بريون

البريون أوالجزيئات البروتينية المسببة للعدوى أوجسيم مُعْدٍ بروتيني (بالإنجليزية: Prion)‏ (اختصار للعبارة ((بالإنجليزية: proteinaceous infectious particle)‏ (ⁱ‎/‏‎/‏)) بروتينات معتلة تميّز الكثير من الأمراض العصبية المميتة في كلا من الحيوانات والبشر. لا يزال سبب هذا الاعتلال غير معروف؛ ويشتبه في البنية ثلاثية الأبعاد الغير طبيعية بأنها السبب وراء الخصائص المعدية للبريون.

يُفترض حتى البريونات المكونة من بروتين بريوني هي السبب في اعتلالات الدماغ الإسفنجية المعدية، والتي تضم قعاص الغنم في الأغنام، والاعتلال الدماغي الإسفنجي البقري في الأبقار (المعروف شعبياً بـ"سقم جنون البقر").

اعتبرت البريونات بشكل فرضي في البشر بأنها السبب في سقم كروتزفيلد جاكوب وسقم كروتزفيلد جاكوب والبديل، داء غيرستمان-ستراوس، و"الأرق الوراثي المميت" ، وداء كورو.

تؤثر جميع أمراض البريون المعروفة في الثدييات على بنية الدماغ أوالأنسجة العصبية الأخرى؛ كما حتى جميع هذه الأمراض أمراض مستفحلة، وليس لها علاج فعال معروف، وبالتالي فهي دائماً أمراض قاتلة. الضمور الجهازي المتعدد، وهوسقم تآكل عصبي نادر، يتميز بنسخة معتلة من البروتين تسمى ألفا-ساينوكلين، وبالتالي يمكن تصنيفه أيضًا كأحد أمراض البريون. وقد تم تحديد الكثير من بروتينات الخميرة على أنها تحتوي على خصائص بريونية.

يأخذ الدور المفترض للبروتين كعامل معدي موقف النقيض من جميع العوامل المعدية الأخرى المعروفة مثل الفيروسات والبكتيريا والفطريات والطفيليات، فكلها تحتوي على أحماض نووية (ريبوزي، ريبوزي منقوص الأكسجين أوكلاهما). كما حتى البريونات الاصطناعية، التي تم إنشاؤها في المختبر بعيدا عن أي مصدر بيولوجي، كانت قدرتها ضئيلة أومنعدمة على إحداث العدوى بأمراض الاعتلال الدماغي الإسفنجي المعدي. ومع ذلك فعندما تم تناول البريونات الاصطناعية مع عامل مرافق، مثل جزيئات الفوسفاتيديتولانيولامين وجزيئات الحمض النووري الريبوزي، فإن قابلية التسبب في هذه الأمراض أصبحت ممكنة.

لا تزال بعض الملاحظات الفهمية غير قابلة للتفسير طبقا لفرضية البريون: فمن المعروف حتى الفئران التي تعاني من نقص المناعة الوخيم لا تصاب بسقم قعاص الغنم بعد تلقيحها بأنسجة دماغ حيوان مصابة بالسقم، مما يوحي بأنه إما حتى دور المناعة في إمراضات البريون غير مفهوم بشكل كامل، وإما حتى هناك بعض العيوب الأخرى في الفهم الحالي للفيزيولوجيا السقمية. تبين في الآونة الأخيرة حتى سقم قعاص الغنم، وكروتزفيلد - جاكوب قد يتطلبان أحماضًا نووية خاصة بعامل معين لنقل العدوى. ولهذه الأسباب فإن فرضية الاعتلال الدماغي الإسفنجي المعدي/البريون لا تمثل البيانات المرصودة بشكل واف.

أما عن جسيمات البريون فهي مستقرة، وتتراكم في الأنسجة المصابة، وتصاحب تلف الأنسجة وموت الخلايا. ويعني هذا الاستقرار الهيكلي للبريونات أنها تقاوم عملية الإفساد بالمواد الكيميائية والعوامل الفيزيائية، مما يجعل التخلص منها ومنع انتشارها أمرًا صعبًا. تختلف بنية البريون قليلاً بين الأنواع المتنوعة، ومع ذلك فإن استنساخ البريون يجعله عرضة للتخلق والانتقاء الطبيعي تمامًا مثل الأشكال الأخرى للاستنساخ.

أمراض البريون المعروفة

داء كروتزفلد-جاكوب.
داء غيرستمان-ستراوس.
داء الأرق العائلي القاتل.
داء كورو.
داء قعاص الغنم

الصفات المشهجرة لهذه الأمراض

هي اعتلالات اسفنجية عصبية مع فقد عصبي معدية وتغيرات دبقية وترسب لويحات نشوانية وهذه الأمراض غالبا قاتلة ولا يوجد علاج.

علاجه

لا يوجد علاج فعال للأمراض المسببة بالبريون. لم تلق التجارب السريرية على الإنسان أي نجاح، وعرقلتها ندرة الأمراض المسببة بالبريون. على الرغم من حتى بعض العلاجات المحتملة تبدوواعدة في المختبر، فإن أيًا منها لم يبد فعالية بمجرد ظهور السقم.

