מאפיינים אופייניים, מבנה, תפקודים, מחלות

ה פריון הם חלבונים ללא גנום או חומצות גרעין הפועלים כסוכנים זיהומיות. המונח "פריון" פירושו חלקיק זיהום חלבון (מהחלקיקים המדביקים באנגלית), וטבע על ידי הנוירולוג וזוכה פרס נובל, סטנלי ב. פרוסינר.

ב -1982 זיהו פרוסינר ועמיתיו חלקיק חלבון מדבק, בעודם חוקרים את הסיבות למחלות קריוצפלד-יעקב (אצל בני אדם) ואת האנצפלופתיה הספוגית..

אלה חומרים נדיר זיהומיות נמצאים הממברנה של תאים נורמליים, רק כמו חלבונים misfolded ו / או עם מבנה תלת מימדי חריגה. חלבונים אלה אחראים למחלות ניווניות רבות ולתמותה גבוהה מאוד המשפיעות על רקמות עצביות ועל מבנה המוח.

הם נקראים גם מחלות פריון. בין החשובים ביותר המשפיעים על בני האדם הם kuru, Gerstmann-Straussler-Scheinker המחלה, תסמונת Creutzfeldt-Jakob ו נדודי שינה משפחתיים קטלני..

אינדקס

• 1 מאפיינים כלליים
• 2 מבנים
  • 2.1 PRP (C)
  • 2.2 PrP (Sc)
• 3 פונקציות
  • 3.1 עם קולטני גלוטמט metabotropic
  • 3.2 בפיתוח עוברי
  • 3.3 נוירופטרוקטור
  • 3.4 מערכת העצבים ההיקפית
  • 3.5 מוות של תאים
  • 3.6 זיכרון לטווח ארוך
  • 3.7 חידוש תאי גזע
• 4 מחלות שנגרמות על ידי פריונים
  • 4.1 מחלת קריוצפלד-יעקב (CJD)
  • 4.2 גרסטמן - שטראסלר - שינקר
  • 4.3 פריונופתיה עם רגישות משתנה לפרוטאז
  • 4.4 נדודי שינה קטלניים
  • 4.5 Kuru
  • 4.6 מחלות בבעלי חיים
• 5 טיפולים
• 6 מניעה
• 7 הפניות

מאפיינים כלליים

Prions הם מבנים חלבון נוכח קרום התא. חלבונים אלה יש צורה שונה או קונפורמציה [PrP (Sc)].

לגבי הכפל שלה, היא מושגת באמצעות המרה של טפסים, כמו במקרה של מחלת scrapie. במחלה זו, Prions לגייס PrP (C) (חלבונים פריון של קונפורמציה undisturbed) כדי לעורר המרה ל PRP (Sc) isoform.

זה יוצר תגובה שרשרת המפיצה את החומר זיהומיות ולכן מאפשר השקייה של המחלה. עדיין לא ידוע כיצד מתרחש תהליך ההמרה.

אלה חלבונים יוצאי דופן מסוגל להפיץ, אינם מציגים חומצות גרעין. הוכחה לכך היא שהם עמידים בפני צילומי רנטגן וקרינה אולטרה סגולה. סוכנים אלה בקלות לשבור חומצות גרעין.

חלבונים פריון, אשר Prions מורכבים (PrP), נמצאים בכל הגוף, לא רק של בני אדם, אלא של בעלי חוליות בריאים אחרים. חלבונים אלה בדרך כלל עמידים בפני פרוטאזות (אנזימים המזרזים חלבונים).

מעט מאוד ידוע על התועלת של חלבונים פריון PRP (C), הצורה הרגילה של החלבון הלא זיהומיות בגוף האדם.

עם זאת, כמה חוקרים הראו כי, בעכברים, חלבונים אלה להפעיל תיקון מיאלין בתאים של מערכת העצבים ההיקפית. הוכח גם כי היעדר אלה גורם demyelination של תאים עצביים כאלה.

מבנים

הידע שיש לנו על מבנה הפריונים נמצא בעיקר במחקר שבוצע על החיידק Escherichia coli.

המחקרים שנעשו מראים כי הפוליפפטידים של PRP (C) (רגיל) ו- PrP (SC) (זיהומיות) זהים בהרכב חומצות האמינו, אך הם שונים בקונפורמציה תלת-ממדית ובקיפול.

