Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Categories:

Заразные прионы оказались нетоксичными для нервных клеток

Прионы-передатчики нейродегенеративных заболеваний, и прионы, которые повреждают нейроны, — это разные молекулы, сообщается в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Заразные прионы оказались нетоксичными для нервных клеток

Это выяснилось в ходе экспериментов, в которых к питательной среде культур нервных клеток добавляли либо экстракт очищенных прионов (переносчики инфекций), либо гомогенизированную ткань мозга животных, демонстрировавших симптомы прионных заболеваний, в том числе нейродегенерацию. В первом случае клетки в культурах оставались нетронутыми, во втором повреждались.



Прионы — это белковые инфекционные агенты, а от прочих протеинов они отличаются способностью принимать очень устойчивые конформации и «заражать» ими соседние молекулы такого же состава. В результате белки особой, патологической конформации образуют скопления и деформируют клетки, в которых находятся. Особенно часто это происходит в нервных клетках, и многие прионные болезни поражают мозг. Повреждения получаются очень сильными и необратимыми, и больной, как правило, погибает. Лечения прионных заболеваний пока не существует.

Прионные заболевания могут быть наследственными, если имеются мутации в генах соответствующих белков. Кроме того, ими можно заразиться, если съесть мозг или мясо инфицированных особей (термическая обработка и многие пищеварительные ферменты, как правило, не разрушают прионные скопления) или вступить в контакт с жидкостями их тела. Однако на молекулярном уровне детали заражения прионными инфекциями еще неясны.

Исследователи из Университетского колледжа в Лондоне во главе с Джоном Коллинджем (John Collinge) проверили, как действуют на первичные культуры нейронов (то есть «готовые» нервные клетки, изъятые непосредственно из организма животного) новой коры больших полушарий и гиппокампа мышей различные прионы.

К питательной среде, в которой находились одни культуры, исследователи на 72 часа добавляли в разных концентрациях очищенные палочковидные скопления молекул прионного белка, кодируемого геном Prnp, выделенные из мозга мышей с симптомами прионного нейродегенеративного заболевания (от 107,7 до 108,1 инфекционных единиц на миллилитр). В других случаях вместо очищенных белков использовали гомогенизированную ткань мозга больных мышей, в ней содержалось от 104,2 до 105,7 инфекционных единиц прионов на миллилитр. Наконец, в часть культур ввели гомогенаты мозга здоровых животных, куда предварительно добавили очищенные «заразные» прионные белки. Для контроля использовали белки со «здоровой» конформацией, не способные инфицировать клетки.

За состоянием нейронов в культуре — количеством, длиной и степенью ветвления их отростков, а также тем, живы ли они, наблюдали с помощью флуоресцентной микроскопии: подбирали к молекулам, характерным для разных регионов и функциональных состояний нервной клетки, антитела, связанные с флуоресцентными белками, дающими свечение разных цветов, и смотрели, где и с какой интенсивностью оно проявится.

Заразные прионы оказались нетоксичными для нервных клеток
Состояние нейронов в культуре в различные дни после добавления очищенных прионов или гомогенизатов мозга больных животных. На графиках указаны длины отростков в зависимости от того, чем и в какой концентрации обрабатывали культуры.

Длина отростков нервных клеток и количество выростов на них уменьшались только в одном случае — когда к культуральной среде добавляли гомогенат мозга мышей с прионным заболеванием. Очищенный прион из тканей больных животных, в том числе в составе гомогената мозга здоровых грызунов, не вредил нейронам, как и очищенный «безопасно сложенный» прионный белок из них. Нейротоксический эффект гомогенизированного мозга больных мышей исчезал под действием двухпроцентного натрий лауроилсаркозина — вещества, которым в ряде случаев обрабатывали гомогенаты. При этом количество молекул инфицирующего приона не снижалось.

Из этих данных исследователи сделали вывод, что у прионов функция заражения клеток и токсическое действие на эти клетки не связаны жестко друг с другом. Вероятно, они обеспечиваются различными типами молекул и (или) формами их скоплений. Видимо, прионы, образующие палочковидные скопления, нетоксичны для нейронов, а белки в составе скоплений какой-то другой формы, напротив, им вредят. Известно, что плохо очищенные прионы повреждают нервные клетки, но в предыдущих исследованиях не уточнялось, какой формы должны быть их группы, чтобы быть токсичными. Это и непросто установить: в таких смесях встречаются прионные скопления самых разных форм и размеров. Новые исследования должны быть направлены на то, чтобы все-таки это проверить.

Не вызывающие заболеваний прионы уже находили. В 2016 году итальянские ученые выделили из мозга овец, больных почесухой (скрейпи), молекулы PrPSc, размножили их, «адаптировали» под строение прионов у восприимчивых к скрейпи рыжих полевок (Myodes glareolus) и попробовали этими веществами инфицировать грызунов. Одна из разновидностей PrPSc овец по какой-то причине не могла спровоцировать у полевок почесуху — вероятно, из-за особенностей структуры молекулы.

Автор: Светлана Ястребова





Ссылка на источник

Tags: исследования, медицина, нейробиология, прионы
Subscribe

Posts from This Journal “прионы” Tag

Buy for 20 tokens
По поводу моего вчерашнего поста "Я разорён", каюсь, был не прав, однако получил очень полезный фитбек. Об этом подробно... (фото: Яндекс Картинки, кадр из к/ф Во все тяжкие) Возможно было глупо использовать стандартную подачу информации, а именно "кликбейт", когда пишу…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 1 comment