Susan Lindquist a Howard Hughes Orvosi Intézet kutatója, a Chicagói Egyetem molekuláris genetika és sejtbiológia tanszékén. Válaszol:
” a “Prion” egy olyan kifejezés, amelyet először az emlősökben található számos neurodegeneratív betegségért felelős titokzatos fertőző ágens leírására használnak, beleértve a Creutzfeldt-Jakob-betegséget (CJD) emberekben., Maga a szó a “fehérje fertőző részecskéből” származik; az eredetileg eretnek hipotézisre utal, miszerint az e betegségeket okozó fertőző ágens csak fehérjéből áll, nukleinsav Genom nélkül. (Az összes korábban ismert kórokozó, mint például a baktériumok és vírusok, nukleinsavakat tartalmaznak, amelyek lehetővé teszik számukra a reprodukciót.) A prion hipotézis elmagyarázta, hogy a titokzatos fertőző ágens miért ellenáll az ultraibolya sugárzásnak, amely lebontja a nukleinsavakat, de érzékeny a fehérjéket megzavaró anyagokra.,
” jelentős áttörés történt, amikor a kutatók felfedezték, hogy a fertőző ágens elsősorban a normál sejtek membránjaiban található fehérjéből áll, de ebben az esetben a fehérje megváltozott alakú vagy konformációjú. Egyes tudósok feltételezték, hogy a torz fehérje képes kötődni más, azonos típusú fehérjékhez, és arra készteti őket, hogy megváltoztassák konformációjukat is, olyan láncreakciót eredményezve, amely szaporítja a betegséget, és új fertőző anyagot hoz létre., Azóta ennek a fehérjének a génjét sikeresen klónozták, a transzgenikus egerekkel végzett vizsgálatok megerősítették a prion hipotézist. A hipotézis alátámasztására szolgáló bizonyítékok most nagyon erősek, bár nem vitathatatlanok.
” a prionbetegségekkel kapcsolatos kutatások a közelmúltban több okból is felgyorsultak. Először is, a szerelés kísérleti bizonyítékok generált nagy érdeklődést, amit úgy tűnik, hogy egy teljesen újfajta mechanizmus a betegség., A második, a bizonyítéka annak, hogy a prionok felelősek ‘dühös tehén’ betegség (szarvasmarhák szivacsos agyvelőbántalma), amely a fertőzött nagy számban a szarvasmarha Nagy-Britanniában, majd bepánikolt, a nyilvános, adott kölcsön új sürgősség, hogy a küldetést egy gyógymódot … különösen mivel a felfedezés, hogy fertőzött teheneket lehet a felelős több új esetekben a CJD az emberek. Végül a kollégáimmal nemrégiben megállapítottuk, hogy egy olyan jelenség, mint a prionfertőzés, létezik az élesztőben.,
“élesztő esetében a jelenség magában foglalja egy adott genetikai tulajdonság átadását az anyasejtekről a lánysejtekre, nem pedig egy fertőző ágens egyik személyről a másikra történő átvitelét. Ezek a genetikai vonások már évek óta ismertek, de érthetetlen öröklési mintáik (például egy sejt citoplazmáján keresztül továbbadhatók, nem pedig a sejtmagon, ahol a DNS lakik) elkerülték a magyarázatot. Most már tudjuk, hogy a genetikai tulajdonságot a magban kódolt fehérjék továbbítják, amelyek megváltoztathatják konformációjukat a citoplazmában., Miután ez a változás megtörtént, az újrakonfigurált fehérjék más, azonos típusú újonnan előállított fehérjéket is indukálnak konformációjuk megváltoztatására. Az élesztővel kapcsolatos molekuláris genetikai kutatásnak fel kell gyorsítania a fehérje-hajtogató láncreakciók működésével kapcsolatos alapvető kérdések megoldását. És ami még fontosabb, azt sugallja, hogy a prion mechanizmus mindenütt jelen van az élőlények között, és számos olyan jelenségért felelős, mint a neurodegeneratív betegségek, például a CJD.,”
Mark Rogers a tanszék állattan, valamint a Biotechnológiai Központ, a University College Dublin, hozzáteszi, néhány további információk:
“az A kifejezés, hogy ‘prion’ alkotta Stanley B. Prusiner a Kaliforniai Egyetem School of Medicine, a San Francisco 1982-ben megkülönböztetni a fertőző kórokozó okozza a surlókór a juh, a Creutzfeldt-Jakob-kór (CJD), az emberek pedig a szarvasmarhák szivacsos agyvelőbántalma (BSE), a szarvasmarha a többi, inkább jellemző fertőző ágensek., A prion hipotézis azt állítja, hogy ezeket a betegségeket nem egy hagyományos vírus vagy baktérium okozza, hanem egy olyan fehérje, amely abnormális formát öltött.