PrP (C)

אלה פריונים שאינם זיהומיות יש, בבני אדם, 209 חומצות אמינו. יש להם קשר דיסולפיד. המבנה שלה הוא אלפא-הסליל, כלומר, יש חומצות אמינו בצורת ספירלה (אלפא), וחומצות אמינו שטוחות (גליונות בטא).

חלבון זה לא יכול להיות מופרדים על ידי צנטריפוגה, מה שמרמז כי זה לא משקע. זה מתעכל בקלות על ידי פרוטאז רחב serine ספקטרום שנקרא proteinase K.

PrP (Sc)

זהו חלבון מדבק אשר הופך PrP (C) לתוך אינפורמטיבי PrP (sc) isoforms עם תצורה או צורה חריגה.

מעט מאוד ידוע על המבנה 3D שלה, אולם ידוע כי יש כמה צורות הסליל שטוח יותר strands או betas. השינוי לאיזופורם הוא מה שידוע כאירוע הבסיסי של מחלות פריון.

פונקציות

חלבונים פריון הסלולר [Prp (C)] ממוקמים על פני התא של מגוון רחב של איברים ורקמות. מעט מאוד ידוע על הפונקציות הפיזיולוגיות של פריונים באורגניזם. עם זאת, חוויות שנעשו בעכברים מצביעים על פונקציות אפשריות, כגון:

עם קולטני גלוטמט metabotropic

הוכח כי PrP (C), לפעול עם קולטני גלוטמט (יונוטרופיים metabotropic). PrP (C) משתתף קולטן עבור oligomers synaptotoxic של פפטיד Aβ על פני התא.

בפיתוח עוברי

בעכברים של משפחת Murinae, התגלה כי PrP (C) חלבונים פריון באים לידי ביטוי כמה ימים לאחר ההשתלה, בפיתוח עוברי.

זה מצביע על כך שהם משחקים תפקיד במהלך הפיתוח של יונקים קטנים אלה. תפקיד זה על פי החוקרים קשורה הרגולציה של neuritogenesis (ייצור של אקסונים ודנדריטים של נוירונים).

הם פועלים גם על צמיחה axonal. אלה חלבונים פריון מעורבים גם בפיתוח מעגל cerebellar. בשל כך, הוא האמין כי היעדר אלה Prions PrP (C) מוביל לעיכוב בפיתוח המנוע של מכרסמים.

נוירוטרוקטור

במחקרים על overexpression של PrP (C) על ידי אוריינטציה של גנים, נמצא כי היעדר פריונים אלה גורם לבעיות עם אספקת הדם לחלקים מסוימים של המוח (איסכמיה מוחית חריפה).

משמעות הדבר היא כי חלבונים פריון לעבוד כמו neuroprotectors. בנוסף הוכח כי overexpression של PrP (C) יכול להפחית או לשפר את הנגעים הנגרמים על ידי איסכמיה.

מערכת העצבים ההיקפית

הפונקציה הפיזיולוגית של Prp (C) תחזוקה של myelin הפריפריה התגלה לאחרונה.

במהלך מחקר מעבדה התגלה כי בהעדר חלבון הפריון, עכברי מעבדה פיתחו ליקויים עצביים המזיזים מידע מהמוח ומהחוט השדרה, במה שמכונה נוירופתיה פריפריאלית..

מוות של תאים

ישנם חלבונים דומים פריונים, ואלה ממוקמים בחלקים אחרים של הגוף מאשר במוח.

התפקודים של חלבונים אלה הם ליזום, לווסת ו / או לשלוט במוות התא, כאשר האורגניזם מותקף (על ידי virions למשל), ובכך למנוע את התפשטות הפתוגן.

פונקציה מוזרה זו של חלבונים אלה מובילה את החוקרים לחשוב על החשיבות האפשרית של פריונים לא זיהומיים במאבק נגד פתוגנים.

זיכרון לטווח ארוך

מחקר שנערך במכון Stowers, במיזורי, ארה"ב. הראו כי PrP Prions עשוי להיות תפקיד בשמירה על זיכרון לטווח ארוך.

המחקר גילה כי חלבונים פריון מסוימים ניתן לשלוט לעבוד תחזוקה של פונקציות פיזיולוגיות של זיכרון לטווח ארוך.

חידוש תאי גזע

חקירה על חלבונים פריון אשר באים לידי ביטוי בתאי גזע של רקמת הדם, גילה כי כל אלה תאי גזע (hematopoietic), להביע חלבונים פריון בקרום התא שלהם. כך הוא האמין כי הם להשתתף בתהליך מורכב וחשוב מאוד של חידוש התא.

