Prioonid

**Prioonid** ehk **priionid** (kuju *prion* ei soovitata) on ebanormaalselt muundunud, iselaadseid haigusi tekitavad isekordistuvad valgumolekulid.

Ingliskeelne sõna *prion* on lühendatud vorm mõistetest ***pr'''otein '''i'''nfectious (infecti'''on''') particles'' või ***pr**oteinaceous **i**nfectious **on**ly''. Prioonid on normaalsete valkude nakkuslikud vormid, mis muudavad terveid valke endasarnasteks.

==Ajalugu==
1960. aastatel tehtud teadusuuringute käigus avastati, et osadel haigustekitajatel puuduvad [[nukleiinhapped]]. Varem arvasid teadlased, et kõikidel teadaolevatel haigustekitajatel (nagu näiteks [[bakterid|bakteritel]], [[seened|seentel]] ja [[viirused|viirustel]]) on nukleiinhapped olemas. Radiatsioonibioloog Tikvah Alper ja füüsik J. S. Griffith oletasid, et avastatud haigustekitajad võivad olla valgud. Seda uudset hüpoteesi esialgu ei tunnustatud, kuid järgnevate aastakümnete jooksul tõestati, et nakkuslikud valgud on siiski olemas.

[[Ameerika Ühendriigid|Ameerika Ühendriikidest]] pärit teadlane [[Stanley B. Prusiner]] hakkas 1970. aastatel uurima närvisüsteemi kahjustavaid haigusi, mille põhjused olid ebaselged. Uurimise käigus jõudis ta järeldusele, et neid haigusi põhjustavad valgud. 1982. aastal nimetas Prusiner haigusttekitavaid valke prioonideks. Ta sai 1997. aastal teadusliku avastuse eest [[Nobeli füsioloogia- või meditsiiniauhind|Nobeli auhinna]].

==Prioonvalk (PrP)==

Prioonvalgud on viirustest väiksemad ja väga vastupidavad. Prioonvalgud ei hävi tavalisel kuumutamisel, külmutamisel ega kuivatamisel. Samuti on nad vastupidavad [[keetmine|keetmisele]], [[formaliin]]ile, [[alkoholid|alkoholile]], [[nukleaas]]idele ja [[kiirgus]]tele, mis sageli suudavad [[organismid|elusorganisme]] ja viirusi hävitada (näiteks [[ultraviolettkiirgus]]ele). Prioonvalku saab muuta mitteaktiivseks [[autoklaav]]i kasutades. Sel juhul peavad prioonid olema ühe tunni jooksul sobiva rõhu ja temperatuuri (132&nbsp;°C) käes. Teine võimalus on hoida neid 5-protsendilises naatriumhüpokloriti (NaClO) lahuses üks tund.

Prioonvalgul on kaks erinevat konformatsiooni: rakkudes ohutu **PrPC-vorm** ning haigusi põhjustav **PrPSc-vorm.** Konformatsioonid erinevad teineteisest valkude teisese (sekundaarse) ja/või kolmandase (tertsiaarse) [[Valgud#Valkude struktuuritasemed|struktuuritaseme]] poolest.

**PrPC*' prioonvalku ekspresseerivad ka [[tüümus]]es paiknevad [[tümotsüüdid]].

=== PrP<sup>C</sup>-vorm ===

Normaalseid PrP<sup>C</sup>-vormis valke võib leida kõikide imetajate ajukudedest. Need kesknärvisüsteemile omased valgud on konservatiivsed, mis tähendab, et eri imetajaliikidel on vastavad valgud väga sarnased. Valgu ülesandeid ajus veel päris täpselt ei teata. Arvatavasti edastavad valgud ajus levivaid molekulaarseid signaale ning nad reguleerivad ööpäevaseid rütme. Teiseses struktuuritasemes PrP<sup>C</sup>-vormis valgu üldine kuju on alfaspiraal. Valku kodeerib PRNP-geen. Kui normaalne valk avaldub liiga aktiivselt, siis võib ka see tervisele kahjulikuks muutuda.

=== PrP<sup>Sc</sup>-vorm ===
Nagu nukleiinhapped, kannavad geneetilist infot ka prioonvalgud, mis on organismide rakkudes ülekandevõimelised ning päranduvad. Nakkuslikud prioonvalgud paljundavad ja säilitavad geneetilist infot organismile omaste valkude konverteerimisega, erinedes selles protsessis nukleiinhapetest, mis paljundavad geneetilist infot enda replitseerimisega.

