1. Priony

Prion jego angielska nazwa brzmi proteinaceous infectious particle. Jest to kodowany genetycznie czynnik białkowy, który jest przyczyną wielu chorób neurodegeneracyjnych w obrębie ośrodkowego układu nerwowego zarówno ludzi jak i zwierząt. Priony są oliogomerami białkowymi, których masa cząsteczkowa wynosi 27 do 30 kDa i zawiera takie same sekwencje aminokwasowe jak białko PrP (priopn protein) zdrowej komórki. Białko prionowe (PrP), które jest przyczyną rzadkich śmiertelnych chorób, występuje powszechnie u ludzi i zwierząt. Jest, bowiem składnikiem otoczek komórek nerwowych oraz białych ciałek krwi (limfocytów). Priony są izoformami normalnego białka lub produktami zmutowanego genu. Mutacje genetyczne np. mutacje punktowe prowadza do zmiany aminokwasu w pozycji 102 z leucyny na prolinę, co prowadzi do zmiany konformacji białka z prawidłowej, globularnej na nieprawidłową o strukturze beta. Struktura nieprawidłowa jest odporna na działanie enzymów (proteaz) komórkowych niszczących białka i akumulujące się w komórce na skutek, czego staje się neurotoksyczna. Oprócz tego cząsteczki nieprawidłowe oddziałują katalitycznie na cząsteczki prawidłowe powodując w nich zmiany konfirmacyjne prowadzące do powstania formy patogennej. Za to odkrycie w 1997 roku S.B. Prusiner otrzymał Nagrodę Nobla.

  1. Choroby prionowe.

Choroby prionowe są to śmiertelne choroby ludzi i zwierząt wywołane przez priony. Charakteryzują się one zmianami neurodegeneracyjnymi w obrębie ośrodkowego układu nerwowego. W obrazie mikroskopowym mózgu stwierdza się przede wszystkim wakuolizację komórek, czyli ich gąbczastość oraz wykrywa się płytki amyloidu zwane pałeczkami prionowymi. Coraz większe ubytki wywołują z początku drżenia ciała i trudności w utrzymaniu równowagi, później zanik koordynacji, fizyczną i umysłową degrengoladę, a w końcu prowadzą do nieuchronnej śmierci Okres inkubacji tych chorób trwa od kilku miesięcy do nawet kilkudziesięciu lat, a okres objawowy od kilku tygodni do kilkunastu lat.

Choroby prionowe występujące u zwierząt:

  • Scrape (Trzęsawka owiec),
  • Choroba szalonych krów (BSE, gąbczasta encefalopatia bydła),

Choroby prionowe występujące u ludzi:

  • Kuru,
  • Creutzfelda - Jacoba (CJD),
  • Zespół Gerstmanna - Strauslera - Scheinkera (GSS),
  • Śmiertelna rodzinna bezsenność (FFI).

Najlepiej poznaną chorobą prionową jest scrape występująca u owiec i kóz. Nazwa tej choroby pochodzi od angielskiego słowa scrape oznaczającego drapanie się. Chore zwierzęta tracą koordynację ruchową, stają się pobudliwe i odczuwają tak intensywne swędzenie, że wydrapują sobie ze skóry sierść lub wełnę. Inną chorobą zwierząt wywołaną przez priony jest zakaźna, przewlekła encefalopatia bydła (TME, Transmisible Mink Encephalopathy) wyniszczająca jelenie i antylopy oraz gąbczasta encefalopatia bydła (BSE, Bovine Spongiform Encephalopathy) zwana choroba szalonych krów, która została po raz pierwszy opisana w 1986 roku w Wielkiej Brytanii. U bydła dotkniętego tą chorobą stwierdzono brak koordynacji ruchowej, nieprawidłową postawę, ataksję tylnych kończyn spowodowaną uszkodzeniem móżdżku, drżenie mięśniowe, utratę wagi i mleczności. Chore zwierzęta padały po 2 - 3 tygodniach od roku a większość z nich była w wieku 3 lat. Źródłem zakażenia była pasza wzbogacana mięsem i kośćmi padłych owiec. Obecnie ze względu na możliwość przeniesienia zakażenia na człowieka istnieje zakaz dodawanie do pasz produktów pochodzenia zwierzęcego.

