Priony. Czyżby nowożytny miecz Damoklesa?

Gąbczasta encefalopatia bydła (BSE: Bovine Spongiform Encephalopathy) — inaczej choroba szalonych krów

Opisana po raz pierwszy w Wielkiej Brytanii (1986 r.) ^{[ 60 ]}, kiedy to wytrzebiono ponad 150 tys. zwierząt, aby nie dopuścić do rozprzestrzenienia się choroby. ^{[ 61 ]} Już wtedy przypuszczano, pamiętając chorobę kuru, że istnieje możliwość związku między BSE, a CJD człowieka. Objawy: brak koordynacji ruchów, nieprawidłowa postawa, ataksja tylnych kończyn, drżenie mięśniowe, utrata wagi i mleczności. Zgon po okresie objawowym trwającym 2-3 tygodnie do roku. Zakażenie prawdopodobnie tylko drogą pokarmową. ^{[ 62 ]} Do niedawna uważano, iż chorobę spowodowały dodawane do pasz podroby z zarażonych owiec, obecnie część naukowców uważa, że to owce zaraziły się wtórnie od krów: scrapie nie sposób bowiem odróżnić od owczego BSE.

Dotychczas niejako „z natury" określony rodzaj prionu (np. krowi) występował wyłącznie w organizmach zwierząt jednego gatunku, przez co drogi szerzenia się choroby były mocno ograniczone. Sytuacja zmieniła się z początkiem produkcji żywności (mięsa) na skalę przemysłową, z wykorzystaniem metod tuczu, chowu obcych naturalnym uwarunkowaniom fizjologicznym zwierząt. Gwałtowna zmiana warunków (np. cieplna, chemiczna obróbka paszy), wielokrotne wtórne zakażanie zwierząt (karmienie mączką mięsno-kostną pochodzącą z różnych gatunków -przymusowy kanibalizm!), odejście przemysłu utylizacyjnego od wypłukiwania tłuszczu, obniżenie temperatury przetwarzania odpadów, rychło doprowadziły do wyhodowania prionów wyjątkowo odpornych, zdolnych do zakażania szeregu gatunków. Należy przyznać, że wszystko wskazuje na to, że właśnie człowiek stworzył białkom prionowym idealne warunki do przyspieszonej ewolucji kreując wpierw BSE, potem nowe postaci CJD. Białka prionowe potrafią pokonywać bariery międzygatunkowe!

Takiego wariantu nie przewidywali nawet najwięksi fantaści. Prawdopodobnie po dostaniu się drogą pokarmową do jelita, priony przenikają do tkanki limfatycznej przewodu pokarmowego i naczyniami limfatycznymi docierają do śledziony, węzłów chłonnych, migdałków. Tam dochodzi do ich namnożenia i przedostania się do unerwiających te narządy nerwów. Następnie poprzez włókna nerwowe priony docierają do rdzenia kręgowego i mózgu. Przypuszczalnie w ich rozprzestrzenianiu uczestniczą limfocyty B.

W marcu 1996 r. ministerstwo Wielkiej Brytanii uznało oficjalnie za wiążącą opinię naukowców wskazujących na związek między jedzeniem zakażonej wołowiny, a ludzką chorobą CJD. W tym okresie naukowcy byli niemal pewni, że jedzenie artykułów (tj. mózgu wołowego i rdzenia) od zwierząt cierpiących na BSE powoduje u człowieka nieuleczalną chorobę mózgu. Tak więc teoretycznie jeżeli do cyklu produkcyjnego dostało się zakażone mięso produkty krowie mogą przenosić na ludzi CJD. ^{[ 63 ]} Zakaźność jest tu kwestią/problemem dawki. Wiadomo, że krowę można zakazić gramem mózgu, jednak nie znamy przy tym najmniejszej wartości dawki infekcyjnej. Mimo oficjalnych zakazów bydło karmiono preparatem białkowym pochodzącym z mięsa owiec, prawdopodobnie zakażonych scarpie. Nie dowodzi to ostatecznie, że to one były przyczyną choroby krów. ^{[ 64 ]} Zastanawiające jednak, że w latach 80. XX w. zawartość preparatu mięsno-kostnego w brytyjskiej karmie wzrosła z jednego do dwunastu procent (efekt dewaluacji funta i wzrostu cen soi i preparatów rybnych). Aktualnie obowiązuje w Wielkiej Brytanii zakaz dodawania produktów pochodzenia zwierzęcego do pasz. Na granicy bada się nie zwierzęta, lecz ich certyfikaty! Przyjęto, że mięso cieląt i krów młodszych niż 30 miesięcy jest zdrowe. Komisja Europejska 1 stycznia 1998 r. zakazała sprzedaży móżdżków cielęcych, jagnięcych i kozich, rychło specjały te znikły ze stołów i restauracji UE.

