Prión

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
Prión
Výskyt troch transmisívnych spongiformných encefalopatií (t.j. troch priónových chorôb v užšom zmysle) na Slovensku v rokoch 2011 – 2017.
Vysvetlivka: sCJD =sporadická Creutzfeldtova-Jakobova choroba, gCJD=dedičná Creutzfeldtova-Jakobova choroba, GSS= Gerstmannov-Sträusslerov-Scheinkerov syndróm

Prión alebo prion (iné názvy pozri nižšie) je (určitým konkrétnym spôsobom) abnormálny variant určitého typu bielkoviny, ktorý svoju abnormalitu dokáže preniesť aj na normálne varianty rovnakej bielkoviny, keď s nimi príde do styku. Detaily definície sú sporné (pozri nižšie).

Prión je jeden z typov tzv. subvírusových častíc, pričom subvírusové častice taxonomicky patria medzi tzv. nebunkovce (lat. Acellulata, Subcellulata). Tie prióny, ktoré spôsobujú choroby, sú najmenším známym infekčným agensom. Choroby ľudí a cicavcov spôsobené priónmi vždy (i keď niekedy až po rokoch) končia smrťou postihnutého jedinca. Na rozdiel od ostatných organizmov (t.j. najmä vírusov, viroidov, satelitov, prokaryotov a eukaryotov) prióny neobsahujú nukleovú kyselinu; u priónov teda všetky informácie (v najširšom zmysle tohto slova) prenáša bielkovina namiesto nukleovej kyseliny. Z tohto a iných dôvodov je sporné, či sa prióny dajú považovať za organizmy a za živé. V minulosti sa väčšinou prióny (mylne) považovali za špeciálny typ vírusu.

Názvy[upraviť | upraviť zdroj]

Slovenské názvy tejto entity sú: prión[1][2][3], prion[4][5], infekčný proteín (infekčná bielkovina)[6][7], proteínová infekčná častica (bielkovinová infekčná častica)[8]. Starší názov je proin[9]. Ďalšie staršie názvy vyplývajú z toho, že v minulosti sa to, čo dnes voláme prión väčšinou považovalo za špeciálny typ vírusu; sú to tieto názvy: nekonvenčný vírus [v užšom zmysle][10][11][12], nekonvenčný agens (nekonvenčný činiteľ) [v užšom zmysle][13][14][15][16], virino[11][14][12], nemavírus[14][12].

Latinské názvy sú pomerne zriedkavé, v množnom čísle (čiže spravidla ako taxonomická jednotka) majú túto podobu: Priones[17], Prionobiota[18], (?)Aminoacuea[19].

Názov prión/prion je prevzatie anglického umelého slova prion vytvoreného v 80. rokoch 20. storočia, ktoré malo pôvodne podobu proin a ktoré je (v oboch podobách) vlastne skrátená podoba výrazu "proteinaceous infectious particle", čiže bielkovinová infekčná častica.[9][4]

Definície a základná terminológia[upraviť | upraviť zdroj]

Vysvetlivka: (1), (2), (3)... je pomocné označenie jednotlivých definícií.

(1) Prión v najširšom zmysle je akákoľvek abnormálna (nie nevyhnutne patogénna) forma (presnejšie: abnormálna konformácia) niektorých typov proteínov (=bielkovín), ktorá je po styku s normálnou formou toho istého typu proteínu schopná premeniť túto normálnu formu proteínu na abnormálnu formu (čiže ju premeniť "na svoj obraz"), a takto sa de facto šíriť.

V závislosti od autora existuje aj veľa užších definícií; konkrétne býva pojem prión z vyššie uvedenej definície 1 najčastejšie obmedzený na:

  • (2) prípady, pri ktorých spomínaná premena formy proteínu spôsobuje skupinu chorôb nazývanú transmisívne spongiformné encefalopatie [Pozri nižšie uvedenú kapitolu Prión cicavcov], alebo
  • (3) prípady, v ktorých je abnormálna forma zároveň patogénna, čiže vyvoláva akúkoľvek chorobu, alebo
  • (4) prípady, v ktorých je abnormálna forma infekčná, pričom problémom tejto definície je fakt, že slovo infekčný sa tu (tak ako aj vo všeobecnosti) dá chápať viacerými spôsobmi (Infekčnosť môže byť najmä buď schopnosť preniknúť do organizmu a tam sa množiť, alebo schopnosť byť prenosný medzi jedincami), alebo
  • (5) prípady, v ktorých je premena formy proteínu dokázateľné prenosná medzi jedincami (t.j. nielen napr. medzi bunkami alebo z rodiča na potomka).

