Prion

Prionska bolest
Tkivni odjeljci s prionskom bolešću imaju karakteristične „rupe“ mikroskopske veličine i sunđerastu arhitekturu[1][2]
Klasifikacija i vanjski resursi
ICD-10	A81
ICD-9	046

Prioni su pogrešno sklopljeni proteini s sposobnošću prenošenja njihovog pogrešno sklopljenog oblika na normalne varijante istog proteina. Karakteriziraju nekoliko fatalnih i prenosivih neurodegenerativnih bolesti kod ljudi i mnogih drugih životinja.^[3] Nije poznato šta uzrokuje da se normalni protein pogrešno izmijeni, ali sumnja se da abnormalna trodimenzionzijska struktura daje infektivna svojstva, pretvarajujući obližnje molekule proteina u isti oblik. Riječ prion potiče od "proteinska zarazna čestica" (pr oteinonus infective particle).^[4][5][6] Pretpostavljena uloga proteina kao zaraznog agensa za razliku je od svih ostalih poznatih zaraznih sredstava kao što su viroidi, virusi, bakterije, gljive i paraziti, koji svi sadrže nukleinske kiseline s (DNK, RNK ili oboje).

Pretpostavlja se da su izoforme prionskog proteina (PrP), čija specifična funkcija nije sigurna, kao uzrok transmisivne spongiformne encefalopatije (TSE),^[7] uključujući šugu kod ovaca, hroničnu bolest rasipanja (CWD) kod jelena, hroničnu spongioformnu encefalopatije (BSE) kod goveda (obično poznata kao "bolest ludih krava") i Creutzfeldt-Jakobovu bolest (CJD) kod ljudi. Sve poznate prionske bolesti kod sisara utiču na strukturu mozga ili drugog nervnog tkiva; sve su progresivne, nemaju poznat efikasan tretman i uvijek su fatalne.^[8] Do 2015., smatralo se da su sve poznate prionske bolesti sisara uzrokovane prionskim proteinima (PrP); međutim od 2015., pretpostavlja se da je višestruka atrofija sistema (MSA) uzrokovana prionskim oblikom alfa-sinukleina.

Prioni tvore abnormalne agregate proteina nazvanih amiloidi, koji se akumuliraju u zaraženom tkivu i povezani su sa oštećenjem tkiva i ćelijskom smrću.^[9] Amiloidi su takođe odgovorni za nekoliko drugih neurodegenerativnih bolesti kao što su Alzheimerova i Parkinsonova bolest.^[10][11] Prionski agregati su stabilni, a ova strukturna stabilnost znači da su prioni otporni na denaturaciju hemijskim i fizičkim agensima: ne mogu se uništiti uobičajenom dezinfekcijom ili kuhanjem. To otežava odlaganje i zadržavanje ovih čestica.

Prionska bolest je oblik proteopatija, ili bolest strukturno abnormalnih proteina. Smatra se da su prioni kod ljudi uzrok Creutzfeldt-Jakobove bolesti (CJD), njene varijante (vCJD), Gerstmann-Sträussler-Scheinkerovog sindroma (GSS), fatalne porodične nesanice (FFI) i kurua.^[4] Također postoje dokazi koji ukazuju na to da prioni mogu imati ulogu u procesu Alzheimerove i Parkinsonove bolesti te amiotrofne lateralne skleroze (ALS); nazvane su "prionskim bolestima".^{[12][13][14][15]} Za nekoliko kvaščevih proteina također je utvrđeno da imaju prionogeno svojstvo. Replikacija priona podložna je epimutacijama i prirodnom selekcijom, kao i za druge oblike replikacije, a njihova struktura neznatno varira među vrstama.^[16]

Prioni se javljaju i kod biljaka i gljiva.

Građa i porijeklo

Prioni su izmijenjeni oblici prion proteina. Prion protein (PrP^C) je fiziološki protein i nalazi se na površini nervnih ćelija. Prema nekim istraživanjima, ima ulogu u zaštiti ovih ćelija od slobodnih radikala kisika (npr. vodik-peroksida, superoksidnog aniona itd). Prion-protein ima molekulsku masu od oko 35 kDa. Patološki prion protein, koji je prvo otkriven kod bolesti ovčje šuge ima molekulsku masu od oko 27-30 kDa i označava se kao PrP^SC. Ovaj prion je otporan na dejstvo proteaza i nagomilava se u unutrašnjosti nervnih ćelija, što dovodi do njihove degeneracije i izumiranja. Ukoliko normalni prion-protein stupi u kontakt sa patološkim PrP^SC, dolazi do promene njegove konformacije i postaje patološki.

Patologija

Sve bolesti izazvane prionina mogu se označiti kao spongiformne encefalopatije. Počinju lagano, teku progresivno i nakon godina dovode do demencije, kasnije i smrti. Prioni se nagomilavaju u nervnim ćelijama, u obliku vakuola, pa ćelije dobijaju oblik sunđera što dovodi do njihovog izumiranja. Ne dolazi do odbrambene reakcije organizma i nastanka zapaljenja.