PrP<sup>Sc</sup>-vormis prioonvalgud omavad samasugust aminohapete järjestust nagu PrP<sup>C</sup>-vormis normaalsed valgud. PrP<sup>Sc</sup>-vorm tuleneb kas mutatsioonist PRNP-geenis või organismis leiduvate normaalsete valkude ruumilise struktuuri muundumisest. Valgu esialgne kuju muundub ning tekkinud PrP<sup>Sc</sup>-vormile on iseloomulik beetastruktuur. Nakkuslik valk ei suuda ennast õigesti kokku pakkida.

==Prioonhaigused==


Prioon on väikseim teadaolev haigustekitaja, mida arvatakse põhjustavat imetajatel mitmeid neurodegeneratiivseid haigusi.

Prioonhaigused moodustavad haigusterühma, millel on rida ühiseid tunnuseid: peaaju, mõnikord ka seljaaju [[neuron]]ites kuhjuvad amüloidsed valguladestused, tavaliselt varbjate, vahel naastjate struktuuridena; toimub neuronite vakuoliseerumine ja koldeline hukkumine, sellega kaasneb astroglioos; peaaju [[hallollus]]e mikropreparaatidel on käsnjas väljanägemine. 


Prioonhaigused on skreipi (inglise keeles *scrapie*) [[lammas]]tel, veiste käsnjas ajuhaigus ehk hullulehmatõbi [[veis]]tel ja [[Creutzfeldti-Jakobi tõbi]] inimestel. Prioonid kahjustavad [[peaaju]] ja [[seljaaju]]. Nende toimel tekivad tavalisest valgust spetsiifilised fibrillid. Ajukude muutub arvukate [[vakuool]]ide tõttu poorseks ja meenutab struktuurilt [[käsn]]a. Sellest ka haiguse nimetus – spongioosne ehk käsnjas entsefalopaatia. Prioonid on amüloididega üsna sarnased.

Prioonid põhjustavad närvisüsteemi kahjustavaid haigusi, millega kaasneb alati surm. Kahjustunud ajukudedes tekkinud vakuoolid on hukkunud rakkude alad ning nende läbimõõt on 20–100 μm. Prioonhaiguste tüüpilisteks sümptomiteks on [[dementsus]] ja koordinatsiooni puudumine. Pärast esimeste sümptomite avaldumist tuleb surm umbes 6–12 kuu pärast.

Prioonhaigused saavad olla kas [[Pärilikkus|pärilikud]] (dominantsed), sporaadilised (tundmata põhjusega üksikjuhud, olemuselt juhuslikud) või nakkuslikud.

Inimestel on eristatud vähemalt viit prioonhaigust: 
*[[Kuru (haigus)|Kuru]] – ulatuslikum levik [[Paapua Uus-Guinea]] loodusrahvaste (eriti fore rahva) hulgas [[kannibalism]]i ja rituaalsete inimajude söömiste tõttu;
*[[Creutzfeldti-Jakobi tõbi]] (*Creutzfeldt-Jakob disease*, CJD) ja selle uus variatsioon (vCJD) – 15% pärilikud ja enamik sporaadilised; põhilised kahjustused [[väikeaju]]s ja [[suuraju]] [[ajukoor]]es;
*[[Gerstmanni-Sträussleri-Scheinkeri sündroom]] (*Gerstmann-Sträussler-Scheinker syndrome*, GSS) – enamikul juhtudest leitud perekondlikult pärilikuna (mõnel juhul 4–6 põlvkonda kordusi);
*[[Fataalne perekondlik unetus]] (*fatal familial insomnia*, FFI) – ainult pärilikuna mõnes suguvõsas.

Mõned uurijad peavad prioonhaiguseks ka Alpersi sündroomi – lastel esinevat degeneratiivset haigust, mille korral kaasneb aju käsnja degeneratsiooniga sageli maksa talitlushäireid.

Pärilikke prioonhaigusi esineb eri rahvarühmades erineva sagedusega, sporaadilisi juhte aga kõikjal umbes 1 juhtum miljoni elaniku kohta aastas. Prioonhaiguste kindlalt tõestatud nakkusjuhud on inimesel olnud harvad (välja arvatud kurupuhang [[Uus-Guinea]]l). Need nakkused on enamasti saadud silma [[sarvkest]]a siirdamisest, inimese hüpofüüsihormoonide manustamisest või ajju viidud [[EEG]]-elektroodide kaudu.