Vo všetkých vyššie uvedených prípadoch (t. j. 1 až 5) môže definícia alternatívne znieť tak, že sa ako prión označuje nielen abnormálna forma daného proteínu, ale aj jeho príslušná normálna forma; prión v tomto ponímaní je teda proteín majúci (vyššie spomínanú) abnormálnu a normálnu formu (konformáciu).

Prióny podľa definície 2 a 3 sa vyskytujú len u človeka a časti cicavcov. Prióny podľa ostatných definícií sa vyskytujú u človeka a časti cicavcov, u kvasiniek a niektorých iných húb, u prokaryotov a u vírusov.

Prión cicavcov[upraviť | upraviť zdroj]

Vo väčšine starších textov, ale aj v mnohých súčasných textoch a vo všeobecnom povedomí obyvateľstva, sa z vyššie uvedených definícií používa najmä definícia 2. Definícia 2 je z obsahového hľadiska podmnožina všetkých vyššie uvedených definícií (t.j. definícií 1, 3, 4 a 5). Definícia 2 je navyše de facto pôvodná definícia priónov, pretože v čase objavu priónov zo všetkých javov opisovaných vo vyššie uvedených definíciách bolo známe len to, čo opisuje definícia 2. Definícia 2 je teda najužšia a najstaršia definícia priónu. Prióny podľa definície 2 sa dnes niekedy (aby sa zabránilo nejasnostiam) označujú ako prióny cicavcov alebo prióny stavovcov.

V prípade definície 2 sa proteín spomínaný v definícii konkrétne nazýva PrP alebo priónový proteín (v užšom zmysle) alebo priónový proteín cicavcov; abnormálna forma bielkoviny sa presnejšie volá PrPSc a normálna sa volá PrPC. Priónový proteín v širšom zmysle je naopak proteín z ktorejkoľvek z vyššie uvedených definícií (t.j. nielen z definície 2).

Priónu podobné proteíny[upraviť | upraviť zdroj]

Viacerí autori označujú okrajové prípady definície 1 (t.j. najmä prípady, ktoré spadajú do definície 1, ale zároveň nespadajú do definície 5) špeciálnymi názvami, najmä: priónu podobný proteín (= priónu podobná bielkovina, priónu podobná entita, priónu podobný agens, angl. prion-like protein, prion-like entity, prion-like agent), prionoid, kváziprión a propagón. Detaily definícií týchto pomenovaní závisia od autora. V jednom z týchto spôsobov pomenovania je napríklad takýto:

  • prión = definícia 5
  • priónu podobný proteín = ostatné podobné abnormálne proteíny, ktoré sami seba šíria, a to:
    • kváziprión = abnormálny proteín, u ktorého bola dokázaná len schopnosť prenosu z rodiča na potomka (napr. u niektorých kvasiniek a baktérií)
    • prionoid = abnormálny proteín, u ktorého bola dokázaná len schopnosť prenosu medzi bunkami, nie však medzi jedincami

Zdroje tejto kapitoly: [20][21][3][6][22][23][8][24][25][26][27][28][29][10][18][30][31][32][33]

Taxonómia[upraviť | upraviť zdroj]

Prión je jeden z typov tzv. subvírusových častíc. Subvírusové častice sú okrem priónov najmä viroidy a satelity. V kontexte chorôb sa subvírusové častice označujú aj ako subvírusové agensy. Subvírusové častice (spravidla sa ale myslia len subvírusové agensy) spolu s vírusmi taxonomicky tvoria tzv. nebunkovce (=nebunkové organizmy; lat. Acellulata, synonymá: Subcellulata, Acytotа, Aphanobionta, Acellularia, Acellularae, Akamara). Niekedy sa subvírusové častice (vrátane priónov) považujú za súčasť vírusov v najširšom ponímaní; je tomu tak napriek tomu, že práve prióny sa prakticky v každom ohľade od klasických vírusov veľmi odlišujú. Niektorí autori naopak prióny (na rozdiel od ostatných subvírusových častíc a vírusov) výslovne vôbec nezaraďujú medzi (živé) organizmy, čiže u nich vôbec nie sú predmetom biologickej taxonómie. Pokiaľ ide o taxonomickú úroveň, obyčajne prióny (ak sa vôbec považujú za organizmy) nemajú žiadnu špeciálnu taxonomickú úroveň, občas ale majú úroveň domény. [8][6][22][34][10][18][35][36][37][38][39]

