Функції прионного білка в нервовій системі

Функції прионного білка в нервовій системі

Спроби зрозуміти функцію прионного білка велися протягом двох останніх десятиліть. Перші генноінженерні миші, позбавлені PrP, були створені ще в 1991 році. Тоді дослідники не помітили жодних негативних наслідків його відсутності - нокаутні тварини виявилися імунними до прионних інфекцій без порушення будь-яких життєвих функцій.


Однак у 1999 році японські дослідники показали, що відсутність нормального прионного білка у мишей призводить до пошкодження мієлінових оболонок периферичних нервів. Міжнародна група вчених під керівництвом Адріано Агуцці (Adriano Aguzzi) з Цюріхської університетської лікарні, вирішила піддати ці дані ретельному систематичному аналізу, для чого були виведені чотири лінії мишей, позбавлених гена PrPC. Виявилося, що у таких тварин незалежно від лінії вже через шість тижнів після народження спостерігаються ознаки дефектів мієліну. У віці двох місяців нервові волокна були значно демієлінізовані, через що у мишей підвищилася чутливість до болю.

Коли вчені вводили генноінженерним мишам нормальний прионний білок безпосередньо в нерви, демієлінізації не наступало. Причому це відбувалося тільки при введенні PrPC, схильного до ферментативного розщеплення в організмі. У той же час, коли дослідники вводили прионний білок в шваннівські клітини, розташовані навколо нервів і синтезують свіжий мієлин, запобігти демієлінізацію не вдавалося. Як пояснив Агуцці, оскільки при народженні у позбавлених PrP мишей мієлінові оболонки були цілими, вчені зробили висновок, що прионний білок необхідний не для утворення мієліну, а для підтримки його цілісності протягом життя.

Судячи з необхідності ферментативного розщеплення PrP в нервах, механізм його дії, на думку дослідників, наступний: коли мієлінові оболонки нервових волокон зношуються, запускається ферментна система, що руйнує прионний білок. Його фрагменти надходять у шваннівські клітини, даючи їм сигнал приступити до відновлення мієліну. За попередніми даними, прионний білок діє подібним чином і в центральній нервовій системі. Якщо це підтвердиться, доведеться докорінно переглянути тактику потенційного лікування прионних інфекцій: в даний час вчені шукають шляхи до усунення PrP як інфекційного агента, однак якщо виявиться, що пошкодження мозку викликано його відсутністю через патологічну трансформацію, потрібно буде, навпаки, підтримувати вміст нормального PrP в нервових волокнах.

Крім того, на думку імунолога Клода Карно (Claude Carnaud), що вивчає приони в паризькому Університеті П'єра і Марії Кюрі, деякі захворювання мозку, які вважаються запальними (наприклад, розглянутий склероз), можуть насправді бути пов'язані з відсутністю прионного білка, що потребує перегляду