот среди такого благополучия разразился скандал: ко мне в кабинет влетает моя сотрудница и с гневом заявляет: «Они начали рожать!» Это были самки, носительницы вируса. Я говорю: «Что я могу сделать? Ничего. Сохраните потомство, мы за ним понаблюдаем».
Мы стали наблюдать. Первая неделя. Вторая. Ничего. А на третьей неделе мы обнаружили, что не все братья и сестры одинаковы: некоторые начинали отставать в массе тела и росте, по сравнению с остальными – просто карлики. С возрастом эта разница увеличилась в разы.
Но здесь было главное не то, как они выглядят, а то, что у них внутри. Когда посмотрели, что у них внутри, то оказалось, что у них не было признаков воспаления. Вирус гриппа – это что? Слезы, слюни, сопли, воспаление слизистых оболочек. Ничего этого у мышат не было, но у них был первичный дегенеративный процесс, то есть в организме все разваливалось. А в головном мозге у них развивалась губкообразная энцефалопатия, дырки, как при всех типичных прионных инфекциях. Мы взяли у мышат десять изолятов и посмотрели только один признак – патогенность. Все десять с повышенной патогенностью. Но у пяти это повышение несерьезное: в два, пять, восемь раз. У четырех – в двадцать пять, сорок раз. А у одного – в пятьсот два раза. Вот откуда берутся всякие неприятные штаммы.
Когда Сигурдсон рассматривал в микроскоп ткани своих овец, он обнаружил там в головном мозге вот те же самые дырки. Оказалось, что точно такую же картину в Новой Гвинее наблюдал и Карлтон Гайдушек, когда он вскрывал и осматривал головной мозг у погибших людоедов. Он прежде всего хотел доказать инфекционную природу «хохочущей смерти». Гайдушек – человек богатый, и он потратил много времени, денег и сил на то, чтобы передать это заболевание животным. Но попытки заканчивались неудачно. Он бился несколько лет, наконец заразил двух шимпанзе. И стал ждать. Только через полтора года у самки шимпанзе появилось нарушение функции большого пальца передней лапы.
Гайдушек доказал, что причина этого заболевания в какой-то инфекции. Но какой? Он даже придумал такое название – «медленный вирус». На самом деле это ошибочный термин, потому что нет ни медленных, ни быстрых вирусов, а есть вирусы, способные вызывать различные формы инфекционного процесса. Болезнь – острая форма инфекционного процесса, наиболее редкая. Наиболее частая – скрытая.
Как инфекция связана с каннибализмом?
Короче говоря, исследования не давали никакого внятного результата. И неизвестно, чем бы все кончилось, если бы в дело не ввязался биохимик из Сан-Франциско Стенли Прузинер. Он понял, что искать надо в мозговой ткани, потому что все развивается там. Он взял мозговую ткань с инфекционным агентом, и вот такие мозги он начал чистить – чистил и контролировал инерционность. Дочистился до того, что у него в руках остался только маленький белок. В 1982 году Прузинер опубликовал данные, что инфекционность связана с этим белком. Никто даже не понял, что произошло. И только спустя 15 лет ему была присвоена Нобелевская премия «за открытие прионов» (обнаруженный им белок он назвал «инфекционный прионный белок»).
Прионный белок определяет наши циркадианные ритмы – иными словами, суточные ритмы. Если вы путешествовали, то, наверное, обращали внимание: прилетаете в новое место, все ложатся спать, а вам не спится. И наоборот. Это и есть циркадианные ритмы. Их поддерживает такой маленький белочек – прион. Чем нормальный прионный белок отличается от инфекционного? Не первичной структурой. Нет. Аминокислотный состав у них идентичный. И не вторичной структурой. А третичной. Значит, молекула инфекционного белка при контакте с молекулой нормального белка превращает молекулы нормального в инфекционные. Процесс накопления инфекционного прионного белка носит лавинообразный характер. Эти события вызвали революцию в инфекционной патологии.
Какими прионными болезнями болеет человек?
Куру (можно сказать, это экзотическая болезнь) Болезнь Крейтцфельдта – Якоба, у которой выделяются:
спорадическая форма (возникает ниоткуда);
инфекционная форма;
наследственная форма;
новая форма у молодых.
В глухую ноябрьскую полночь 1986 года в особняке министра сельского хозяйства, продовольствия и рыболовства Великобритании раздался тревожный телефонный звонок: «Извините, сэр! Говорит руководитель центральной ветеринарной лаборатории. Я обязан сообщить вам, что мы обнаружили на территории Великобритании новое, неизвестное ранее смертельное заболевание коров...»
Так началась история, которая во всех газетах получила название болезнь «бешеной коровы». Это была поистине английская трагедия, в которой англичане же и были виноваты. При выкармливании молодняка есть большой резон добавлять ему в пищу мясокостную муку. Этим занимались и английские производители мясокостной муки. Вдобавок они решили повысить питательную ценность мясокостной муки, снизив температурную обработку и убавив растворитель. И спустя несколько лет прозвучал этот тревожный телефонный звонок.