Pred objavením priónov (resp. u niektorých autorov ešte donedávna) bolo sporné, čo presne spôsobuje choroby, ktoré dnes považujeme za spôsobené priónmi [40], ale najčastejšie sa uvádzalo, že tieto choroby sú spôsobené špecifickými vírusmi (niekedy aj konkrétne pomenovanými, napr. nekonvenčný vírus, virion, nemavírus a podobne[41]), ktoré patria medzi tzv. pomalé vírusy. Tieto tzv. pomalé vírusy zahŕňali nielen to, čo dnes označujeme ako prióny (podľa vyššie uvedenej definície 2), ale aj časť toho, čo dnes považujeme za (normálne) vírusy.[42][3][43][27]

Choroby[upraviť | upraviť zdroj]

Ako priónová choroba, prionóza či priónové ochorenie sa označuje choroba vyvolaná priónmi:

Prióny podľa vyššie uvedenej definície 2[upraviť | upraviť zdroj]

Z biochemického hľadiska je prión bielkovina vyskytujúca sa prirodzene v nervovom tkanive, ktorá má zmenenú sekundárnu štruktúru - z konformácie alfa-helix sa stal beta-skladaný list. Takto zmenená bielkovina je schopná transformovať na "svoj obraz" aj normálne bielkoviny rovnakého zloženia, čím sa táto zmena šíri dominovým efektom. Takto zmenené bielkoviny sú extrémne odolné voči teplote, tlaku, proteázam, formaldehydu a iným konvenčným spôsobom denaturácie, sú dokonca schopné "prežiť" kremáciu uhynutých tiel. V nervovom tkanive majú tendenciu sa zhlukovať a tvoriť agregáty podobné tým, ktoré sú pozorované pri bežných neurodegeneratívnych ochoreniach. Agregáty priónov postupne vedú k odumieraniu neurónov a poškodené tkanivo získava typickú špongiovitú štruktúru.

Prióny vyvolávajú choroby ľudí a niektorých iných cicavcov. Tieto sa nazývajú transmisívne spongiformné encefalopatie alebo priónové choroby (prionózy) v užšom zmysle (terminológiu porovnaj vyššie). Najčastejšie sa vyskytujú spontánne formy priónových ochorení, kedy je chybná štruktúra podmienená sporadickou mutáciou na géne PRNP. Dedičné formy sú spravidla menej časté, no na Slovensku je táto forma najviac rozšírená. Možný je aj iatrogénny prenos, teda prenos spôsobený použitím infikovaných lekárskych pomôcok.

U ľudí spôsobujú prióny tieto choroby (čiže transmisívne spongiformné encefalopatie u ľudí sú):

Prióny boli objavené v súvislosti s hľadaním pôvodcu ochorenia zvierat, známeho pod názvom ovčia klusavka, resp. BSE (choroba šialených kráv) u hovädzieho dobytka. Postihnuté zvieratá sa vyznačovali agresivitou a trpeli ťažkými poruchami telesnej koordinácie. Nedokázali ovládať svoje končatiny, padali a po krátkom čase uhynuli.

Prióny sú schopné medzidruhového prenosu, ľudské ochorenie spôsobené konzumáciou nakazených zvierat sa nazýva vCJD (variantná Creutzfeldtova-Jakobova choroba) a s charakterom epidémie sa vyskytlo v Spojenom kráľovstve, kde jeho masovému výskytu predchádzala konzumácia mäsa chorého hovädzieho dobytka.

Všetky transmisívne spongiformné encefalopatie sú smrteľné, neliečiteľné a degeneratívne. V priebehu niekoľkých mesiacov od vypuknutia prvých príznakov, ktorými sú patologické zmeny psychiky a poruchy koordinácie, nastáva paralýza, kóma a smrť. Úmrtnosť na tieto choroby je 100 %.

