SEMINAR (CHUYÊN đề VI SINH THÚ y) PRION

KHOA CHĂN NUÔI THÚ Y BÁO CÁO VI SINH THÚ Y Chuyên đề: PRION GVHD: L/O/G/O www.trungtamtinhoc.edu.vn Contents Tổng quan Prion Cấu trúc, Phân loại Chức Prion Bệnh Prion gây Hướng điều trị Cách phòng bệnh www.trungtamtinhoc.edu.vn Tổng quan Prion • Prion gì? – Prion (Prion viết tắt từ infection protein – có nghĩa protein bị nhiễm độc hay bị đột biến) phân tử prôtêin không chứa loại axit nuclêic có q ngắn để mã hóa prơtêin mà prion có – Trong thể bình thường có sẵn prion chúng khơng gây bệnh Trong điều kiện prion thay đổi cấu trúc gây bệnh – Prion gây nhiều bệnh nguy hiểm động vật người, gây thối hóa hệ thần kinh trung ương giảm sút trí tuệ bệnh bị điên, bệnh kuru người,… www.trungtamtinhoc.edu.vn Tổng quan Prion • - Lịch sử Năm 1960 Tikvah Alper và  John Stanley Griffith phát triển giả thuyết số bệnh lý não xốp lây truyền gây protein - Năm 1972 Stanley Prusiner xác định tác nhân gây bệnh - Năm 1982 tìm protein prion - Năm 1984 chứng minh protein prion bình thường tìm thấy nhiều mô khác đặc biệt phong phú bề mặt tế bào thần kinh não - Năm 1992 nhà nghiên cứu prion biết vai trò protein prion sinh bệnh học bệnh não •  Đến năm 1997, Prusiner mở đường cho hiểu biết sinh bệnh học chứng trí phổ biến loại bệnh, thành lập sở lý thuyết cho việc điều trị bệnh prion Và nhờ nó, Prusiner tặng giải thưởng Nobel sinh lý học y học năm 1997 www.trungtamtinhoc.edu.vn Cấu trúc, Phân loại Chức Prion • Cấu trúc: - Prion tác nhân lây nhiễm nhỏ bé mà y học biết đến, chúng nhỏ virut tới 100 lần - Hình dạng: hình cầu dạng kéo dài có cấu trúc xoắn α dải gấp nếp β - Chúng virut hay vi khuẩn mà cấu trúc vi sinh vật kiểu có dạng protein đột biến, chúng có phần albumin mà khơng có axit amin nhân nhanh Loại protein đột biến khơng thể hịa tan thể hấp thụ Đặc biệt kỳ lạ chỗ, prion đột biến không mang yếu tố di truyền mà bành trướng, phát triển truyền bệnh www.trungtamtinhoc.edu.vn Sự khác Prion Virus: Đặc điểm Virus Prion Qua màng lọc vi khuẩn Có Có Chứa axit nucleic Có Khơng (~50 nucleotic khơng đủ mã hóa cho   protein nào)   Có hình dạng đặc trưng kính hiển vi điện Có Khơng tử     Chứa protein Có Có Bị bất hoạt bởi:     + Formaldehyt Có Khơng + Proteaza Ít Khơng + Nhiệt độ(80ºC) Phần lớn Khơng + lon hóa tia UV Ít Khơng Bệnh lý:   + Thời gian ủ bệnh Tùy thuộc loại virus Dài + Phản ứng miễn dịch Có Khơng + Tạo interferon Có Khơng + Gây phản ứng viêm Có Không     www.trungtamtinhoc.edu.vn Cấu trúc, Phân loại Chức Prion • - Phân loại: Isoforms: Loại protein mà prions làm nên (PrP) tìm thấy khắp thể, người khỏe mạnh động vật Tuy nhiên, PrP tìm thấy mẫu nhiễm có cấu trúc khác đề kháng với enzyme proteases, C enzyme thể bình thường bẻ gãy protein Dạng protein bình thường gọi PrP , dạng protein nhiễm trùng gọi PrP - Trong PrP C Sc có cấu trúc xác định rõ ràng PrP Sc polydisperse chắn xác định chưa rõ ràng www.trungtamtinhoc.edu.vn PHÂN LOẠI: • C C PrP : PrP protein bình thường tìm thấy màng tế bào, chủ yếu cấu trúc xoắn alpha Một vài dạng topological tồn tại; dạng bề mặt tế bào hình mỏ neo qua