Коровье бешенство - это не то вирусное бешенство, которое встречается у собак и лисиц, оно и вовсе с вирусом бешенства не имеет ничего общего. По научному заболевание зовется губкообразная, губчатая, или спонгиозная, энцефалопатия, еще ее называют хроническая истощающая болезнь. А вот симптомы похожи на вирусное бешенство из-за того, что поражается нервная система животного. Европу эта болезнь лихорадит с 1985 года, когда в Великобритании появились первые заболевшие коровы. Значит, у нас еще есть время, чтобы подготовиться к обороне. Это совсем не лишняя предосторожность, поскольку для болезни государственных границ не существует. А про врага надо знать как можно больше.
Эта энцефалопатия имеет характерные симптомы. Животные худеют, чахнут, снижают надои, а главное, меняется их поведение. Парнокопытные испытывают страх, особенно перед закрытыми пространствами и узкими проходами, становятся нервными и агрессивными. Они скрежещут зубами, лягаются при дойке, вздрагивают от громкого звука, яркого света и касания рукой. Изменяется их походка, задние ноги подкашиваются, лежащие коровы начинают вставать "по-лошадиному", выпрямляя сперва передние ноги, а под конец вообще не могут встать. Коварство этой болезни в том, что у нее очень долгий инкубационный период: от 3 до 6, а по некоторым данным – до 10 лет. Выявить зараженных животных до того, как появятся клинические признаки, невозможно, а после того, как они появились, – невозможно спасти.
Когда болезнь поразила английских буренок, ученые всех стран стали искать возбудитель болезни. Но ни бактерии, ни вируса в тканях погибших животных не обнаружили. "Коровье бешенство" было похоже на некоторые другие болезни животных и людей, которые возникали непонятно от чего, ничем не лечились и получили название "медленных вирусных инфекций" (считали, что в них все же повинен вирус, но необычный и поэтому неуловимый). В 1954 году Б.Сигурдсон описал известную с ХVIII века болезнь овец под названием "скрепи". ее симптомы – нарушение координации движений, возбудимость, агрессивность, а в конце – паралич и смерть. В 1966 году ученые заразили болезнью скрепи мышей, мыши заболели, но вирус опять ускользнул от исследователей. Другой ученый, Д.Гайдушек, в 1957 году описал болезнь жителей Новой Гвинеи, которую они называли "куру". Заболевшие испытывали страшные мучения, тремор (дрожание) всего тела, их поражала мышечная слабость, затем наступал паралич и смерть. На островах Новой Гвинеи дело дошло до эпидемии, поскольку у аборигенов существовал обряд ритуального каннибализма, при котором они заражались от мозга и внутренностей умерших людей. Было известно и еще одно довольно редкое заболевание – болезнь Крейцфельдта – Якоба (БКЯ), поражающая приблизительно одного- двух человек на миллион. Два немецких невролога описали ее как прогрессирующую дегенерацию головного и спинного мозга. И у всех этих заболеваний была общая особенность: разрушение нервной системы вызывал некий фактор, который не удавалось идентифицировать.
Наконец, после долгих поисков, американец Стенли Прусинер, исследуя мозг овец, больных скрепи, пришел к сенсационному заключению: вируса нет – есть патогенный белок. За это открытие ученый в 1997 году получил Нобелевскую премию. Но до сих пор в возникновении и передаче болезни осталось много загадок.
Тайны прионов
Итак, виновник губчатой энцефолопатии у коров, а также скрепи у овец, куру и БКЯ у людей – белок под на званием прион. Это открытие стало сенсацией, поскольку раньше ученые не сталкивались с возбудителем болезни, который не несет в себе генетической информации.
Молекула белка-приона в нормальной (А) и в аномальной (В) конформации. Последняя (В) и вызывает "коровье бешенство"
Обычные прионы не опасны, они есть и в здоровом организме. Нормальные прионы расположены на поверхности нервных клеток. Функции этих белков не совсем ясны, хотя некоторые ученые считают, что они помогают клеткам распознавать друг друга.
Болезнь вызывают аномальные прионы. Они имеют такое же химическое строение, как и нормальные, но другую пространственную конформацию. В молекуле белка аминокислотная цепочка складывается особым образом (только правильно сложенный белок может выполнять свою функцию в организме). Участки так называемых альфа-спиралей в белке чередуются с бета-структурами, где аминокислотная цепочка уложена зигзагообразно. Но в молекуле аномального приона правильное соотношение нарушается: бета-структур становится намного больше.
Такая форма очень устойчива: она нерастворима, выдерживает высокие температуры и не расщепляется ферментами. Бета-тяжи легко взаимодействуют с другими молекулами прионов, и в результате образуются полимерные агрегаты в виде волокон – фибрилл (они похожи на бляшки, которые образуются в мозге при болезни Альгцеймера). Аномальные прионы опасны тем, что "заражают" своих нормальных соседей, которые под дурным влиянием также меняют конформацию.
