به گزارش «سرویس دام، طیور و آبزیان» «ماکی دام - پایگاه خبری صنعت دام، طیور، آبزیان و حیوانات خانگی»؛ پریون (PRION) مخفف عبارت ذره پروتئینی مسری و شکل نادرست و جابجایی از یک پروتئین طبیعی و بی‌ضرر (PrPc) در غشای سلولی نورون‌های مغزی و بعضی لز سلولهای دیگر است.
عمل فیزیولوژیک پروتئین طبیعی نامشخص است. شکل بیماری‌زای پروتئین (PrPsc) از طریق تغییر شکل فضایی و سه بعدی شکل طبیعی به وجود می‌آید. این تغییر شکل ممکن است به علت جهش در ژن‌های کدکننده پروتئین طبیعی در بدن یا به علت ورود پریون (یا پروتئین غیر طبیعی) از طریق عفونت به وجود آید.
پریون‌ها برخلاف تمام اشکال حیاتی دیگر به وجود DNA یا RNA برای تکثیر وابسته هستند. با وجود آنکه صرفا از پروتئین تشکیل شده‌اند اما می‌توانند خود را بازسازی کنند.
برای آنکه پریون‌ها را بشناسیم باید به تاریخچه گروهی از بیماری‌های تحلیل‌برنده عصبی مرگبار به نام آنسفالوپاتی‌های اسفنجی شکل مسری بپردازیم. یک بیماری مرگبار با علت نامعلوم دست کم از ۲۰۰ سال پیش یک بیماری شگفت‌آور در گوسفندان به نام اسکرپی(Scrapie) شناخته شده بود که با زوال پیش‌رونده دستگاه عصبی مرکزی همراه بود.
این بیماری گوسفندان ۲ تا ۵ ساله را گرفتار میکند و دوره پنهانی فاصله زمانی بین آلودگی با عامل بیماری و ظهور علائم طولانی مدتی بین یک تا دو سال دارد.
اولین علائم بیماری تغییرات رفتاری گوسفند مانند ناآرامی و بی‌قراری است سپس حیوان دچار ضعف و کاهش وزن می‌شود، در گردن و سر دچار لرزش می‌شود و هماهنگی عضلانی خود را از دست می‌دهد. گوسفند مبتلا شروع به خاراندن بدن خود با اشیای اطراف میکند و نام بیماری نیز از همین رفتار حیوانات مبتلا گرفته شده است.
حیوانات مبتلا در طول ۵ تا ۶ ماه خواهند مرد. در کالبدشکافی حفره‌های متعددی در مغز جانوران مبتلا و اسفنجی شدن آنها به چشم می‌خورد. احتمال داده میشد که استفاده از مرتع مشترک سبب انتقال بیماری بین حیوانات شود در همان حال در دهه ۱۹۲۰ دو عصب‌شناس آلمانی هانس گرهارد کروتزفلد و آلفونس ماریا جاکوب، بیماریی نادر و کشنده تحلیل برنده مغزی را در انسان توصیف کردند.
این بیماری به نسبت مساوی مردان و زنان را در حدود ۶۰ سالگی مبتلا می‌کرد. بیماران دچار علائم روانی و رفتاری مبهمی میشدند که پس از هفته‌ها و ماه‌ها به زوال عقل پیش‌رونده منتهی شده و اغلب با حرکات غیرطبیعی بدن و اختلال دید همراه میشد.
بیماری قابل درمان نبود و در کمتر از یک سال از شروع علائم به مرگ منتهی میشد. کالبدشکافی این بیماران هم ایجاد حفرات در مغز و اسفنجی شدن آن را نشان می‌داد و علت بیماری نامعلوم بود.
رازی که گشوده شد
در ادامه ماجرا به دهه ۱۹۵۰ برمی‌گردد که کارلتون گایدشک متخصص اطفال و بیماری‌های عفونی از دانشگاه هاروارد در انستیتو پاستور تهران مشغول به پژوهش بود. او در سال ۱۹۵۵ از طرف موسسه پزشکی والتر و الیزا در ملبورن استرالیا به عنوان پژوهشگر بازدیدکننده دعوت شد و از تهران به ملبورن رفت. او ضمن کار در این موسسه با بیماری عجیبی آشنا شد که در قبیله fore در کوهستان‌های شرقی پاپوای گینه نو شایع بود و بومیان، آن را کورو (kuru) به معنای رعشه می‌نامیدند.
اولین علائم بیماری درد مفاصل و سردرد بود و به طور شاخص با از دست رفتن هماهنگی عضلات، لرزش و زوال عقل ادامه می‌یافت. بیماری پس از شروع علائم به طور مداوم پیشرفت می‌کرد و دو سال پس از شروع علائم مرگ بیمار را باعث میشد.