glycolipid thể xuyên màng Protein bình thường khơng thể lắng (not sedimentable); nghĩa khơng thể tách rời kỹ thuật ly tâm Chức vấn đề phức tạp cịn tiếp tục nghiên cứu • PrP báo cáo có vai trị quan trọng q trình kết dính tế bào với tế bào, truyền tín hiệu nội bào điều kiện in vivo, liên quan đến truyền tín hiệu tế bào não với • C SC Prion biến đổi cấu trúc bậc hai PrP (bình thường) thành PrP (gây bệnh) www.trungtamtinhoc.edu.vn PHÂN LOẠI - PrP Sc : Các isoform có tính nhiễm PrPMặc dù cấu trúc xác 3D PrPSc chưa biết, có tỷ lệ cao cấu trúc β-sheet vị trí bình thường cấu trúc α-helix Sự kết tập isoform bất thường có cấu trúc dạng amyloid sợi, từ tích tụ thành mảng Kết thúc hoạt đông sợi phân tử protein tự cho phép sợi dính với để phát triển - Chỉ có phân tử PrP có cấu trúc xếp a.a giống hệt với PrP Sc mang tính nhiễm hợp thành tổ chức sợi phát triển www.trungtamtinhoc.edu.vn Cấu trúc, Phân loại Chức Prion • Chức năng: Người ta cho biết giáng hóa hay thối hóa tế bào thần kinh gây prions liên quan đến chức bất thường PrP Tuy nhiên, chức sinh lý prion protein vấn đề tranh luận Trong liệu thử nghiệm in vivo cho thấy nhiều vai trị khơng giống nghiên cứu PrP chuột, cung cấp khơng thơng tin hạn chế động vật biểu bất thường nhỏ www.trungtamtinhoc.edu.vn Bệnh Prion gây Động vật bị bệnh Tên bệnh số triệu chứng Viết tắt Cừu Bệnh nguy hiểm đến hệ thần kinh cừu dê giống BSE CJD biểu ngứa không điều khiển   Dê (Scrapie) Gia súc Bệnh não xốp bò (Bovine spongiform encephalopathy) BSE Chồn Vizone Bệnh não chồn vizon lây (Transmissible mink encephalopathy) TME Bệnh suy mịn mạn tính (Chronic wasting disease) CWD Dê trắng Hươu bắc Mỹ Lồi hươu lớn sống bắc Mỹ (mule deer) Nai sừng bắc Mỹ www.trungtamtinhoc.edu.vn Bệnh Prion gây Mèo Bệnh não xốp mèo (Feline spongiform encephalopathy) FSE Bệnh não ngoại lai (Exotic ungulate encephalopathy) EUE Loài linh dương Trung Phi (Nyala) Linh dương châu Phi (Oryx) Linh dương to châu Phi (greater kudu) Đà điểu châu Phi (ostrich) Bệnh não xốp (Spongiform encephalopathy)   Bệnh CJ (Creutzfeldt–Jakob disease) CJD Bệnh CJ điều trị mà (Iatrogenic Creutzfeldt-Jakob disease) iCJD Bệnh CJ biến thể (Variant Creutzfeldt-Jakob disease) vCJD Bệnh CJ có tính gia đình (familial Creutzfeldt-Jakob disease) fCJD Bệnh thối hóa thần kinh (sporadic Creutzfeldt-Jakob disease) sCJD Hội chứng GSS (Gerstmann–Sträussler–Scheinker syndrome) GSS Con người Mất ngủ có tính chất gia đình dẫn đến tử vong (Fatal familial insomnia) Bệnh Kuru sFI   www.trungtamtinhoc.edu.vn Bệnh Prion gây • Nguyên nhân triệu chứng • Prions gây nên q trình bệnh thối hóa tế bào thần kinh sư kết tập tế bào hệ thống thần kinh trung ương để hình thành nên mảng (plaques) gọi amyloid, điều làm cho rối loạn cấu trúc mơ bình thường Sự rối loạn đặc trưng lỗ mô dạng cấu trúc xốp, hình bọt biển hình thành khoang không bào tổ chức thần kinh Những thay đổi mơ học khác gồm có mơ tế bào hình (astrogliosis) vắng mặt phản ứng viêm • Trong giai đoạn ủ bệnh bệnh lý prion nói chung thường kéo dài, triệu chứng xuất bệnh diễn tiến nhanh, dẫn đến tổn thương