Loomadel on teadaolevalt esinenud järgmisi prioonhaigusi:
*kraapimistõbi (*scrapie)* – lammaste ja kitsede kratsimistõbi;
*hullulehmatõbi ehk veiste käsnjas ajuhaigus (*bovine spongiform encephalopathy*, BSE) – teadaolev 1985. aastast; ulatuslikum levik [[Suurbritannia]]s 1990. aastatel;
*krooniline lahjumistõbi (*chronic wasting disease'', CWD) – hirvedel ja põtradel.
Lisaks on olemas haigused ja seisundid, mis kaasnevad ka normaalse PrPC-vormis valgu liigse avaldumisega. Nende hulka kuuluvad näiteks perifeerne neuropaatia ja müopaatia vormid.

## Prioonnakkus

Prioonhaigused on enamasti nakkushaigused, kuid võimalik on haigestumine ka ilma välise nakkuseta. Haigestunud organismis ei teki antikehi priooni vastu. Kuna prioonvalgud tunduvad justkui organismile omased valgud, siis immuunvastust ei kujune. Haiguse peiteaeg on väga pikk, olenevalt liigist ja nakatumise teest mitmest kuust 10 aastani. Äärmisel juhul tulevad sümptomid esile 40 aastat pärast nakatumist.

Prioonhaigused võib üle kanda surnud (või haigestunud) indiviidi ajukudede või nende ekstraktide manustamisega suukaudselt, verre või ajju. Kõige infektsioossemad on pea- ja seljaaju, lümfoidsed elundid (peamiselt põrn) ja soolestikukude. Eksperimentaalselt ei ole kinnitust leidnud haiguse levik lihaskoe, vere ja piima kaudu. Kuid Eestis doonorluse korras verd anda prioonhaiguse, selle kahtluse, peres esinemise, käbikehast pärit ravimite tarbimise korral ei tohi. Lisaks sellele on vere andmine keelatud neile, kellele on siiratud aju kõvakelmet või silma sarvkesta. Kõige kergemini toimub nakatumine priooniallika inokuleerimisel peaajju, raskem on haigustekitajat üle kanda intravenoosselt, subkutaanselt, intraperitoneaalselt või suu kaudu. Ka liikidevaheline ülekanne on võimalik, kuid raskem kui sama liigi piires. Liigibarjäär on seda suurem, mida erinevamad on vastavad liigid geneetiliselt ja mida erinevamad seega ka nende proteiinid on.

Seniste uurimiste põhjal väidetakse, et emalt lapsele, loote- ega imikueas nakkus üle ei kandu. Vastuvaidlematuid tõendeid inimese nakatumisest haigete loomade toiduks tarvitamisest ei ole, kuigi on kaudseid (põllumajanduses töötajatel esineb CJD sagedamini kui teistel elanikkonna gruppidel). Haigestunud loomade liha söömine on kindlasti ohtlik siis, kui lihas leidub ajukudesid. Inimese kõigi prioonhaiguste, sealjuures nii nakkuslike, pärilike kui ka sporaadiliste juhtude korral, on saadud haiguse ülekandeid katseloomadele.

## Ravi
Prioonhaigusi ei ole võimalik enne sümptomite avaldumist diagnoosida. Seetõttu ei saa neid haigusi õigel ajal ravida ega tõkestada.

Geeniteraapia võimaldab prioonhaigusi ennetada. PRNP-geenide avaldumist saab siRNA-molekulide abil takistada. Prioonigeenide väljalülitamisega muutuvad loomorganismid prioonhaiguste suhtes vastupanuvõimelisteks.

## Viited

## Välislingid

*Mart Viikmaa "Nobeli preemia priooni eest", Postimees, 2. november 1997
*Mart Viikmaa "Prioonid – iseäralikud haigusetekitajad" Eesti Loomaarstlik Ringvaade, XXIII, 4, 1997
*Mart Viikmaa "Prioon ei ole enam mõistatus" Eesti Loomaarstlik Ringvaade, XXIII, 4, 1997
*Tiit Kändler "Hullulehmatõbe põhjustavad hulluks läinud valgud" Eesti Ekspress, 18. jaanuar 2001
*Toivo Maimets "Hullud lehmad kollimetsas" Postimees, 9. märts 2001
*Marie Fischer "Transmissiivsed spongiformsed entsefalopaatiad ja nende patogenees" 2001 (referaat)
*"Uus suund evolutsioonis: prioonvalgud aitavad pärmidel ellu jääda" Novaator, 17. veebruar 2012
*"Priionid toetavad tüvirakkude jagunemist" Arst.ee
* Hullulehmatõbe tekitav valk on seotud haistmisega