Эпидемия среди животных развивалась с катастрофической скоростью. В 1992 году был пик: каждую неделю регистрировалась тысяча новых случаев заболевания. Англичане не пожалели денег, организовав все, что требовалась, был целый ряд законодательных нововведений. Но тем не менее болезнь распространялась А спустя несколько лет появилась очередная тревожная причина задуматься, что же происходит.
Вроде как болезнь Крейтцфельдта – Якоба – болезнь пожилых людей. И вдруг в Англии появилось сообщение о болезни молодых. С чего бы это? Долго никто не мог этого понять. Англичане заметили и то, что эта новая форма протекает более злокачественно. Когда исследовали инфекционный прионный белок у молодых людей, оказалось, что штамм этого возбудителя был тем же, каким был штамм у коров. То есть они заразились от коров.
Этот замечательный инфекционный прионный белок оказался исключительно термоустойчив. И ведь еще когда Гайдушек искал причину инфекции, он понимал, что у людоедов это связано именно с их каннибализмом. Короче говоря, этот инфекционный прионный белок недаром искали вирусологи. Он ведет себя как вирус.
Что будет, если взять молодых мышей и ввести им экстракт старого мозга?
Однажды я столкнулся в литературе с очень забавным обзором: Карлтон Гайдушек и целый ряд других крупных зарубежных специалистов рассуждали о сходстве патогистологии при прионных болезнях и при нормальном старении.
Срез головного мозга 24-летнего парня, погибшего при автомобильной катастрофе, и 76- летнего мужчины, который тоже погиб при аварии, отличаются друг от друга плотностью мозговых тканей. Почему? Потому что у пожилого человека наблюдается гибель нервных клеток и размножение клеток соединительных тканей (глиоз). На месте этих погибших нейронов разрастаются клетки глии. Но как же так? Если при прионных болезнях есть инфекционный агент, то при старении-то нет его. Недоумение мое было безграничным.
Как связан нейрон с капилляром? В мозгу все совсем иначе, чем в организме: клетка и капилляр разнесены, но их объединяет посредник – астроцит. Возникает вопрос: почему при старении гибнут клетки? Никакая клетка в организме так не защищена гемато-энцефалическим барьером. Нервные клетки образуют сеть, но они не висят в воздухе, они погружены в соединительную ткань. Соединительная ткань мозга – это понятие собирательное. В нее входят клетки микроглии, олигодендроглии, клетки, способные фагоцитировать, и так далее. Тогда я предположил, что при старении сначала размножаются клетки соединительной ткани, которые вызывают разлом этой хлипкой связи, обрекая нервную клетку на голодную смерть. Но надо еще найти причину размножения этой глии, не может же все быть просто так. Значит, должен быть какой-то фактор, который эту пролиферацию вызывает. И мы нашли этот фактор.
Мы получили взвесь клеток глии, разделили ее на три части, поместили в питательную среду. В первую часть мы ничего не добавили, во вторую добавили экстракт мозга молодых мышей. А в третью группу клеток мы добавили экстракт мозга старых мышей. И оказалось, что там, где мы добавили экстракт молодого мозга, рост числа клеток был такой, как в контроле, то есть ничего, кроме питательной среды, размножаться клеткам не помогает. Их количество даже не удвоилось за две недели. А там, где мы добавили экстракт старого мозга, число клеток выросло в четыре раза.
Значит, в старом мозге есть то, чего нет в молодом, то, что подталкивает глиальные клетки к размножению. Когда мы исследовали мозговые экстракты мышей разных возрастов, оказалось, что это вещество, вот этот подталкивающий эффект, наблюдается примерно с 10 месяцев. Это конец первой трети средней продолжительности мышиной жизни. У человека этому возрасту соответствует 25 лет. И тогда мы провели опыт искусственного старения. Мы взяли молодых мышей и ввели им экстракт старого мозга. Получили быстрое старение этих мышей, быстрое накопление у них глии и быструю гибель нейронов, причем сокрушительно быструю. Значительно более выраженную, чем у двухлетних мышей.
Мы обратились к исследованию людей. Стали проверять кровь людей разных возрастов начиная с 10 лет. И оказалось, что фактор начинает накапливаться с 25-летнего возраста. Что такое 25 лет? Это то же самое, что у мышей 10-месячный возраст, то есть конец первой трети средней продолжительности жизни. К 25 годам мы с вами перестаем расти. У нас кончается программа роста и включается программа старения.
Вот этот опыт позволил нам утверждать, что мы обнаружили фактор, который можно назвать фактором старения, ибо введение его в организм молодых животных влекло резкую гибель нейронов. А при старении есть два кардинальных признака: гибель нейронов и разрастание клеток глии
https://republic.ru/posts/1915464
продолжение здесь