کالبدشکافی این بیماران نیز اسفنجی شدن مغز را به خوبی نشان می‌داد. سال‌ها بود که پژوهشگران اعتقاد داشتند که این بیماری وراثتی است، هر چند الگوی بروز بیماری که اغلب زنان بزرگسال و کودکان از هر دو جنس را مبتلا می‌کرد و مردان بزرگسال به ندرت به آن مبتلا میشدند برای یک بیماری وراثتی غیر معمول بود. گایدشک با زندگی در میان این قبیله و مطالعه زبان و فرهنگ آنها به کالبدشکافی افراد فوت شده به علت این بیماری پرداخت. او توانست ثابت کند که ماهیت بیماری عفونی و مسری است و نه وراثتی.
او نمونه‌هایی از بافت مغزی افراد فوت شده از کورو را به مغز شمپانزه‌ها تزریق کرد؛ میمون‌ها نهایتاً دچار بیماری مشابه انسان شدند و به علت آن مردند.
همچنین او توانست الگوی غیرمعمول بروز بیماری را شرح دهد. بیماری به علت مراسم آدمخواری افراد فوت شده که جزیی از مراسم سوگواری بود بین انسان‌ها انتقال پیدا می‌کرد. از آنجایی که زنان و کودکان در این مراسم مغز متوفی را می‌خوردند و عامل عفونی ناشناس در مغز قرار داشت بیماری بیشتر آنها را مبتلا می‌کرد.
گایدشک در سال ۱۹۵۹ به ریاست آزمایشگاه‌های ویروس‌شناسی و عصب موسسه‌های ملی بهداشت (NIH) آمریکا رسید و به تحقیقات خود در زمینه این دسته بیماری‌ها که اکنون آنسفالوپاتی‌های اسفنجی شکل نامیده می‌شوند ادامه داد. نکته عجیب در انتقال تجربی بیماری به حیوانات این بود که عامل عفونی اسرارآمیز عامل بیماری در مقابل تابش اشعه ماوراء بنفش (که اسیدهای نوکلئیک را متلاشی میکند) مقاومت می‌کرد و تنها با عواملی که پروتئین‌ها را تجزیه می‌کنند غیرفعال میشد. او معتقد بود که عامل این بیماری‌ها ویروسی با عمل تدریجی و کند است که شاید توانایی نهفته ماندن در بدن بیمار برای مدت طولانی را دارد و برای همین است که این بیماری‌ها دوره پنهانی طولانی و سیری کند دارند. این ویروس‌ها را ویروس‌های کند (Slow viruses) نامیدند و گایدشک که علاوه بر پژوهش در ویروس‌شناسی در حوزه‌های مختلفی مانند یادگیری و رفتار رشد کودک، تکوین فرهنگ‌های بدوی ژنتیک و ایمنی‌شناسی فعالیت کرده بود در سال ۱۹۷۶ جایزه نوبل پزشکی را دریافت کرد.
اما ماجرا به اینجا ختم نشد پنج سال بعد در ۱۹۸۲ ادعای استانلی پروستر استاد عصب‌شناسی و بیوشیمی دانشگاه کالیفرنیای سانفرانسیسکو قضیه را پیچیده‌تر کرد.
پروسنر در زمانی که دوره دستیاری عصب‌شناسی را می‌گذراند مسئولیت بیماری را به عهده داشت که به علت بیماری "کروتزفلد - جاكوب" (C j D) فوت کرده بود. این امر باعث جلب علاقه او به این طبقه کمتر شناخته شده بیماری‌های تحلیل‌برنده عصبی یعنی آنسفالوپاتی‌های اسفنجی شکل شد. او در سال ۱۹۷۴ آزمایشگاهی را برای تحقیق در مورد بیماری اسکرپی بر پا کرد و در سال ۱۹۸۲ ادعا نمود که عاملی که بیماری را ایجاد میکند را جدا کرده است. پروستر مدعی شد که عامل بیماریزا که او آن را پریون نامید با سایر عوامل بیماریزا مانند باکتری یا ویروس متفاوت است زیرا تنها از پروتئین تشکیل شده و فاقد ماده ژنتیکی DNA یا RNA است که همه اشکال حیاتی برای تکثیر به آن نیازمندند.
نظرات پروسنر با ناباوری عمومی جامعه علمی روبه رو شد اما حوادث بعدی صحت نظریه پروسنر را ثابت نمود.