” a folyamat, amellyel ez a változás bekövetkezik, nem egyértelmű, és nagyon sok munka folyik a prion fehérje szerkezetének megállapítására mind normál, mind aberráns formáiban. A közelmúltban a tudósok mindkét változat molekuláris modelljét fejlesztették ki, és publikálták a prionfehérjék szerkezetét (az E. coli baktériumok által gyártott, rekombináns DNS-technikákkal módosított)., További munka a mágneses rezonancia x-ray krisztallográfiához segít nekünk megérteni, kulcsfontosságú szerkezeti elemek, amelyek lehetővé teszik a prion birtokba a normális sejtes formában a betegség-előállító változata. Valószínű, hogy más sejtkomponensek is segítenek ebben a folyamatban, ezért a fehérje mindkét formájának sejtbiológiájának megértése is létfontosságú.,”
Shaun Heaphy a Leicesteri Egyetem mikrobiológiai és immunológiai tanszékén ezt az áttekintést nyújtja:
” számos halálos neurodegeneratív betegség emberben-mint például a Creutzfeldt-Jakob-betegség (CJD), kuru és Gerstmann-Str¿ussler-Scheinker (GSS) betegség-úgy gondolják, hogy egy prion néven ismert fertőző ágens okozza. A prionok számos más állatban is okoznak betegséget, beleértve a juhok surlókórját és a szarvasmarhák szivacsos agyvelőbántalmát (BSE) tehenekben. Ezeket a betegségeket együttesen fertőző szivacsos encephalopathiáknak nevezik.,
” a CJD oka évek óta ismeretlen; látszólag véletlenszerűen, Nagyon alacsony előfordulási gyakorisággal fordult elő. Az 1950-es években a CJD-hez hasonló Kuru nevű járvány fertőző betegséget azonosítottak Pápua Új-Guinea törzsében. A betegség továbbítása egy rituális temetési folyamat során történt, amelyben egy halott törzs tagja agyát eltávolították a koponyából, főzték és megették., A CJD-ben vagy a kuru-ban meghalt emberek agyának tudományos elemzése azt mutatta, hogy agyszövetük szivacsos megjelenésű volt, vagyis lyukak voltak, ahol a sejteknek kell lenniük, jelezve az encephalopathiát vagy az agysejtek számának csökkenését.
D. Carleton Gajdusek, az Egyesült Államok Nemzeti Egészségügyi Intézetében dolgozva kimutatta, hogy a CJD-ben vagy kuru-ban meghalt emberekből készített agykivonatok hasonló betegséget okozhatnak, amikor a csimpánzok agyába oltják. Ezek a kísérletek nyilvánvalóan fertőző ágens jelenlétét sugallták., Azt a következtetést megerősítette a véletlen átviteli CJD, hogy átesett betegek különböző orvosi kezelések, mint például a szaruhártya-átültetés, valamint az emberi növekedési hormon terápia.
” a kutatók zavartan felismerték azt is, hogy egyes prionbetegségek, például a GSS, öröklődtek. Az öröklés mintáját autoszomálisnak és dominánsnak ismerték el, ami azt jelenti, hogy ha egy szülő GSS-t fejleszt, akkor 50 százalék esély van arra, hogy bármelyik nemű gyermek is kialakuljon a betegségben., A prionbetegség okának bármilyen magyarázata ezért a betegség véletlenszerű, öröklött és továbbított változatait veszi figyelembe.
” bár ennek a puzzle-nek még nincs általánosan elfogadott magyarázata, előrelépés történik. Most már tudjuk, hogy egy normál sejtfehérje, az úgynevezett PrP (fehérje fertőző részecske), amely mindannyiunkban megtalálható, központi szerepet játszik a prionbetegségek terjedésében. Ez a fehérje körülbelül 250 aminosavból áll.
