Zhrnutie na Priony a priónové choroby

## Úvod Priónové choroby (prionózy) sú skupina neurodegeneratívnych ochorení spôsobených abnormálnou konformačnou formou priónového proteínu (PrP). Na rozdiel od vírusov alebo baktérií sú prióny infekčné proteínové jednotky bez nukleovej kyseliny. Tento materiál rozoberá vlastnosti priónov, mechanizmus konverzie, patogenézu, klinické prejavy a príklady priónóz, a to zrozumiteľne pre samoukov. > **Definícia:** Prióny sú filtrovateľné infekčné proteínové jednotky, ktoré neobsahujú nukleovú kyselinu a šíria sa konformačnou zmenou normálneho priónového proteínu PrPc na patologickú formu PrPsc. ## Základné vlastnosti priónov ### Fyzikálne a chemické vlastnosti - Rezistencia na bežné sterilizačné postupy: vysoké teploty pri varení sú málo účinné; mimoriadne rezistentné na suché teplo. Pre istotu sa odporúča autoklávovanie pri 140 °C dlhodobo. - Rezistentné voči radiácii. - Rezistentné voči nukleázam (enzýmom štiepiacim nukleové kyseliny) aj niektorým proteázam. > **Poznámka:** Odolnosť voči nukleázam dáva zmysel, lebo prióny nemajú nukleovú kyselinu; odolnosť voči proteázam súvisí so zmenenou konformáciou proteínu. ### Porovnanie PrPc vs PrPsc | Vlastnosť | PrPc (normálny) | PrPsc (patologický) | |---|---:|---:| | Rozpustnosť v detergente | rozpustný | nerozpustný | | Sekundárna štruktúra | ~40% α-helixov, takmer žiadne β-skladané listy | ~30% α-helixov, ~43% β-skladané listy | | Citlivosť na proteázy | citlivý (podlieha degradácii) | rezistentný | | Tendencia tvoriť agregáty | neinak | tvorí nerozpustné zhluky a fibrily (amyloid) | | Lokalizácia pri infekcii | normálne prítomný v bunkách | akumuluje sa v mozgu | | Antigénnosť | antigénne nerozoznateľné medzi sebou | antigénne nerozoznateľné | | Molekulová hmotnosť | 33–35 kDa | 33–35 kDa | > **Did you know** PrPc a PrPsc sú kódované rovnakým génom a majú rovnakú aminokyselinovú sekvenciu; rozdiel je iba v konformácii proteínu. ## Mechanizmus premieny PrPc → PrPsc 1. PrPc je normálny bunkový proteín prítomný v neurónoch, svaloch, lymfocytoch a iných bunkách. 2. Mutácie v PrP géne alebo prenos exogénneho PrPsc môžu narušiť stabilitu α-helikálnych domén a podporiť vzostup β-skladaných listov. 3. Abnormálna forma PrPsc interaguje s normálnym PrPc a núti ho meniť konformáciu na PrPsc — tento proces je ireverzibilný. 4. Výsledkom je exponenciálne zvyšovanie množstva PrPsc a tvorba nerozpustných fibrilárnych zhlukov (amyloidov). > **Box:** Faktory uľahčujúce konverziu: prítomnosť PrPsc, genetické mutácie, vysoké množstvo PrPsc (exponenciálny nárast), variabilita medzi druhmi (medzidruhová bariéra). ## Patogenéza a šírenie - Cesta infekcie: perorálne (požitím kontaminovaného materiálu) alebo inokulácia. - Po vstupe sa PrPsc replikuje v lymfoidnom tkanive (tónzily, slezina, lymfatické uzliny) predtým, než sa dostane do nervového systému. - Do CNS sa dostáva pozdĺž axónov, kde pokračuje preměna PrPc na PrPsc v charakteristických ložiskách. - PrPsc vytvára amyloidné plaky, ktoré poškodzujú neuróny, spôsobujú špongioformné zmeny a proliferáciu gliových buniek. - Infekcia nevyvoláva zápalnú odpoveď ani protilátkovú odpoveď. Fun fact: Prióny sú tak odolné, že bežné siahnutie chemikálií alebo varenie často nestačí na ich deaktiváciu, preto sa v laboratóriách používajú špecifické vysokoteplotné postupy a prísne protokoly. ## Neuropatológia - Smrť neurónov, vakuolizácia (vznik malých dutín) v sivej hmote mozgu — dôsledok špongioformných zmien. - Proliferácia astrocytov a mikroglie. - Tvorba amyloidných plakiet obsahujúcich PrPsc. - Absentná klasická zápalová odpoveď. ## Klinika a príklady priónových chorôb ### Scrapie (ovce a kozy) - Charakteristika: chronické, fatálne, spôsobuje ataxiu a zmeny správania. - Inkubačná doba: môže trvať roky. - Prvé príznaky: pruritus (silné svrbivé prejavy) a svalové chvenie; zviera často trénuje kožu o predmety. - Pokročilé prejavy: tremor hlavy a krku, nekoordinovaná chôdza s vysokým zdvíhaním predných končatín (tzv. "klusavka"), zmeny v správaní,