دوره في الأمراض التنكسية العصبية

افتُرض حتى إمراضية البريونات والبروتينات المماثلة لها، ظهرت بسبب قدرتها على الرصف الذاتي وما ينتج عن ذلك من نمومتسارع للييفات النشوانية. وثّق بشكل جيد وجود اللييفات النشوانية عند سقمى التنكس العصبي. تظهر هذه الليفات النشوانية كناتج لوجود بروتينات إمراضية تتضاعف بشكل ذاتي وتشكل تكتلات غير وطيفية شديدة الثبات. وعلى الرغم من عدم انطباق ذلك بالضرورة على العلاقة السببية بين النشوان والأمراض التنكسية، إلا حتى سمية بعض الأشكال النشوانية وزيادة تشكلها في بعض حالات الأمراض التنكسية العائلية يدعم فكرة حتى تشكل النشوان يعد سامًا في العموم.

على نحوخاص، عثر اتحاد للكاظمة تي دي بي-43، وهوبروتين رابط للحمض النووي الريبوزي (RNA)، عند سقمى التصلب الجانبي الضموري، وحدت طفرات في الجينات المرمزة لهذه البروتينات في الحالات العائلية من السقم. عززت هذه الطفرات خلل تطوي البروتينات لتشكل بنى شبيهة بالبريون. تشكل الأشكال مختلة التطوي من الكاظمة تي دي بي-43 شوائب سيتوبلاومية في العصبونات المتضررة، وتستنفذ في النواة. إلى جانب سقم التصلب الجانبي الضموري والتنكس الفصي الجبهي الصدغي، تعد إمراضية الكاظمة تي دي بي-43، خاصية في الكثير من حالات سقم ألزهايمر وباركنسون وداء هنتنغتون. يُوجَّه خلل تطوي الكاظمة تي دي بي-43 على نحوكبير بمجالها المشابه للبريون. يميل هذا المجال وراثيًا إلى خلل التطوي، بينما عثر حتى الطفرات الإمراضية من الكاظمة تي دي بي-43 تزيد هذا الميل نحوخلل التطوي، ما يفسّر وجود هذه الطفرات في الحالات العائلية من سقم التصلب الجانبي الضموري. أما بالنسبة للفطور، يظهر حتى مجال كاظمات تي دي بي-43 المشابهة للبريون ضرورية وكافية لخلل تطوي البروتين وتجمعه.

وبالمثل، حُدّدت الطفرات الإمراضية في المجالات المشابهة للبريون من البروتينات النووية غير المتجامسة hnRNPA2B1 وhnRNPA1 في الحالات العائلية من أمراض التدهور العضلي والدماغي والعظمي وتدهور العصبونات المحركة. يظهر الشكل المثار من جميع هذه البروتينات ميلًا إلى التكتل على ذاته ليشكل لييفات نشوانية، فيما تفاقم هذه الطفرات الإمراضية هذا السلوك وتؤدي إلى تراكم فائض منها.

مراجع

^ معني prion في قاموس المعاني نسخة محفوظة 08 سبتمبر 2018 على مسقط واي باك مشين.
^ عبد الوهاب زايد، ه. ج، هيوز، أ. بورسيدو، ف. نيكولاس، معجم مصطلحات التقنية الحيوية في مجال الأغذية والزراعة، 2006، إصدارات منظمة الفاو، مطبوعات جامعة الإمارات العربية المتحدة، ص268
^ "Prion". قاموس أوكسفورد الإنجليزي (الطبعة الثالثة). مطبعة جامعة أكسفورد. سبتمبر 2005.
↑ Aguzzi A, Lakkaraju AKK, Frontzek K (January 2018). "Toward Therapy of Human Prion Diseases" (PDF). Annual Review of Pharmacology and Toxicology. 58: 331–51. doi:10.1146/annurev-pharmtox-010617-052745. PMID 28961066. مؤرشف من الأصل (PDF) في 12 مارس 2020.
^ "Prion Clinic – Drug treatments". مؤرشف من الأصل في 29 يناير 2020.
^ Eisenberg D, Jucker M (March 2012). "The amyloid state of proteins in human diseases". Cell. 148 (6): 1188–203. doi:10.1016/j.cell.2012.02.022. PMC 3353745. PMID 22424229.
^ King OD, Gitler AD, Shorter J (June 2012). "The tip of the iceberg: RNA-binding proteins with prion-like domains in neurodegenerative disease". Brain Research. 1462: 61–80. doi:10.1016/j.brainres.2012.01.016. PMC 3372647. PMID 22445064.
^ Kim HJ, Kim NC, Wang YD, Scarborough EA, Moore J, Diaz Z, MacLea KS, Freibaum B, Li S, Molliex A, Kanagaraj AP, Carter R, Boylan KB, Wojtas AM, Rademakers R, Pinkus JL, Greenberg SA, Trojanowski JQ, Traynor BJ, Smith BN, Topp S, Gkazi AS, Miller J, Shaw CE, Kottlors M, Kirschner J, Pestronk A, Li YR, Ford AF, Gitler AD, Benatar M, King OD, Kimonis VE, Ross ED, Weihl CC, Shorter J, Taylor JP (March 2013). "Mutations in prion-like domains in hnRNPA2B1 and hnRNPA1 cause multisystem proteinopathy and ALS". Nature. 495 (7442): 467–73. Bibcode:2013Natur.495..467K. doi:10.1038/nature11922. PMC 3756911. PMID 23455423.