não tử vong Hội chứng thối hóa tế bào thần kinh gồm co giật, trí nhớ, điều hịa (rối loạn chức cân bằng) thay đổi tính cách hành vi www.trungtamtinhoc.edu.vn Bệnh Prion gây • Đặc tính lây truyền Người ta nhận bệnh prion tăng lên theo đường khác, trực tiếp tương tác với dạng bình thường để tái xếp cấu trúc Một ý kiến cho rằng, giả thuyết "Protein X" liên quan đến protein tế bào chưa xác định (Protein X) có khả chuyển PrP C thành PrP Sc nhờ vào phương thức mang phân tử bên tạo thành phức hợp Nghiên cứu coh thấy phương thức nhiễm động vật tiêu hóa, người ta nghĩ prions tích đọng môi trường giữ xác súc vật chết thông qua đường nước tiểu, nước bọt dịch thể Rồi chúng lại thời gian dài đất kết dính vào đất sét chất liệu khác đất www.trungtamtinhoc.edu.vn Hướng điều trị • Tất bệnh prion biết, gọi chung bệnh lý não xốp lây nhiễm (transmissible spongiform encephalopathies_TSEs) điều trị dẫn đến tử vong • Tuy nhiên, loại vaccine phát triển chuột có khả triển khai người để chống lại nhiễm trùng prion Ngồi ra, năm 2006 nhà khoa học thơng báo họ thiết kế mặt di truyền để chữa cho vật thiếu gen liên quan đến prion • Nhiều lồi động vật có vú khác bị ảnh hưởng bệnh lý prion, prion protein (PrP) giống tất động vật Do có khác nhỏ PrP lồi khác nên khơng thể quy kết bệnh prion truyền từ lồi sang loài khác Tuy nhiên, bệnh prion người variant Creutzfeldt-Jakob disease, cho gây prion nhiễm trùng điển hình gia súc, gây bệnh não xốp bị (Bovine spongiform encephalopathy) lây nhiễm thơng qua thịt bị nhiễm www.trungtamtinhoc.edu.vn Cách phịng bệnh Tại nước vùng có bệnh, bắt buộc Khơng ni bị bột thịt, bột xương lồi nhai lại, đặc biệt xuất phát từ vùng có bệnh nghi có bệnh Giết huỷ bị mắc bệnh cách, an tồn phải xét nghiệm vi thể não bị giết mổ để tiêu huỷ bị có bệnh Kiểm dịch chặt chẽ vùng có dịch khơng Chỉ nhập bị, cừu, dê từ nước có quy nhập bị, bột thịt, bột xương loài nhai lại từ định cấm sử dụng protein động vật nhai lại nước có bệnh bị điên làm thức ăn cho lồi nhai lại Cấm dùng não, mắt, tuỷ sống, hạch lâm ba bò từ tháng tuổi trở lên làm thực phẩm www.trungtamtinhoc.edu.vn NGUỒN • • "Prion". Oxford English Dictionary. Oxford University Press 2nd ed 1989 http:// www.thuocbietduoc.com.vn/tin-tuc-3994-1-9/benh-do-prion-bi-hiem-va-dang-so-hon-ca-aids.aspx • • http://tailieu.vn/tag/prion.html http://www.impe-qn.org.vn/impe-qn/vn/portal/InfoDetail.jsp?area=58&cat=1101&ID=3445 www.trungtamtinhoc.edu.vn Thank you! L/O/G/O www.trungtamtinhoc.edu.vn ...Contents Tổng quan Prion Cấu trúc, Phân loại Chức Prion Bệnh Prion gây Hướng điều trị Cách phòng bệnh www.trungtamtinhoc.edu.vn Tổng quan Prion • Prion gì? – Prion (Prion vi? ??t tắt từ infection... Sự khác Prion Virus: Đặc điểm Virus Prion Qua màng lọc vi khuẩn Có Có Chứa axit nucleic Có Khơng (~50 nucleotic khơng đủ mã hóa cho   protein nào)   Có hình dạng đặc trưng kính hiển vi điện Có... Chức Prion • Cấu trúc: - Prion tác nhân lây nhiễm nhỏ bé mà y học biết đến, chúng nhỏ virut tới 100 lần - Hình dạng: hình cầu dạng kéo dài có cấu trúc xoắn α dải gấp nếp β - Chúng virut hay vi