מחלות הנגרמות על ידי פריונים

פתולוגיות ממוצא פריון מוכרות כהפרעות ניווניות מתקדמות של המוח. הם יכולים לתקוף חיות בקר, צבי, caribou, כבשים ואפילו בני אדם.

מחלות אלה נגרמות על ידי שינוי במבנה של חלבונים PrP (C) אשר פונקציות ספציפיות שלהם עדיין לא ברור היום. Prion פתולוגיות יכול להתעורר ללא סיבה ידועה. הם יכולים להיות ממוצא גנטי בירושה והוא יכול גם להיות מועבר באופן מדבק מידבק.

פריונים גורמים למחלות מין, ספורדיות ומידבקות. מחלות פריון משפחתיות הן אלה שהן תורשות. הפתולוגיות הספורדיות הן הנפוצות ביותר ומתרחשות ללא סיבות ידועות.

מחלות מדבקות נחשבות נדירות, הן ניתנות להעברה באמצעות תמסורת בין אדם לאדם, בעל חיים אל בעל חיים, אדם אל בעל חיים ולהיפך. הסיבות הן מרובות טווח בין צריכת בשר מזוהמת, קניבליזם, עירויים, כדי מניפולציה של ציוד כירורגי מזוהם.

מחלות הפריון הנפוצות ביותר הן:

מחלת קריוצפלד-יעקב (CJD)

בהתחשב במחלת הפריון הנפוצה ביותר בקרב בני האדם, זוהי הפתולוגיה קוסמופוליטית, כלומר, הפצה גלובלית. זה יכול להתרחש בדרך תורשתית (משפחה), ספוראדי או מדבק.

לחולים יש סימפטומים כגון דמנציה, jerking או תנועות לא רצוניות פתאומי הליקויים של מערכת העצבים המרכזית.

בהתאם לטיפול ולצורה של המחלה, מוות יכול להתרחש בין 4 חודשים עד 2 שנים לאחר רכישת המחלה. אבחון קשה לעשות, זה נעשה בדרך כלל שלאחר המוות, במהלך הנתיחה.

גרסטמן-שטראסלר-שינקר

זוהי מחלה הנגרמת על ידי פריונים בתהליך אנספלי דומיננטי תורשתי או תורם דומיננטי. המחלה מתבטאת באנשים של 40 עד 60 שנה.

אנשים אלה באים לידי ביטוי בבעיות כדי לבטא מילים (dysarthria), jerking או תנועות לא רצוניות פתאומיות, להיות תוקפנות תכופה.

ניוון Cerebellar מלווה בהליכה לא יציבה. ניתן גם לצפות hyporeflexia, חירשות, שיתוק מבטים, דמנציה, בין תסמינים אחרים. תוחלת החיים היא כ 5 שנים או קצת יותר.

פריונופתיה עם רגישות משתנה פרוטאז

זוהי מחלה נדירה מאוד, עד כדי כך שהטווח שלה הוא 2 עד 3 מקרים ל -100 מיליון תושבים. הפתולוגיה דומה למחלת גרסטמן-שטראסלר-שינקר.

התופעות הקליניות של החלבון מצביעות על עמידות נמוכה בפני פרוטאזות, חלקן יותר ויותר רגישות פחות לאנזימים אלו.

הסימפטומים שחולים מציגים הם: בעיות בדיבור והידרדרות קוגניטיבית, אובדן נוירונים באזור שבו המוח שולט בתנועות ומבצע תיאום שרירים.

המחלה שכיחה בחולים בגיל השלישי (70 שנים), ואומדן זמן החיים פעם נגוע הוא כ -20 חודשים.

אינסומניה קטלנית

זוהי מחלה תורשתית או משפחתית, היא יכולה להתרחש גם באופן ספורדי. ידוע כי המחלה נובעת ממוטציה דומיננטית תורשתית או אוטוזומלית.

חולים מציגים סימפטומים כגון בעיות מצטברות לישון ולשמור על שינה, דמנציה, הידרדרות קוגניטיבית, אפילו בעיות של יתר לחץ דם, טכיקרדיה, hyperhidrosis ואחרים.

הגיל שבו הוא משפיע הוא רחב למדי, שכן הוא נע בין 23 ל 73 שנים, אבל הגיל הממוצע הוא 40 שנה. זמן החיים פעם נגוע הוא רק מעל 6 שנים.