Как это происходит – загадка для ученых. Некоторые предполагают, что должен быть посредник, некий Х-белок, однако его до сих пор не нашли. Так или иначе, но белки-прионы заражаются друг от друга по принципу цепной реакции, и в конце концов нервная клетка, опутанная фибриллами, погибает. На месте умершей клетки образуется полость, заполненная жидкостью – вакуоль. Мозг больных животных от обилия таких вакуолей становится похожим на губку. Отсюда и название болезни – губкообразная энцефалопатия.
Каким же образом вдруг заболели английские коровы? Считают, что в этом виноваты овцы, хотя, конечно, настоящий виновник – человек. Животных, больных скрепи, перерабатывали на мясокостную муку, которую добавляли в корм крупному рогатому скоту. Поедая эту муку, коровы получали патогенный белок. Дело в том, что губительные свойства тканей больных животных не исчезают ни при какой переработке. Конечно, при условиях, предусмотренных критериями безопасности здравоохранения: автоклавировании при 136оС в течение часа, обработке щелочью или гипохлоритом, – белки инактивируются. Но избавиться от прионовой инфекции можно, только сжигая тушу при сверхвысокой температуре (1000о). Даже при 600о инфекция остается! Естественно, белок сгорает, как и вся органика, но, вероятно, остается какое-то неорганическое вещество, из-за которого нормальные прионы меняют конформацию. Как это происходит – еще одна загадка.
Но мясокостную муку уже давно добавляют в корма животных, почему же раньше болезнь не возникала? Оказывается, изменили технологию приготовления муки, исключив стадию удаления жира, поэтому прионы, которые в жировой фракции как бы растворялись, оставались в концентрированном виде и были способны заражать коров, поедающих корм. Парадоксально, но российские животные не заполучили болезнь по причине нашей бедности. Мы не покупали дорогие импортные корма и тем самым избавились от напасти.
Прионы бродят по Европе
Несмотря на запрет использования мясокостной муки и строгий санитарный контроль, в Великобритании от болезни пало аж 176 тысяч животных, в Ирландии – 424, в Португалии – 353, Швейцарии – 323, Франции – 151, Бельгии – 18, в Германии – 22. Пик заболевания в Великобритании пришелся на 1992 год. Напуганные европейцы дружно становились вегетарианцами, а фермеры и пищевые корпорации терпели огромные убытки. Поскольку не существует методов прижизненной диагностики болезни, приходилось идти на такие крайние меры, как забой всего скота в возрасте старше трех лет.
Коровы заразились от овец, человек в свою очередь может заразиться от коров, употребляя в пищу мясо, содержащее аномальные прионы. Инфекционный белок перешагивает межвидовой барьер – это оказалось неожиданным для ученых. Прионы коров, овец и человека хотя и не идентичны, но очень похожи по аминокислотной последовательности.
Ткань мозга коровы под микроскопом:
темные пятна - места связывания приона с антителом;
голубым показаны нервные клетки,
голубые "шарики" - ядра из разрушенных нервных клеток
(снимок получен в лаборатории малоизученных болезней владимирского НИИ защиты животных)
Так что чужой белок, попадая в организм животного другого вида, не сразу уничтожается его иммунной системой, а успевает сделать свое черное дело: вызвать изменение конформации соседних молекул. А уж собственные аномальные прионы и подавно не вызывают иммунный ответ – они же свои, хоть и другой формы! Поэтому, в отличие от вирусных и бактериальных заболеваний, с прионной болезнью сам организм не борется.
Важным шагом в познании прионных болезней было картирование гена, который кодирует прионный белок. Это удалось сделать самому первооткрывателю – С. Прусинеру. Ученые установили, что к прионным болезням может быть генетическая предрасположенность: одна, довольно редкая мутация связана с наследственной формой БКЯ у людей. Молекула мутантного белка очень легко изменяет конформацию. Употребление мяса зараженных коров приводит к новой форме БКЯ. Кстати, от нее в мире погибли уже около 80 человек, и врачи не знают, чего ожидать дальше. Из-за этого коварного инкубационного периода сейчас еще совершенно спокойно живут люди, которые завтра могут заболеть, поскольку успели поесть говядины до того, как началась всеобщая паника.
Но не все так безнадежно: в Великобритании уже научились прижизненно диагносцировать болезнь. Прионы скапливаются в лимфоидной ткани, там их можно обнаружить. Теперь английские медики бросились анализировать удаленные у пациентов гланды, которые в Великобритании почему-то не уничтожают, а хранят. (Гланды, как известно, представляют собой скопления лимфоидной ткани.) Кроме того, огромные деньги брошены на модификацию аппаратов для стерилизации и на введение в практику одноразовых хирургических инструментов, поскольку были случаи заражения при операциях на мозге.
Прионы в США
Впервые это заболевание в США было обнаружено в 1967 году у чернохвостых оленей на севере Колорадо. То же самое произошло с оленями в 2019 году в 4-х штатах США и в 4х провинциях у соседей - в Канаде. Хорошо оснащенные лаборатории штатов выявили, что это снова губчатая энцефалопатия, вызванная прионами.