Na szczęście epidemia BSE powoli wygasła: w 1994 r. obserwowano około 23 tys. przypadków, w 1995 r. tylko 14 tys.

Jeżeli żelatyna produkowana jest w warunkach eksperymentalnych z mózgu, to jest zakaźna. Cykl produkcyjny zmniejsza infekcyjność blisko 10 tys. razy — mimo to ilość pozostałych dawek infekcyjnych (w przypadku scarpie u chomików jest to wielkość rzędu 10 do potęgi 9, u krowy z BSE znacznie mniej rzędu 10 do 7) wystarcza do zakażenia około 300 tys. ludzi (teoretycznie!). ^{[ 65 ]} Narodowy Instytut Zdrowia USA /NIH/ poinformował, że eksperymenty laboratoryjne wskazują na możliwość przenoszenia BSE na drób, np. kury. Mogą być już zarażone brytyjskie świnie, więc wybicie bydła prawdopodobnie na niewiele się zda (Brown Paul). Uczeni amerykańscy wykazali także istnienie możliwości zainfekowania m.in. myszy, antylop (w 1986 r. w zoo zdechła na encefalopatię gąbczastą afrykańska antylopa nyala), tygrysów, pumy ^{[ 66 ]} oraz małp (w tym szympansów), nawet kotów domowych (w latach 1990-1994 w Wlk. Brytanii, prawdopodobnie przez spożycie zakażonej karmy, zdechły 63 koty).

Również w przypadku kuru i CJD łatwo zakazić eksperymentalnie nie tylko duże naczelne (szympansy), lecz i małpy Starego i Nowego Świata, znacznie trudniej dokonać tego u myszy (ze scrapie sytuacja jest dokładnie przeciwna: stosunkowo łatwo jest zakazić myszy czy chomiki trudniej małpy Starego i Nowego Świata, a szympansy wykazują całkowitą odporność).

Nadal nie potrafimy ustalić wiarygodnie, jakim źródłem zagrożenia dla człowieka są inne organizmy. Objawy chorób prionowych ujawniają się długo, niektóre gatunki nie zapadają na nie (nie wyklucza to jednak ich potencjalnej roli w przenoszeniu patogenu), wciąż nie znamy roli zmienności osobniczej w „wędrówce" tych białek. Nie określono dawki infekcyjnej, a w organizmach niektórych zwierząt stwierdzono obecność kilku form białka prionowego.

W mózgach niektórych ludzi i zwierząt cierpiących na choroby prionowe nie udaje się stwierdzić patologicznej odmiany białka PrP^Sc, część mutacji w obrębie komórkowego genu PrP^c nie prowadzi bowiem do jego powstania, aczkolwiek mają one związek z występowaniem objawów neurologicznych. Wśród biochemików pojawiły się w związku z tym koncepcje, że istnieje dodatkowy, nieznany jeszcze czynnik wywołujący choroby prionowe; według Prusinera jest to inna postać prionów, tzw.^CtmPrP. Białko to nie jest wydzielane poza komórkę, jego obecność ma pobudzać komórki do syntezy transbłonowej wersji białek prionowych oraz powodować niszczenie neuronów. Niewykluczone, iż komórki posiadające owe białka stają się bardziej podatne na bodźce wywołujące apoptozę — genetycznie zaprogramowane samobójstwo… Zgodnie z tymi przekonaniami niektóre mutacje genu PrP^cmogą bezpośrednio przekształcać białko kodowane przez ten gen w postać^CtmPrP; objawom chorobowym nie towarzyszą wówczas priony PrP^Sc.