Zdroje[upraviť | upraviť zdroj]

  1. prion. In: Ortograficko-gramatický slovník [online]. Bratislava: Jazykovedný ústav Ľ. Štúra SAV, 2016, [cit. 2021-10-11]. Dostupné online.
  2. MIADOKOVÁ, Eva. Viete čo spôsobujú neviditeľní zabijaci nazývaní prióny ľuďom a zvieratám? [online]. Bratislava: Centrum vedecko-technických informácií SR, 2018-10-16, [cit. 2021-10-11]. Dostupné online.
  3. a b c d prionózy; prióny. In: Encyklopédia medicíny
  4. a b prion. In: Slovník cudzích slov (akademický) [online]. Bratislava: Jazykovedný ústav Ľ. Štúra SAV, 2005, [cit. 2021-10-11]. Dostupné online.
  5. prion. In: ŠALING, S. et al. Veľký slovník cudzích slov 2000
  6. a b c ICTV [online]. talk.ictvonline.org, [cit. 2021-12-01]. Dostupné online. (Poznámka: Preklikať jednotlivé kapitoly)
  7. https://biopedia.sk/virusy-a-bakterie/nebunkove-organizmy
  8. a b c VESTEG, M. et al. ZÁKLADY MIKROBIOLÓGIE, PROTISTOLÓGIE A ALGOLÓGIE. 2020, S. 108, 136-137
  9. a b BATT, Carl A.; PATEL, Pradip. Encyclopedia of Food Microbiology. [s.l.] : Academic Press, 2014. 3248 s. ISBN 978-0-12-384733-1. S. 149.
  10. a b c ENVIRONMENTÁLNA BIOLÓGIA Učebné texty k predmetu - Ivan Baláž, Jakub Kamenišťák - 2018 [online]. comenius.susqu.edu, [cit. 2021-12-01]. Dostupné online. kap. 3.2
  11. a b F. v. Rheinbaben, M. H. Wolf. Anmerkung zur Stabilität und chemischen Desinfektion von Viren. Lab. med. 15: 327-335 (1991)
  12. a b c Douglas R.O. Morrison. Prions and Brain Diseases in Animals and Humans. [s.l.] : Springer Science & Business Media, 2013. 357 s. ISBN 978-1-4899-1896-3. S. 77.
  13. SCHNEEMANN, Hubert; WURM, Gisela. Hagers Handbuch der Pharmazeutischen Praxis (Folgeband 1:Waren und Dienste). [s.l.] : Springer-Verlag, 2013. 1019 s. ISBN 978-3-642-57831-1. S. 853.
  14. a b c KAADEN, O. R. Unconventional disease agents--a danger for humans and animals? 1994 (Abstract) [1]
  15. https://biopedia.sk/virusy-a-bakterie/nebunkove-organizmy (Tu je termín použitý v širšom zmysle)
  16. Nariadenie vlády č. 83/2013 Z. z.Nariadenie vlády Slovenskej republiky o ochrane zdravia zamestnancov pred rizikami súvisiacimi s expozíciou biologickým faktorom pri práci
  17. Metodické listy OPVK - Integrované systémy pěstování ovoce - 10. [2] S. 3
  18. a b c LUKETA, S. New views on the megaclassification of life. In: Protistology 7 (4), 218–237 (2012) [3]
  19. De virus a protobiontes [online]. gazeta.gt, 2021-04-14, [cit. 2021-12-01]. Dostupné online.
  20. a b Eraña H. (2019). The Prion 2018 round tables (II): Aβ, tau, α-synuclein… are they prions, prion-like proteins, or what?. Prion, 13(1), 41–45. https://doi.org/10.1080/19336896.2019.1569451
  21. Harbi, D., & Harrison, P. M. (2014). Classifying prion and prion-like phenomena. Prion, 8(2), 161–165. https://doi.org/10.4161/pri.27960
  22. a b JELÍNEK, Jan; ZICHÁČEK, Vladimír. Biologie pro gymnázia : teoretická a praktická část. 11. vyd. Olomouc : Nakladatelství Olomouc, 2014. 579 s. ISBN 978-80-7182-338-4. S. 17-19.
  23. Molecular Biology of Neurodegenerative Diseases. [s.l.] : Academic Press, 2012. 498 s. Dostupné online. ISBN 978-0-12-385884-9. S. 341-342.
  24. Prionen. In: Roche Lexikon Medizin 5. Auflage [4]
  25. Prionen. In: Lexikon der Biologie. [CD-ROM] München : Elsevier, Spektrum, Akad. Verl., 2005. ISBN 3-8274-0342-1
  26. Prionen. In: Brockhaus - die Enzyklopädie, digital. [2 CD-ROM] Mannheim : Bibliographisches Institut & F. A. Brockhaus, 2003. ISBN 978-3-7653-9377-8.
  27. a b c Walker, L. C., & Jucker, M. (2015). Neurodegenerative diseases: expanding the prion concept. Annual review of neuroscience, 38, 87–103. https://doi.org/10.1146/annurev-neuro-071714-033828