Прионы "проедают" дыры в мозге животных, олени теряют всякий страх перед людьми, у них повышается слюноотделение. От заражения до смерти проходит около года. Первые признаки болезни — трудности в движениях. С течением времени происходит потеря массы тела, больные животные меньше взаимодействуют с остальными, опускают голову, дрожат, становятся нервозными и агрессивными, перестают бояться людей. Они начинают больше пить, из-за чего чаще мочатся, повышается слюноотделение, что способствует распространению болезни.
Итак, симптомы: изменения в поведении, потеря веса, снижение взаимодействия с другими животными, тремор, повторяющаяся ходьба по заданным образцам (чаще по кругу), увеличение количества питья и мочеиспускания, чрезмерное слюноотделение и скрежет зубов, потеря страха перед людьми, спутанность сознания.
Лекарства пока нет. Поэтому, если на территории есть парнокопытные, болезнь будет распространяться между ними (прионы выделяются со слюной, испражнениями, загрязняя траву, которую поедают другие животные).
А что в России?
Ввоз в нашу страну мяса и мясопродуктов из Великобритании и других неблагополучных стран запрещен с 1989 года. Главный ветеринарный инспектор России Михаил Владимирович Кравчук считает, что санитарные врачи контролируют ситуацию в стране. Проверяются все продукты животного происхождения, поступающие из-за границы. А для исследования наших коров, подозреваемых в заболевании, пробы со всей территории страны поступают в НИИ за щиты животных в городе Владимире.
Сотрудник этого института, заведующий лабораторией малоизученных болезней доктор биологических наук Сергей Сергеевич Рыбаков рассказал о методах диагностики губкообразной энцефалопатии.
Обычный метод – биопроба, когда заражают подопытных животных, – в этом случае неэффективен из-за длительного инкубационного периода. Правда, можно заражать мышей: у них он короче, всего около шести месяцев, но зато болезнь не так четко выражена. Самый надежный – гистологический метод. Мозг животных фиксируют в формалине, приготовляют срезы и исследуют их под микроскопом. Зараженный мозг определяют по "губчатости". Есть еще иммуногистохимический метод: в Институте биоорганической химии ученые получают антитела к прионам, при связывании которых с белками на срезе ткани появляется специфическое окрашивание. Как различить нормальные и аномальные белки? Для этого образцы обрабатывают ферментами; после этого нормальные белки расщепляются, а устойчивые аномальные формы продолжают связываться с антителами.
На Западе умеют синтезировать моноклональные антитела, которые реагируют только на белок с измененной конформацией. У нас - нет.
"Мы проанализировали 800 проб мозга крупного рогатого скота (еще 50 находятся в обработке) и ни в одном случае не нашли белок-возбудитель", – говорит доктор С.С.Рыбаков. То есть, говоря простым языком, теорию знаем, но на практике прионы ни разу не видели, хотя проб проверили аж 800+.
Так стоит ли человеку бояться бешеных парнокопытных?
Хотя сейчас губкообразной энцефалопатии у нас официально нет и вроде бы взяться ей неоткуда, можно ли быть до конца уверенным, что патогенный прион к нам не попадет? Тут есть несколько спорных моментов. Во-первых, никто не утверждает, что наши овцы не болеют скрепи. Правда, в отличие от коров, овцы, по-видимому, не так легко заражают человека, по крайней мере, в Европе от овец еще никто не заразился. Видимо, между прионами овец и человека разница больше, чем между прионами коров и человека. Но в любом случае, не стоит есть бараньи мозги.
Во вторых, диагноз БКЯ как таковой в России на практике не ставят, чаще эту болезнь определяют как раннюю болезнь Альцгеймера. В-третьих, хотя ввоз мяса и мясопродуктов запрещен, есть еще лекарства, получаемые из животного белка: гормоны, ферменты, биостимуляторы, сыворотки, вакцины. Без импортных лекарств мы, увы, пока обойтись не можем.
И в-четвертых, в некоторых областях России замечены дикие животные с симптомам губчатой энцефалопатии - это косули. Животные дезориентированы, истощены, у них идет пена изо рта, наблюдаются конвульсии, за которыми следует смерть. В Курганской области на октябрь 2022 года насчитали более 40 больных животных с симптомами "коровьего бешенства". Пробы отвезли во Владимир, но там прионной болезни не обнаружили. Действительно так или виной недоразвитость технологий?
За характерное поведение их прозвали "косули-зомби". Кстати говоря, тем больным оленям в США давали то же прозвище (олени-зомби).
История с губкообразной энцефалопатией очень поучительна. Это в чистом виде "рукотворная" болезнь, при чем она поразила самые развитые в техническом отношении страны. И никакие современные технологии не дают возможность справиться с ней легко и быстро. На ее примере ученые узнали много нового, столкнулись с ранее неведомым, но познание далось дорогой ценой. Даже в ХХI веке человек отнюдь не всезнающ и не все силен...
PS официально в России прионов нет, но все ли так на самом деле? Специалисты на всякий случай не рекомендуют употреблять в пищу ткани оленей и лосей, которые, как известно, содержат прионы (например, головной, спинной мозг, глаза, селезенка, миндалины, лимфатические узлы), а мясо обрабатывать не менее часа при температуре выше 100 градусов по Цельсию. Не собирать для еды растения из районов, где замечены животные с подозрительными симптомами.
Комментарии