Do tej pory poznano 4 choroby prionowe człowieka. Pierwsza z nich to kuru znana też pod nazwą "śmiejąca się śmierć". Choroba ta występowała tylko wśród mieszkańców górskich rejonów Papui - Nowej Gwinei z plemienia Fore. Kuru szerzyła się poprzez obrzędowy kanibalizm, uprawiany przez plemię Fore na dowód szacunku dla zmarłych krewnych. W tym celu wyciągnięty z rozłupanej czaszki mózg gotowano w bambusowym cylindrze, a następnie zjadano go lub też smarowano mim skórę. Wirus, którego ogromne ilości zawierał każdy mózg, przenikał do organizmu przez uszkodzone śluzówki i przewód pokarmowy. Po długim okresie (od kilkunastu miesięcy do aż 40 lat) rozpoczynał się powolny proces umierania, zaburzenia równowagi, drżenie ("kuru" znaczy drżenie), przymusowy płacz i śmiech. W końcu wyniszczeni i niezdolni do poruszania chorzy oczekiwali śmierci głodowej lub ginęli wskutek zachłystowego zapalenia płuc. Podobnie jak w innych chorobach prionowych zaobserwowano tutaj gąbczaste zwyrodnienie w korze, móżdżku i jądrach podkorowych. Odkąd zaprzestano zaprzestano rytualnego spożywania mózgów zmarłych współplemieńców choroba zanikła. W1976 roku D. Carleton Gajdusek otrzymał Nagrodę Nobla za wykazanie, że kuru jest chorobą zakaźną i przenoszona jest przez czynnik zakaźny związany z kanibalizmem.

Inną chorobą prionową człowieka jest choroba Creutzfelda - Jacoba(CJD) spotykana na całym świecie. Po raz pierwszy opisano ja w 1920 i 1921 roku. Zazwyczaj pojawia się u ludzi miedzy 35 a 60 rokiem życia z częstością 1 przypadek na milion na rok. W pierwszej fazie pojawiają się zaburzenia zachowania, apatia, drażliwość, stany splątania, zaburzenia pamięci, postępujące otępienie psychiczne, zaburzenia wyższych czynności psychicznych. W późniejszych fazach objawia się afazją, ruchami plasawiczymi i regresja psychiczna. Po 1 - 2 latach, niekiedy po dłuższym czasie dochodzi do sztywności organizmu, całkowitego wyniszczenia, śpiączki i śmierci. Choroba ta może rozwijać się nawet 10 lat. W tym czasie w mózgu dochodzi do zwyrodnienia gąbczastego przede wszystkim w korze czołowej, prążkowiu, w ośrodkach ruchowych rdzenia przedłużonego i kręgowego. U 10 - 15% osób jest to choroba dziedziczna, będąca wynikiem mutacji genu kodującego białko prionu. Do nieumyślnych zakażeń ta choroba dochodziło podczas transplantacji opony twardej i elektrod do mózgu przez używanie zakażonych narzędzi chirurgicznych jak również przez uszkodzenia powłok skórnych np. u rzeźników. Źródłem zakażenia był też preparat hormonu wzrostu przygotowany z ludzkich przysadek mózgowych.

Do pozostałych znanych chorób prionowych człowieka należy Zespół Gerstmanna - Strauslera - Scheinkera (GSS) i Śmiertelna rodzinna bezsenność (FFI).

Zespół Gerstmanna - Strauslera - Scheinkera (GSS) jest to niesłychanie rzadka wrodzona choroba autosomalna dominująca. Przebieg kliniczny utrzymuje się od 2 do 10 lat, czyli znacznie dłużej niż choroba Creutzfelda - Jakoba. Jest to choroba zwyrodnieniowa obejmująca w pierwszej kolejności ośrodki ruchowe, czyli móżdżek, prążkowie, korę mózgową i wzgórze. Przejawia się ataksją i postępującym otępieniem.