קורו

מחלת פריון זו זוהתה רק בתושבי פפואה גינאה החדשה. זוהי מחלה הקשורה קניבליזם המסורת התרבותית של הטקס של אבל על המתים, שבו אנשים אלה אוכלים אנצפלון או בשר אדם.

אנשים הנושאים את המחלה, באופן כללי, מתגלים תנועות בלתי נשלטות ולא רצוניות בחלקים שונים של הגוף.

יש להם רעידות, אובדן שליטה בתנועה ואובדן תיאום שרירים. תוחלת החיים של אנשים נגועים הוא שנתיים.

מחלות בבעלי חיים

בין הפתולוגיות המיוצרות על ידי פריונים בבעלי חיים הוא אנצפלופתיה ספוגיפית. מחלה זו גרמה להרס באירופה, בריאות הציבור, בריאות בעלי החיים וכלכלת המדינות שנפגעו.

מחלות אחרות בבעלי חיים הן scrapie, transmissible מינק encephalopathy, מחלה מבזבזת כרונית (ב צבי) ו חתול spongiform אנצפלופתיה.

מחלות אלו, כמו אלה המוצגות בבני אדם, חסרות טיפול יעיל, כך שמניעה חיונית במיוחד לאחר זיהומים אנושיים שהתרחשו כתוצאה מצריכת בשר מפרות נגועות..

טיפולים

עד כה אין תרופה ידועה למחלות פריון. הטיפול הוא סימפטומטי. המטופלים מומלץ לתכנן טיפול פליאטיבי ניתוח גנטי וייעוץ מומלץ לבני משפחה.

מגוון רחב של תרופות נבדקו בחולים עם מחלות פריון, כגון תרופות אנטי-ויראליות, תרופות נגד מחלות כגון פרקינסון, טיפולים לדיכוי חיסוני, אנטיביוטיקה, אנטי-פטרייתיות ואפילו תרופות נוגדות דיכאון.

עם זאת, אין ראיות כרגע המציין כי חלק אלה ירידה בסימפטומים או לשפר את הישרדותם של חולים.

מניעה

Prions עמידות למגוון של שינויים פיזיים וכימיים. עם זאת, טכניקות שונות משמשים כדי למנוע זיהום של חולים עם מכשירים כירורגיים מזוהמים.

בין הטכניקות הנפוצות ביותר היא לעקר את הציוד ב החיטוי על 132 מעלות צלזיוס במשך שעה אחת ולאחר מכן לטבול את המכשירים נתרן hydroxide לפחות שעה אחת.

מאידך גיסא, ארגון הבריאות העולמי (WHO) פיתח אמצעים למניעת התפשטות מחלות פריון. ארגון זה קובע נורמות לניהול של רקמות אסורות או שעלולות להיות מסוכנות כגון: עיניים, מוח, מעיים, שקדים וחוט השדרה..

הפניות

1. פריון, סוכן זיהומיות. שחזר מ britannica.com.
2. מה זה פריון? שחזר מ Scientificamerican.com.
3. P.C. Kalikiri, R.G. Sachan 2003. פריונים - חלקיקים זיהומיים פרוטאין. Journal, האקדמיה ההודית לרפואה קלינית.
4. פריון. מקור: en.wikipedia.org
5. ק. פאן, מ 'בולדווין, ג' נגוין, מ 'גאסט, א' סרבן, ד 'גרוט, א' מהורן, ז 'הואנג, ר. Fletterick, F.E. כהן (1993). המרת אלפא-סלסלות לתוך ביתא סדינים תכונות היווצרות של חלבונים פריון scrapie. ההליכים של האקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית של אמריקה.
6. M.- A. Wulf, A. Senatore & A. Aguzzic (2017). הפונקציה הביולוגית של חלבון הפריון הסלולרי: עדכון. ביולוגיה ביולוגית.
7. C.C. ג'אנג, א.ד. Steele, S. Lindquist, H.F. לודש (2006). חלבון פריון מתבטא לטווח ארוך repopulating תאים גזעיים hematopoietic חשוב החידוש העצמי שלהם. ההליכים של האקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית של אמריקה.
8. סקירה של מחלות המיוצרות על ידי prions (transmissible spongiform encephalopathies) מקור: msdmanuals.com.
9. א. אראנץ-מרטינז, ג 'טרילו-סאנצ'ז-רדונדו, א. רואיז-גרסיה, ס. ארס-בלנקו (2010). Prionpathies: ionphalopathies פריון. רפואה משפחתית. SEMERGEN.