بسم الله الرحمن الرحیم
Download
Report
Transcript بسم الله الرحمن الرحیم
بسم هللا الرحمن الرحیم
پریون ها
موضوع سمینار:
تهیه و تنظیم :مرضیه صالحی سیف آبادی
دانجوی کارشناس ی ارشد میکروبیولوژی
استاد مربوطه :دکتر بهشتی مال
درس :ویروس شناس ی پیشرفته
پریون ها عوامل عفونی از جنس پروتئین هستند که گونه های
مختلف موجودات را دچار بیماری می کنند .عوامل عفونی که در
طبیعت وجود دارند به چند دسته تقسیم می شوند
پروتوزوئر یا تک یاخته -2 ،باکتری -3 ،ویروس -4 ،ویروئید-5 ،
پریون
در مورد پریون ها هنوز اطالعات زیادی به دست نیامده است ،پریون ها یکی
از پروتئین هایی است که در سلول های عصبی به طور عادی بیان می شودو
در غشای سلولی نورون ها وجود دارد به نام( )Prpcو شکل بیماری زای این
پروتئین ها به شکل ( )prpscمی باشد.
پریون ،نوعی سیالوگلیکو پروتئین ،با وزن مولکولی 33-35هزار دالتون است
که در ساختمان دومین آن ،مارپیچ های آن ها به تعدادی زیادی وجود دارند.
شکل بیماری زای این پروتئین ها ،از تغییر شکل Proهای طبیعی بدن به
وجود می آید ،این تغییر شکل ممکن است به 2علت باشد:
جهش در ژن های کد کننده پروتئین های طبیعی بدن
ورود Proهای غیر طبیعی ( پریون ) جانداران دیگر از طریق عفونت به بدن.
حضور پریون یا Proتغییر شکل یافته در ابتدا باعث تغییر شکل در
Proهای طبیعی دیگر بدن می گردد و با ادامه این عمل به صورت
یک واکنش زنجیره ای ایجاد عفونت های جدیدی در بدن می گردد.
Proهای غیر طبیعی یا پریون ها نسبت به عمل آنزیم های پروتئاز
مقاوم هستند ،پس در سلول های عصبی تجمع می یابند و پس از
پلیمریزه شدن ،تشکیل رشته های پروتئینی را می دهند که باعث
تخریب سلول های عصبی می گردند و بر حسب ناحیه ای از مغز که
تخریب شده ،عالئم و بیماری های مختلفی را ایجاد می کند .پریون
ها می توانند در اثر تجمع و تشکیل پالک های پروتئینی در سلول
های عصبی باعث آنسفانوپاتی های اسفنجی شکل در مغز شوند.
انتقال پریون ها در مغز از طریق راه های مختلفی رخ می دهد که
یکی از آن ها وزیکول های موجود در آکسون سلول های عصبی و
دیگری از طریق خون آلوده به پریون و از راه سلول های ایمنی است.
نکته جالب در مورد پریون ها این که پس از ورود به بدن باعث
ایجاد واکنش های التهابی از طرف دستگاه ایمنی نمی گردند چون ان
ها از لحاظ ترکیب شیمیایی مشابه Proهای طبیعی بدن هستند و
تنها فرق بین آن ها شکل فضایی آن هاست ،بنابراین پریون هابه
نوعی مولکول خودی محسوب می گردند.
پریون های مفید :همه پریون ها خطرناک و بیماری زا نیستند ،در
واقع امروزه می دانیم که پریون ها در بسیاری از گیاهان و جانوران
به طور عادی وجود دارند و به همین دلیل دانشمندان استدالل می
کنند که این پروتئین های تغییر شکل یافته نوعی امتیاز تکاملی برای
میزبان خود می باشند.