جنون گاوی ظهور میکند
در سال ۱۹۸۶ بیماریی کشنده مشابه اسکرپی در بین گاوها در انگلیس همه‌گیر شد. این بیماری را که مانند اسکرپی با اسفنجی شدن مغز همراه بود آنسفالوپاتی اسفنجی شکل گاوی (BSE) نامیدند.
این بیماری دارای دوره کمون طولانی بین ۲ تا ۵ سال و علائم آن شامل تغییرات رفتاری مانند هیجان‌زدگی و بی‌قراری حیوان و از دست رفتن پیش‌رونده هماهنگی عضلانی و کارکرد حرکتی حیوان است.
در مراحل پیشرفته بیماری کاهش وزن و انقباضات ظریف عضلانی در گردن و تنه حیوان بروز پیدا میکند و حیوان به روشی غیرطبیعی و اغراق شده گام برمی‌دارد و از گله جدا می‌شود. مرگ معمولاً در طول یک سال از شروع علائم رخ خواهد داد و راهی برای درمان هم وجود ندارد. این بیماری پس از ظهور در سال ۱۹۸۶ در جنوب انگلیس همه‌گیری ایجاد کرد و مواردی از آن در اروپا و کانادا هم گزارش شد. در هنگام ظهور BSE درمورد احتمال انتقال آن به انسان نگرانی‌هایی ایجاد شده بود. در ابتدای ۱۹۹۶ مواردی از ابتلا به بیماری کروتز -فلد جاکوب در افراد جوانتر از سن معمول شیوع بیماری یعنی ۵۰ سالگی دیده شد و بررسی‌ها نشان‌دهنده گونه جدیدی از C j D بود.
پژوهش‌ها وجود عامل ژنتیکی در بیماری را رد کرد و نشان داد که انتقال در نتیجه در معرض قرارگیری بافت‌های گاوهای مبتلا به BSE از طریق خوراکی است.
به این ترتیب گزارش پروستر در انگلیس مورد توجه ملی قرار گرفت و نشان داده شد عامل پروتئینی مسری عامل BSE با پرشی میان گونه‌ای به انسان منتقل شده است. در مورد خود BSE هم ظاهراً پریون عامل بیماری اسکریی در گوسفندان از طریق اضافه کردن مکمل‌های غذایی پروتئینی به دست آمده بود.
پروستر در سال ۱۹۹۷ به خاطر پژوهشهایش در این حوزه جایزه نوبل پزشکی یا فیزیولوژی را دریافت کرد.
پروسنر در ابتدا پیشنهاد داد که حضور پریون یا پروتئین تغییر شکل یافته به نوعی که کاملاً شناخته نشده است سبب ایجاد واکنشی زنجیره‌ای می‌شود که Prpهای طبیعی را تغییر شکل می‌دهد و ذرات عفونی جدیدی را به وجود می‌آورد. پروسنر در مقالات بعدی خود مکانیسم دیگری را برای تکثیر پریون‌ها در مغز پیشنهاد داد که نیازی به اثر مستقیم پروتئین پریون بر پروتئین طبیعی ندارد.
پروتئین غیر طبیعی (پریون) نسبت به عمل آنزیم پروتئاز سلولی که پروتئین‌های اضافی را تجزیه میکند مقاوم است. بنابراین در مجموع پریون‌ها در سلولهای عصبی تجمع می‌یابند و پس از پلیمریزه شدن این ذرات فیبریلها (رشته‌هایی) تشکیل می‌شود که نهایتا سلولهای عصبی را تخریب می‌کنند و برحسب ناحیه‌ای از مغز که تخریب می‌شود علائم مربوط بروز میکند. نکته مهم این است که پریون‌ها باعث بروز واکنش التهابی از طرف دستگاه ایمنی نمی‌شوند چرا که پریون‌ها از لحاظ ترکیب شیمیایی مشابه پروتئینی طبیعی در بدن هستند و تنها شکل فضایی متفاوتی دارند. بنابراین خودی محسوب می‌شوند.
ظاهراً برای انتقال پریون‌ها بین جانوران باید تماس مستقیم با بافت‌های مبتلا صورت گیرد. مثلاً در موارد "بیماری کروتز -فلد جاکوب" در گذشته ناشی از انتقال عامل بیماری از راه تزریق هورمون رشد (GH) که در آن زمان از غده هیپوفیز انسانی استخراج میشد - پیوند قرنیه و نیز از طریق وسایل جراحی مغز بوده است.
پریون‌ها چون فاقد اسید نوکلئیک هستند در برابر روشی از استریل کردن در اتوکلاو که در گذشته برای اغلب وسایل جراحی به کار می‌رفت مقاوم هستند. امروزه با اجرای دستورالعمل‌های جدید استریلیزاسیون امکان این انتقال برطرف شده است.