• Spongiformna encefalopatija se može javiti sporadično, usljed nove mutacije gena za prion-protein. Na taj način nastaje klasični oblik Creutzfeldt-Jakobove bolesti. Bolest je vrlo rijetka, oko 1 /1.000.000 stanovnika godišnje.
• Spongformna encefalopatija može se prenijeti i genetičkim faktorima. Na taj način nastaje nasljedna forma Creutzfeldt-Jakobove bolesti, Gerstmann-Sträussler-Scheinkerov sindrom i fatalna porodična nesanica.
• Prioni su infektivne supstance, pa se ljudi ili ostale životinje mogu jednostavno zaraziti i dobiti zaraznu formu spongiformne encefalopatije. Pošto se prioni nagomilavaju u nervnim ćelijama, koje su najviše zastupljene u mozgu, unošenjem ovih zaraženih tkiva, npr. putem hrane, može izazvati ovu bolest. Tako može nastati jatrogeni oblik Creutzfeldt-Jakobove bolesti. (U toku raznih hiruških intervencija se kontaminirani meterijal od oboljelog pacijenta može prenijeti na drugog, jer su prioni vrlo otporni na proces dezinfekcije, iako je to krajnje rijedak slučaj). Bolest kuru koja je slična Krojcfeld-Jakobovoj bolesti javlja se na prostoru Nove Gvineje, gdej se u nekim ritualima prakticiralo konzmuranje ljudskog mozga domorodačkih srodnika i na taj način može se unijeti tkivo bogato prionima.

Simptomi prionskih bolesti

Pošto je u najvećoj mjeri pogođen nervni sistem, javljaju se neurvnii simptomi. Česti su poremećaji motorike npr. u vidu ataksija, a javljaju se i kognitivni problemi, demencija itd. Na kraju dolazi do smrti.

Također pogledajte

• Bolest ludih krava
• Creutzfeldt-Jakobova bolest
• Viroid

Reference

1. "English pronunciation of prion". Cambridge Dictionary. Cambridge University Press. Pristupljeno 30. 3. 2020.
2. "Prion". Dictionary.com. Random House, Inc. Pristupljeno 30. 3. 2020.
3. "Prion diseases". Diseases and conditions. National Institute of Health.
4. "Prion diseases". United States Centers for Disease Control and Prevention. 3. 5. 2019.
5. "What Is a Prion?". Scientific American. Pristupljeno 15. 5. 2018.
6. "Prion infectious agent". Encyclopaedia Britannica. Pristupljeno 15. 5. 2018.
7. Prusiner SB (juni 1991). "Molecular biology of prion diseases". Science. 252 (5012): 1515–22. Bibcode:1991Sci...252.1515P. doi:10.1126/science.1675487. PMID 1675487.
8. Prusiner SB (novembar 1998). "Prions". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 95 (23): 13363–83. Bibcode:1998PNAS...9513363P. doi:10.1073/pnas.95.23.13363. PMC 33918. PMID 9811807.
9. Dobson CM (februar 2001). "The structural basis of protein folding and its links with human disease". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. 356 (1406): 133–45. doi:10.1098/rstb.2000.0758. PMC 1088418. PMID 11260793.
10. Golde, Todd E.; Borchelt, David R.; Giasson, Benoit I.; Lewis, Jada (1. 5. 2013). "Thinking laterally about neurodegenerative proteinopathies". Journal of Clinical Investigation (jezik: engleski). 123 (5): 1847–1855. doi:10.1172/JCI66029. ISSN 0021-9738. PMC 3635732. PMID 23635781.
11. Irvine GB, El-Agnaf OM, Shankar GM, Walsh DM (2008). "Protein aggregation in the brain: the molecular basis for Alzheimer's and Parkinson's diseases". Molecular Medicine. 14 (7–8): 451–64. doi:10.2119/2007-00100.Irvine. PMC 2274891. PMID 18368143.
12. Laurén J, Gimbel DA, Nygaard HB, Gilbert JW, Strittmatter SM (februar 2009). "Cellular prion protein mediates impairment of synaptic plasticity by amyloid-beta oligomers". Nature. 457 (7233): 1128–32. Bibcode:2009Natur.457.1128L. doi:10.1038/nature07761. PMC 2748841. PMID 19242475.
13. Olanow CW, Brundin P (januar 2013). "Parkinson's disease and alpha synuclein: is Parkinson's disease a prion-like disorder?". Movement Disorders. 28 (1): 31–40. doi:10.1002/mds.25373. PMID 23390095. S2CID 38287298.
14. Goedert M (august 2015). "NEURODEGENERATION. Alzheimer's and Parkinson's diseases: The prion concept in relation to assembled Aβ, tau, and α-synuclein". Science. 349 (6248): 1255555. doi:10.1126/science.1255555. PMID 26250687. S2CID 206558562.
15. Lee S, Kim HJ (mart 2015). "Prion-like Mechanism in Amyotrophic Lateral Sclerosis: are Protein Aggregates the Key?". Experimental Neurobiology. 24 (1): 1–7. doi:10.5607/en.2015.24.1.1. PMC 4363329. PMID 25792864.
16. Li J, Browning S, Mahal SP, Oelschlegel AM, Weissmann C (februar 2010). "Darwinian evolution of prions in cell culture". Science. 327 (5967): 869–72. Bibcode:2010Sci...327..869L. doi:10.1126/science.1183218. PMC 2848070. PMID 20044542. Sažetak – BBC News (1. 1. 2010).

Vanjski linkovi

• Mad Cow Disease Arhivirano 27. 10. 2020. na Wayback Machine
• Prion Diseases Arhivirano 28. 4. 2006. na Wayback Machine
• Prion Diseases and the BSE Crisis Arhivirano 21. 7. 2005. na Wayback Machine
• Britannica Nobel: prion, 1997 Arhivirano 15. 7. 2006. na Wayback Machine B
• CDC – US Center for Disease Control and Prevention – information on prion diseases
• World Health Organisation Arhivirano 5. 4. 2021. na Wayback Machine – WHO information on prion diseases
• The UK BSE Inquiry – Report of the UK public inquiry into BSE and variant CJD
• UK Spongiform Encephalopathy Advisory Committee (SEAC)

Šablon:Prionske bolesti Šablon:Samoreplicirajuće organske strukture