ساختمان پریون ها فقط از پروتئین ساخته شده است و فاقد
اسید نوکلئیک می باشد .بیماری های ناش ی از پریون ها در انسان به
علت این که به صورت بیماری های ژنتیکی و عفونی بروز می کند
کامال اختصاص ی هستند و بر ضد پریون ها در بدن پاسخ ایمنی
مصونیت زا ایجاد نمی شود ،بنابراین تشخیص الودگی یا بیماری با
بررس ی پادتن ها غیر ممکن است .تنها راه شناسایی عامل بیماری در
بافت آسیب دیده می شود .بنابراین گرچه بهترین راه تشخیص
بیماری های پریونی ،عالئم بالینی است ولی تشخیص قطعی بایستی
بافت یا مایع مغزی – نخاعی مورد آزمایش های پیشرفته ای قرار
گیرد.
به تازگی مشخص شده است که پروتئین هایی مشابه پریون ها به
نام ،CPEBمی توانند در تشکیل حافظه در مغز نقش داشته
باشند ،این پروتئین ها در اثر سیگنال های الکتریکی که از پیام های
عصبی می رسنند تغییر فرم داده و به شکل پریون ها در می آیند.
فرم عفونی پریون ها دارای ساختار بتای بیشتری است و تولید بافت
های فیبری می کند و سبب کاهش دندریت و رشد نور و گلیا می
شود .جنون گاوی ،اسکراپی در گوسفندان ،بیماری کور و در انسان
در اثر پریون ها ایجاد می شوند.
پریون ها به گرما ،تشعشعات یونیزه و اشعه ماوراء بنفش UV
مقاوم هستند ،بیماری های پریونی در انسان به 3صورت
اسپورادیک ،عفونی و ژنتیک دیده می شوند .در بیماری -90 ، CJD
%80موارد را ابتالی اسپورادیک تشکیل می دهد.
خواص مهم پریون ها:
اندازه :که از صافی های با قطر 25 –SOنانومتر عبور می کنند.
پایداری در برابر حرارت :در درجه حرارت 90درجه سانتی گراد به مدت طوالنی
و در اتوکالو بیش از یک ساعت زنده می مانند.
وزن مولکولی :چون اشعه یونیزان روی آن اثر ندارد وزن آن حدود 64-150
کیلو دالتون است.
مقاومت کامل به آلوئیدها ،نوکلئازها ،اشعه ،حالل های آلی ،دترجنت های
غیریونی،
مقاومت نسبی به انز ،استون ،اتیلن اکسید.
مقاومت به پروتئازها ،اکسید کننده قوی و حالل های آلی قوی.
فرم طبیعی پریون ،پروتئینی با 253اسید آمینه است که بیش ترین
تجمع آن در سطح سلول های عصبی می باشد و در ساختمان آن
مقدار زیادی زنجیره آلفا وجود دارد و ژن مولد آن در انسان روی باز
روی کوتاه کروموزوم 20قرار دارد و در روی موش روی کروموزوم
شماره 2است .این ژن فقط از یک اگزون تشکیل شده و فاقد
انیترون است و در دستگاه گلژی ،گلیکوزیله می شود و سپس به
سطح خارجی سلول متصل می شود .موتاسیون در یکی از بازهای آلی
ان می تواند بیماری پریونی ایجاد کند.
آنسفالو پاتی های اسفنجی شکل قابل انتقال عبارتند از:
انسفالو پاتی های اسفنجی شکل گاوی BSEمشهور به جنون گاوی
کورو :KURUهمراه با پدیده آدمخواری
اسکراپی گوسفندان
بیماری کروتزفیلد – جاکوب CJDهمراه با پیوند قرنیه.
بی خوابی کشنده خانوادگی
تمامی این بیماری ها دارای 4مشخصه می باشند:
اسفنجی شدن بافت عصبی مرکزی،
از دست رفتن و کاهش تعداد نورون ها در سیستم اعصاب مرکزی
استروسیتوز تجمع و افزایش آستروسیت ها
تشکیل پالک های امیلوئید.
جنون گاوی
Bovine Spongiform Encepho Lopthy:
در سال 1986بیماری کشنده ای مشابه به اسکراپی گوسفندان در
میان گاوها در انگلیس همه گیر شد .این بیماری که با اسفنجی شدن
مغز همراه بود ،آنسفالو پاتی اسفنجی شکل گاوی BSEنامیده
شد .جنون گاوی دارای دوره نهفتگی طوالنی بین 2-5سال می باشد.
