Šajā emuāra ierakstā mēs detalizēti aplūkosim, kā prionu proteīni izraisa govju trakumsērgu un kā tā izplatās cilvēkiem.
Kā tiek pārnesta trakumsērga?
2008. gadā Korejas un ASV brīvās tirdzniecības nolīguma ietvaros notikušajās tirdzniecības sarunās par liellopu gaļu tika panākta vienošanās par pilnīgu liellopu gaļas importu; tomēr plašas sabiedrības pretestības dēļ sarunas galu galā noslēdzās ar vienošanos par ierobežotu importu. Galvenās sabiedrības bažas bija, ka "Korejā varētu tikt importētas ar govju trakumsērgu inficētas govis" un ka "inficētu govju gaļas lietošana uzturā varētu izraisīt slimības pārnešanu uz cilvēkiem". Citiem vārdiem sakot, pastāvēja bažas, ka, ja neierobežots liellopu gaļas imports tiktu atļauts, cilvēki, ēdot liellopu gaļu, varētu saslimt ar govju trakumsērgu. Šo bažu vidū starp tiem, kas nav pazīstami ar govju trakumsērgu, izplatījās dažādas nepamatotas baumas, piemēram, apgalvojums, ka to varētu pārnest pa gaisu. Tātad, kādi ir govju trakumsērgas cēloņi un pārnešanas mehānismi?
Trakās govs slimības cēlonis: prionu proteīni
Tiešais govju trakumsērgas cēlonis ir infekcioza olbaltumvielu daļiņa, ko sauc par prionu. Prionu proteīni ir unikāli ar to, ka tos var pārnest bez DNS vai RNS, un tas ir galvenais faktors, kas izskaidro govju trakumsērgas rašanos. Kad normāli prionu proteīni, kas atrodami cilvēku vai dzīvnieku organismā, nepareizi salokās un pārvēršas par nepareizi salocītiem prionu proteīniem, rodas tādas slimības kā govju trakumsērga.
Olbaltumvielas veidojas, kad aminoskābes saistas kopā, veidojot salocītu struktūru, ko var klasificēt kā spirālveida alfa spirāles struktūru vai vēdekļveida beta lokšņu struktūru. Parasti normāliem prionu proteīniem ir alfa spirāles struktūra, kas ir stabils un funkcionāls stāvoklis. Tomēr nepareizi salocītos prionu proteīnos daļa alfa spirāles struktūras ir izmainīta, pārveidojot to par beta lokšņu struktūru. Šo nepareizi salocīto struktūru proteāzes grūti noārda, un tā uzkrājas, galu galā traucējot nervu šūnu normālu darbību.
Amiloīda un nepareizi salocītas prionu olbaltumvielas
Vielai, ko sauc par amiloīdu, ir izšķiroša nozīme procesā, kurā šie nepareizi salocītie prionu proteīni uzkrājas. Amiloīds veidojas, kad patoloģiski salocītas beta-loksnīšu struktūras saistās ar citiem proteīniem, un šī parādība ir raksturīga dažādām neirodeģeneratīvām slimībām. Piemēram, amiloīds ir atrodams Alcheimera slimības, Parkinsona slimības un trakumsērgas slimības gadījumā; kad šī viela uzkrājas, tā traucē nervu šūnu normālu darbību un galu galā izraisa slimības.
Govju trakumsērgas gadījumā, kad liellopu centrālajā nervu sistēmā uzkrājas nepareizi salocītas prionu olbaltumvielas, smadzenes piepildās ar amiloīdu, kas noved pie normālas smadzeņu darbības zuduma. Šis process galu galā izraisa govju trakumsērgu, izraisot liellopiem patoloģisku uzvedību vai nāvi neiroloģisku problēmu dēļ.
Trakās govs slimības pārnešanas ceļi
Precīzs mehānisms, ar kuru nepareizi salocīti prionu proteīni inficē normālus prionu proteīnus, vēl nav pilnībā noskaidrots. Tomēr galvenās hipotēzes liecina, ka nepareizi salocīti prionu proteīni tieši mijiedarbojas ar normāliem prionu proteīniem, pārkārtojot to struktūru, vai arī ka nezināmi proteīni, kas atrodas organismā, izraisa normālu prionu proteīnu nepareizu locīšanos. Kad nepareizi salocīti prionu proteīni turpina pārveidot normālus prionu proteīnus un uzkrājas govs organismā, attīstās GSE.
GSE galvenokārt tiek pārnests, lietojot uzturā inficētu liellopu ķermeņa šķidrumus vai gaļu. Ir svarīgi atzīmēt, ka, tā kā nepareizi salocītas prionu olbaltumvielas augstā temperatūrā netiek iznīcinātas, ar GSE inficētas govs gaļas lietošana uzturā var izraisīt Kreicfelda-Jakoba slimības variantu (vCJD) cilvēkiem.
Kad nepareizi salocītais prionu proteīns nonāk cilvēka organismā, tas maina normālos prionu proteīnus, kas var izraisīt letālas neiroloģiskas slimības.
Prionu slimību vēsture un trakumsērgas izplatība
Govju trakumsērga Apvienotajā Karalistē plaši izplatījās 1980. gs. astoņdesmitajos gados, un tās pamatcēlonis bija inficētu aitu līķu izmantošana liellopu barībā. Tolaik aitu līķi tika izmantoti kā liellopu barība, lai palielinātu gaļas rūpniecības efektivitāti, un šī procesa laikā liellopiem tika pārnesta prionu slimība, ko sauc par skrepi, kas bija sastopama aitām. Liellopi, kas patērēja ar skrepi inficētu aitu līķus, saslima ar GSE, un, tā kā šo liellopu līķi pēc tam tika baroti citiem liellopiem, GSE strauji izplatījās.
Tādējādi prionu slimības var izplatīties no vienas dzīvnieku sugas uz citu; patiesībā ir ziņots par GSE gadījumiem, kad tā pārnesta no liellopiem uz cilvēkiem. Šī pārnešana nav tikai problēma starp liellopiem un cilvēkiem; tā ir radījusi ievērojamas globālas bažas par gaļas patēriņu un barības ražošanas metodēm.
Risinājumi un turpmākie pētījumi
Līdz šim nav zināmas prionu slimību, tostarp govju trakumsērgas, izārstēšanas. Izstrādāt ārstēšanas metodi ir ārkārtīgi grūti, pilnībā neizprotot, kā nepareizi salocītais prionu proteīns maina normālos proteīnus. Tomēr zinātnieki turpina pētījumus par prionu proteīniem, un ir iespējams, ka nākotnē tiks izstrādātas metodes šo slimību profilaksei vai ārstēšanai.
Tā kā govju trakumsērgas uzliesmojums radies rūpnieciskā vidē, cilvēka atbildība ir ievērojama. Tāpēc stingrāku standartu piemērošana dzīvnieku barības ražošanai un pārvaldībai, kā arī preventīvo pasākumu ieviešana pret prionu slimībām joprojām ir kritiski svarīgi uzdevumi.