  28. Daskalov Asen et al. Structures of Pathological and Functional Amyloids and Prions, a Solid-State NMR Perspective. In: Frontiers in Molecular Neuroscience 2021, p. 123 [5]
  29. What Is a Prion? [online]. scientificamerican.com, 1999-10-21, [cit. 2021-12-01]. Dostupné online.
  30. TERRY, C. Recent Advances in Understanding Mammalian Prion Structure: A Mini Review. 2019 [6]
  31. a b SOTO, C. Prion hypothesis: the end of the controversy?. In: Trends in Biochemical Sciences Volume 36, ISSUE 3, P151-158, March 01, 2011 [7]
  32. Prusiner S. B. (1998). Prions. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 95(23), 13363–13383. https://doi.org/10.1073/pnas.95.23.13363
  33. IGLESIAS, V. In silico Characterization of Human Prion-Like Proteins: Beyond Neurological Diseases. Front. Physiol., 27 March 2019 | https://doi.org/10.3389/fphys.2019.00314
  34. VIRUS DOMAIN [online]. comenius.susqu.edu, [cit. 2021-12-01]. Dostupné online.
  35. What is Non-Cellular Life? [online]. allthingsnature.org, [cit. 2021-12-01]. Dostupné online.
  36. BIOTA (LEBEWESENÄHNLICHE) [online]. www-sthco-de.translate.goog, [cit. 2021-12-01]. Dostupné online.
  37. HURST, Christon J.. Viral Ecology. [s.l.] : Academic Press, 2000. 639 s. Dostupné online. ISBN 978-0-08-054356-7. S. 58 a nasl..
  38. Trifonov E.N. & Kejnovsky E., 2016. Acytota - associated kingdom of neglected life. J Biomol Struct Dyn., 2016 Aug;34(8):1641-8
  39. TIRJAKOVÁ, Eva; VĎAČNÝ, Peter; KOCIAN, Ľudovít. Systém eukaryotických jednobunkovcov a živočíchov [online]. Bratislava: Katedra zoológie, Prírodovedecká fakulta UK, 2015
  40. PRUSINER, Stanley B.. Prion Biology and Diseases. [s.l.] : CSHL Press, 2004. 1050 s. Dostupné online. ISBN 978-0-87969-693-1. S. 92.
  41. Pozri zdroje uvedené k týmto názvom v kapitole Názvy
  42. slow-Viren. In: Lexikon der Biologie. [CD-ROM] München : Elsevier, Spektrum, Akad. Verl., 2005. ISBN 3-8274-0342-1.
  43. United States. Congress. Senate. Committee on Appropriations. Hearings, Reports and Prints of the Senate Committee on Appropriations. [s.l.] : U.S. Government Printing Office, 1969. 1072 s. Dostupné online. S. 1455, 1456.
  44. HANUSOVÁ, Z. et al. Prionový protein, jeho úloha v buněčné proliferaci, diferenciaci a vývoji nervové soustavy. In: Česká a slovenská neurologie a neurochirurgie 4 2015 [8]
  45. Krejciova, Z., Carlson, G.A., Giles, K. et al. Replication of multiple system atrophy prions in primary astrocyte cultures from transgenic mice expressing human α-synuclein. acta neuropathol commun 7, 81 (2019). https://doi.org/10.1186/s40478-019-0703-9
  46. Gomez-Gutierrez R, Morales R (2020) The prion-like phenomenon in Alzheimer’s disease: Evidence of pathology transmission in humans. PLoS Pathog 16(10): e1009004. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1009004
  47. Conference Coverage: MS may be a transmissible protein misfolding disorder, study suggests: Publish date: February 2, 2018: Author(s): Randy Dotinga [9]
  48. LARNER, A. J.. Neuropsychological Neurology (The Neurocognitive Impairments of Neurological Disorders). [s.l.] : Cambridge University Press, 2013. 238 s. Dostupné online. ISBN 978-1-107-60760-6. S. 24-54.
  49. Prof. Dr. med. Peter Altmeyer. Konformationskrankheiten [online]. altmeyers.org, 2016-08-13, [cit. 2021-12-01]. Dostupné online.
  50. MIROSLAV, Ferenčík; JOZEF, Rovenský; YEHUDA, Shoenfeld; VLADIMÍR, Maťha. Imunitní systém (Informace pro každého). [s.l.] : Grada Publishing a.s., 2005. 236 s. ISBN 978-80-247-6740-6. S. 178.

Iné projekty[upraviť | upraviť zdroj]

  • Spolupracuj na Commons Commons ponúka multimediálne súbory na tému Prión