بیماری از طریق فرآورده های گوشتی منتقل می شود و پریون بعد از
ورود به دستگاه گوارش گاو و استقرار در پالک های پی یر خود را به
سیستم اعصاب مرکزی می رساند .در دوره کمون بیماری گاو الوده
هیچ عالمت مشخص ی را نشان نمی دهد.
به همین دلیل عموما در گاوهای نر کمتر از 2سال بیماری بروز نمی کند چون
بسیاری از آن ها در 2-3سالگی کشتار می شوند وهنوز عالمتی از بیماری در آن
ها بروز نکرده استف ممکن است بیماری به مصرف کنندگان انتقال یابد.
بیماری شامل تغییرات رفتاری مانند هیجان زدگی و بی قراری حیوان و از دست
رفتن پیش رونده هماهنگی عضالنی و کارکرد حرکتی حیوان است .در مراحل
پیشرفته بیماری کاهش وزن و انقباضات ظریف عضالنی در گردن و تنه
حیوان بروز می کند و حیوان به شیوه ای غیر طبیعی گام بر میدارد و از گله
جدا می شود و افزایش خارش ،بی اشتهاییف حالت تهاجمی و افزایش تحریک
پذیری دام ادامه می یابد ،مرگ معموال در طول یک سال از شروع عالئم رخ
می دهد و درمانی وجود ندارد.
راه تشخیص بیماری جنون گاوی:
رنگ آمیزی ایمینوهیستوشیمی ،تست االیزا و وسترن بالت است که
بر روی مغز حیوان الوده انجام می شود .آزمایش های
ایمینوهیستوشیمی می تواند بر روی بیوپس ی لوزه و فوکییال های
لنفاوی هم انجام شود ،بررس ی میکروسکوپی مغز ،وجود حفرات
اسفنجی یا واکوئل هایی را که خاص بیماری های پریونی هستند که
بیش تر در ماده خاکستری و محل استقرار جسم سلولی نرون ها
ایجاد می شوند و کمتر درماده سفید که حاوی رشته های طویل
آکسون مسئول انتقال پیام های عصبی است ،ضایعه ایجاد می
شود .در بررس ی میکروسکوپ الکترونی ،توده ای از فیبریل های
پروتئینی مشاهده شده است.
کوروKURU :
این بیماری کشنده و پیش رونده منحصرا در کشور گینه نو و در بین قبایل
آدمخوار دیده می شود:
افراد این قبیله که مشابه دوران پارینه سنگی زندگی می کردند ،در رسوم
مذهبی ،مغز بستگان فوت شده خود را می خوردند .در این سنت مغز مردان
مرده را به صورت سوپ ویزه تهیه می کردند که خوردن آن برای زن و
فرزندان وی ضروری بود .از این طریق بیماری در این قبیله گسترش یافت،
بیماری امروزه نادر است .بیش تر ضایعه از مخچه دیده می شود ،کورو بیش
تر در مخچه دیده می شود و اولین بیماری پریونی شناخته شده در انسان بود
و از نظر پاتولوژی و کلینیکی شباهت زیادی به بیماری اسکراپی در گوسفندان
دارد.
کورو در زبان محلی به معنی رعشه است و دوره کمون
بیماری 4سال می باشد و ممکن است تا پیش از 20سال
نیز طول بکشد .اولین نشانه بیماری عدم تعادل در حرکت
و هذیان بوده که اغلب با رعشه خفیف بدن همراه می شود،
بعدا بی نظمی کامل حرکت آتاکسی و رعشه شدید ظاهر
می گردد .بیماری همیشه کشنده است و معموال سیر ان
شش تا نه ماه به طول می انجامد.
تغییرات اسیب شناس ی کورو مشابه اسکراپی می باشد ،ازبین رفتن
نورون هاف ضایعات اسفنجی در ماده خاکستری و آستروستیوز را
شامل می گردد .پالک های آمیلوئید در نیمی از بیماران گزارش شده
است که این پالک ها عمدتا در مخچه یافت می شوند ،در این
بیماری معموال التهاب در دستگاه عصبی مرکزی دیده نمی شود.