” egyes kutatók úgy vélik, hogy a prionok akkor alakulnak ki, amikor a PrP idegen patogén nukleinsavval társul., Ezt nevezik virino hipotézisnek. (A vírusok olyan fehérjékből és nukleinsavakból állnak, amelyeket a vírus genomja határoz meg. A virino fehérjékből és nukleinsavakból is állna, de a fehérjeösszetevőt a gazdaszervezet genomja határozza meg, nem pedig a kórokozó genomja). Alátámasztására a virino hipotézis létezik a különböző törzsek prionok okozó eltérő minták a betegség és a fajta igaz; a létezését törzsek kórokozók általában az eredménye változások a nukleinsav szekvencia a fertőző ágens., A tudósok azonban sok laboratóriumban végzett intenzív erőfeszítések ellenére nem találtak nukleinsavat a prionhoz. Ezenkívül úgy tűnik, hogy a prionok még a nukleinsavakat elpusztító kezeléseknek való kitettség után is fertőzőek maradnak.
” Ez a bizonyíték a ma már széles körben elfogadott prion elmélethez vezetett, amely kimondja, hogy a PRP sejtfehérje a prionbetegségek egyetlen kórokozója; nincs benne nukleinsav. Az elmélet szerint a PrP általában stabil formában (PN) van, amely nem okoz betegséget., A fehérje azonban abnormális formába (PD) fordítható, amely betegséget okoz. a pD azért fertőző, mert képes társítani a pN-hez és átalakítani PD-re, egy exponenciális folyamatban–minden pD több pN-t konvertálhat pD-re.
” a prionok átvihetők, valószínűleg evéssel, és minden bizonnyal beoltással közvetlenül az agyba, vagy a bőrbe és az izomszövetbe. A prion exponenciális amplifikációja (a PN átalakítása PD-be a testben) betegséget eredményezne., A prionbetegségek alkalmi, szórványos esetei közép-vagy idős korban merülnek fel, feltehetően azért, mert nagyon kicsi, de valódi esély van arra, hogy a pN spontán átfordulhat a pD-hez; az ilyen flip kumulatív valószínűsége az évek során növekszik. A CJD és GSS öröklött esetei a PrP gén mutációiból eredhetnek, ami a PRP fehérje aminosav-szekvenciájának változásához vezet. Ez a változás növeli annak valószínűségét, hogy a pN PD-be alakul, így a betegség szinte biztosan előfordul.,
” a PrP szerkezetének fizikai elemzése közvetlen bizonyítékot szolgáltat két különböző (normál és aberráns) alak létezésére. A közelmúltban a PrP fehérje magrészének szerkezetét mágneses rezonancia képelemzés határozta meg. A prionbetegséget okozó mutációk a fehérje legfontosabb szerkezeti elemein belül vagy azok mellett csoportosulnak, így könnyen elképzelhető, hogy a mutációk destabilizálják a PN szerkezetét, és PD-be konvertálják.
” a prionelmélet nem bizonyult helyesnek,de sok bizonyíték támasztja alá., Még nem tudjuk, hogy a prion PD szerkezete miért eredményez neurodegenerációt, de tudjuk, hogy a prion fehérje felhalmozódik az agyszövetben. A prionfehérje egy része apoptózist vagy programozott sejthalált okozhat; talán ez a mechanizmus magyarázza a betegség mintáját.
” a prionok szokatlan tulajdonságaik miatt régóta izgatják a tudósokat. A közelmúltban a nagyközönség is érdeklődött rájuk a BSE járványa miatt, drámaian őrült tehén betegségnek nevezik., Több százezer fertőzött állatot ettek meg az európaiak és különösen a britek az elmúlt 10 évben. A legújabb kutatások azt sugallják, hogy a fertőzött hús veszélyt jelenthet az emberi egészségre, de ennek a fenyegetésnek a jelentősége évek óta nem válik nyilvánvalóvá. Bár általában Brit problémának tekintik, a BSE szinte biztosan a szarvasmarha természetes betegsége, ezért kétségtelenül más országokban is megtalálható. A BSE normális előfordulása azonban eltűnően kicsi. Az amerikai Mezőgazdasági Minisztérium azt állítja, hogy a BSE-t egyetlen amerikai szarvasmarhában sem azonosították.,