همچنین با توجه به همه‌گیری جنون گاوی و بروز نوع جدید C j D در جوانان در انگلیس و چند کشور دیگر تصور می‌رود که مصرف غذایی بافت‌های آلوده حیوانات بر حسب آنکه چقدر حاوی بافت‌های عصبی باشد باعث تجمع تدریجی پریون‌ها در بدن در بروز بیماری شود. همانطور که مراسم آدمخواری در انتقال بیماری "کورو" نقش داشت.
بیماری جنون گاوی
یک بیماری کشنده و دژنراتیو عصبی مغزی قابل انتقال در گاو می‌باشد که یک هفته تا چند ماه پس از بروز نشانه‌های بالینی و آغاز مراحل پیشرفته بیماری باعث مرگ گاو می‌شود. نشانه‌های بالینی این بیماری در برگیرنده تغییر رفتار (لگد زدن، عدم همکاری با دامدار، تهاجم) کاهش وزن و بروز رفتارهای عصبی می‌باشد میانگین زمانی میان آلودگی دام تا بروز نشانه‌های بالینی حداکثر تا پنج سال می‌باشد. همچنین تشابهاتی میان جنون گاوی و بیماری کورو در انسان وجود دارد.
علایم جنون گاوی
تغییر در رفتار طبیعی، گام‌های غیر طبیعی، علائم فلجی، حساسیت به صدا و لامسه. دوره کمون بیماری در دام ۳ تا ۶ سال می‌باشد، بنابراین علائم در گاوهای بالغ دیده می‌شود. طول دوره بیماری در دام چندین هفته تا چند ماه است که سرانجام منجر به مرگ حیوان خواهد شد. دوره نهفتگی بیماری در انسان نیز بسیار طولانی و بیشتر از ۵ سال است. علائم بیماری شامل فراموشی، لکنت زبان اختلال حافظه عدم تعادل فلج و بی اختیاری است که نهایتا با مرگ خاتمه می‌یابد. بیشترین ضایعه در سلولهای عصبی رخ می‌دهد که منجر به حفره حفره شدن و اسفنجی شدن بافت مغز و نخاع خواهد شد.
عامل بیماری
سرانجام پس از مدت‌ها پژوهش عامل بیماری جنون گاوی به پریون‌ها نسبت داده شد. اولین بار در اوایل دهه ۱۹۸۰ میلادی عوامل بیماریزایی کشف شدند که قادر به تکثیر، انتقال و عفونت‌زایی بودند ولی از قطعات پروتئینی ناقص فاقد اسیدنوکلئیک تشکیل میشدند. این عوامل را که حتی از ویروس‌ها ناچیزترند پریون نامیدند. پریون‌ها خلاف دیگر عوامل بیماریزا ویژگی‌های منحصر به فردی دارند؛ در مقابل پرتو فرابنفش، فرمالین، یخ زدن‌های مکرر، حرارت مرطوب ۱۰۰ درجه به مدت ۴۸ ساعت و حرارت خشک ۱۶۰ درجه به مدت ۲۴ ساعت مقاومت دارند. بنابراین پیشگیری از این بیماری‌ها با دیگر عوامل میکروبی متفاوت و از اهمیت خاصی برخوردار است.
درمان
در حال حاضر برای این بیماری درمان تاثسرگذاری وجود ندارد و بدون بهبودی در همه موارد کشنده است.
چگونگی انتقال بیماری
مهمترین راه انتقال بیماری به گاوها تغذیه آنها با پودر گوشت و استخوان گوسفندان دچار به بیماری اسکرپی بوده است. عامل بیماری در مغز و نخاع و ریشه‌های عصبی غده‌های لنفاوی، چشم، قسمت انتهایی روده کوچک، مغز استخوان و طحال بیشترین تراکم را دارد و به نظر می‌رسد راه انتقال بیماری به انسان نیز مصرف قسمت‌هایی از دام آلوده می‌باشد، بنابراین برای پیشگیری از انتقال بیماری به انسان توصیه می‌شود که اگر دامی مبتلا به جنون گاوی باشد باید حیوان ذبح شده و لاشه‌اش سوزانده یا منهدم شود. عامل بیماری به گونه محیطی و تماس مستقیم قابل انتقال نیست و تنها راه انتقال اثبات شده از راه مصرف بافت‌های آلوده از آن میان پودر گوشت و پودر استخوان می‌باشد. انتقال ستونی عامل بیماری هنوز ثابت نشده است. بافت‌های سیستم اعصاب مرکزی- مغز، نخاع، تیموس و شبکیه بزرگ بافتهایی هستند که قابلیت عفونت زایی دارند.