Scrapie
بیماری اسکراپی:
یک بیماری دژ نراتیو است که سیستم اعصاب مرکزی گوسفند را
تحت تاثیر قرار می دهد ،اسکراپی اختالل عصبی شایع در
گوسفندان و شایع ترین بیماری پریونی در بین حیوانات است ،به
نظر می رسد حدود 20نوع مختلف از بیماری اسکراپی بادامنه ای از
گوناگونی در نشانه های بالینی و آسیب شناختی وجود داشته باشد.
این بیماری حدود 250سال قبل اولین بار در انگلستان گزارش شده است .
این بیماری در بز هم دیده شده است ،گوسفندان مبتال به خارش شدید شده
و به تدریج موهای بدن خود را از دست خواهند داد.
در ابتدا یعنی قبل از شروع خارش شدید تغییرات رفتاری در حیوان مشاهده
می شود و با پیشرفت بیماری ،الغری و کاهش وزن علی رغم وجود اشتها
مشاهده می گردد .حالت راه رفتن دام غیر طبیعی شده و سیر بیماری از چند
هفته تا بیش از یک سال متغیر بوده ولی معموال از شش هفته تا شش ماه به
طول می انجامد و زمین گیری درنهایت مرگ روی می دهد.
: CJDیک بیماری پیش رونده نخاع است که در میانسالی و پیری
دیده می شود .این بیماری دومین بیماری پریونی شناخته شده در
انسان استکه در حدود 1نفر در یک میلیون در سراسر جهان به یک
اندازه یافت می شود .پاتولوژی این بیماری به صورت آتروفی مغزی،
کاهش نورونی و پیدایش آستروسیت ها و ایجاد واکوئل های فراوان
در نورون و استروسیت ها است.
پالک های آمیلوئید محتوی PrPغیر طبیعی است و در ابتدا
اضطراب ،خستگی ،سرگیجه و سر درد شایع است و پس از شروع
دمانس ،تظاهرات ضعف و سستی اندام ها وافزایش رفلکس ها،
تشنج و عالئم مخچه ای شایع است.
CJDبه وسیله ی الکترودهای سوزنیآلوده و قرنیه های پیوندی از
افراد آلوده قابل سرایت است و نیز از طریق تزریق هورمون رشد
GHنیز اتفاق می افتد ،در بررس ی های آزمایشگاهی ،دیده شده
است که تمامی این بیماری ها قابلیت انتقال به شامپانزه ها و نوعی
خوک را دارند .از این نظر این بیماری ها عفونی هستند.هم چنین
موتالسیون در ژن PRNPایجاد اشکال ارثی می کندو بنابراین
بیماری های پریونی هم ارثی و هم عفونی و قابل انتقال هستند.
بی خوابی کشنده خانوادگی:
از جدیدترین بیماری پریونی شناخته شده در انسان است که عالئم
آن بی خوابی غیر قابل درمان و مشکالت در ما توفیت های خود کار
بدن و مشکالت حرکتی است و آتروفی هسته تاالموس ،توهم ،گیجی
در مراحل بعدی اتفاق می افتد .افزایش دمای بدن ،افزایش
فشارخون ،نیز از عوارض بیماری می باشد.
نتیجه گیری:
تفاوت فرم طبیعی و غیر طبیعی پریون ها از نظر شکل فضایی است
و این تغییر فرم فضایی باعث ایجاد مقاومت نسبت به حرارت و
عوامل فیزیکی و شیمیایی می شود .وجود صفحات تبای زیاد از
مشخصات کلیدی پریون غیر طبیعی می باشد.
Refrences:
1 Hay baeck J, Heikenwalder M , Klevenz B, et al. Aerosols transmit
Prions 2011
2- Bos que PJ, Tyler KL. Prions and prion Diseases of the central
nervous system
Tran smissible neurodegenerative disease . In : Mandell GL, Bennett
JE, Dolin R, eds. Mandell, Douglas, and Benntts Principles and
partice of In fections D isease,7th ed , Philadelphia, PA: churchill
Living Ston, 2010
3- Andrews NJ,forring ton CP, ward HJT etal.
Deaths from Variant Creutzfeldt – Jakob Disease in the UK. Lancet
2003,361:751-1