  1. Historia poznawania prionów.
    • XVIII wiek - po raz pierwszy opisano scrape.
    • 1938 rok - J.Cuille i P.L. Chelle odkryli, że scrape jest chorobą zakaźną.
    • 1957 rok - D. Carleton Gajdusek wykazał, że kuru jest choroba zakaźną.
    • 1959 rok - W. Hadlow wykazał podobieństwa, pomiedzy scrape i kuru.
    • 1967 rok - T. Alper i jego współpracownicy wykazali, że scrape jest zakaźny, mimo iż nie zawiera kwasów nukleinowych.
    • 1981 - 1982 rok - Stanley Prusiner wyizolował białkowy czynnik infekcyjny i nazwał go prionem.
    • 1985 rok - odkryto komórkowe białka prionowe (PrPc). Gen dla tego białka zlokalizowany jest na 20 chromosomie.
    • 1990 rok - odkryto, że różne formy gąbczastej encefalopatii ludzi i zwierząt są wynikiem mutacji spontanicznych lub odziedziczonych w białku prionowym lub tez są skutkiem zainfekowania takim białkiem.
    • 1997 rok - zidentyfikowano receptor przy pomocy, którego infekcyjne białko prionowe dostaje się do komórek. Okazało się, że jest to prekursor receptora lamininowego (LRP). Białko to występuje w błonie komórkowej gdzie ulega przekształceniu do receptora lamininowego.
  1. Zapobieganie chorobom prionowym.

Aby skutecznie walczyć z chorobami prionowymi należy skutecznie walczyć z ich przyczynami:

  • Nie wykorzystywać maczek mięsnych czy mięsno - kostnych do karmienia zwierząt. W Polsce dopiero w 2002 roku ujawniono informację o wykryciu przypadku BSE w okolicach Tarnowa, Lubartowa, Kluczborka i Zamościa. Chora krowa z gospodarstwa pod Zamościem po ocieleniu się we wrześniu 2002 roku padła z powodu BSE na początku października a rok wcześniej została kupiona z gospodarstwa pod Krasnym Stawem, dokąd trafiła w 1994 roku z targu. Zagrożenie ze strony produktów zwierzęcych.
  • Zagrożenie ze strony krwi. Pierwszymi ofiarami prionów pobranych od bezobjawowych dawców krwi mogły być osoby z hemofilią. W Szkocji w listopadzie 2002 roku 300 osób cierpiących na hemofilię poinformowano listownie, że dawca, którego osoczem mogli być leczeni w latach 1987-1989 zachorował na chorobę Creutzfelda - Jacoba(CJD). W Polsce z krwiodawstwa wykluczono osoby, które pomiędzy rokiem 1980 a 1996 przebywały ponad pół roku na terenie Wielkiej Brytanii, Irlandii, Francji
  • Ogromne ryzyko wiąże się z przeniesieniem prionów z pacjenta na pacjenta na powierzchni narzędzi stosowanych w zabiegach medycznych. Jednym ze sposobów postępowania profilaktycznego jest objęcie sprzętu wykorzystanego do operacji w obrębie mózgu, migdałków lub wyrostka robaczkowego kwarantanną do czasu uzyskania wyniku biopsji tych organów na nosicielstwo prionów. Sprzęt stomatologiczny i okulistyczny wymaga szczególnej troski i postępowania zgodnego z aktualnymi wymaganiami Światowej Organizacji Zdrowia.
  • W 2000 roku Brytyjskie Ministerstwo Zdrowia nakazało wycofać z obiegu doustna szczepionkę, przeciwko poliomyelitis, która była wyprodukowana na bazie surowicy cieląt podejrzanych o zakażenie.
  • Nie należy spożywać mięsa i jego przetworów z placów, targowisk i innych miejsc gdzie mięso może nie przechodzić odpowiednich kontroli sanitarnych.
  • Należy przestrzegać podstawowych zasad higieny.