Nie wszyscy są tak samo wrażliwi na choroby prionowe — podatność zależy od odcinka DNA zwanego polimorficznym kodonem 129 (ściśle: od kombinacji kodowanych przez niego aminokwasów Met i Val). Najszybciej (kilka lat od zakażenia) umierają osoby Met/Met ^{[ 67 ]}, zaś przypuszczalnie najwolniej Val/Val. ^{[ 68 ]} W 1999 r. odkryto drugi gen zlokalizowany na tym samym chromosomie, posiada częściową homologię z białkiem prionu, a w pewnych warunkach (wyłącznie eksperymentalnych!) mogą powstać hybrydowe transkrypcje. Białko to nie wykazuje ekspresji w mózgu, nie stwierdzono tam jego obecności.

Wiadomo, że zjedzono ponad 750 tys. sztuk bydła zarażonego BSE.
Warianty:
- optymistyczny — epidemia BSE pociągnie za sobą śmierć kilkuset osób;
- pesymistyczny — odpowiednio 140 tys. ofiar (w oparciu m.in. o symulacje komputerowe przeprowadzone przez tygodnik „Nature").

Czy spełnią się katastroficzne prognozy Stephena Dellera, mikrobiologa z Burnley Hospital w północnej Anglii, głoszącego, że wkrótce czeka nas tragedia na miarę AIDS? W roku 2001 ostrzegał, że liczba Brytyjczyków zarażonych chorobą Creutzfeldta i Jakoba, pochodną od BSE, może przekraczać 2 miliony. ^{[ 69 ]} To samo miało wydarzyć się w części kontynentalnej Europy. Paolo Gulisano pisze: „Pomimo odnotowania w Wielkiej Brytanii tysięcy przypadków gąbczastej encefalopatii bydła, nie doszło do wybuchu epidemii. Dało się natomiast zauważyć społeczną psychozę w związku z możliwością przenoszenia choroby poprzez spożywanie mięsa wołowego. Do ataku epidemii nie doszło dzięki ścisłej profilaktyce i zaprowadzonym kontrolom sanitarnym oraz wyrzeczeniom smakoszy wołowych steków. Pozostaje jednak pytanie: na ile uzasadnione było podnoszenie tak głośnego alarmu?" ^{[ 70 ]}

[ 60 ] Pierwszy przypadek wykrył patolog weterynaryjny Gerald A.H. Wells z Central Veterinary Laboratory brytyjskiego ministerstwa rolnictwa; podobno wszystko zaczęło się wcześniej, 11 lutego 1985 r., kiedy chorobę rozpoznano u „krowy nr 133"

[ 61 ] Już 10 sierpnia 1996 r. "Nature" donosiło, iż jest wysoce prawdopodobne, że choroba szalonych krów może przenosić się na ludzi. Z danych brytyjskiego ministerstwa rolnictwa (źródło: Internet, gazeta.pl nauka, 6 marca 2001r.) wynika, że po ostatniej epidemii BSE wybito co najmniej 4 347 380 sztuk bydła, w tym 173 tys. stanowiły zwierzęta chore (ok. 4 %). Szacuje się, że koszt operacji wygaszania epidemii w 2002 r. sięgnął sumy 7,5 mld USD. Nadzieją jest szansa na opracowanie testu pozwalającego stwierdzić z blisko stuprocentową pewnością, czy badany człowiek/zwierzę jest zainfekowany/ne chorobotwórczymi prionami. Naukowcy mają już „punkt zaczepienia", w firmie Caprion Pharmaceuticals Inc. odkryto receptor prionowy zbudowany z białka, usutuowany na powierzchni komórki.

[ 62 ] Do stycznia 2001 r. we Francji wykryto 16 przypadków BSE; dla porównania w Wlk. Brytanii epidemia ogarnęła 160tys. zwierząt. Na CJD zmarło tam 10 osób poniżej 45 roku życia, pierwszy tego rodzaju przypadek poza granicami Anglii stwierdzono w grudniu 2000 r. Zmarł 26-letni mechanik, który na co dzień stykał się z bydłem i tylko raz, w 1990 r., wyjechał za granicę /Hiszpania/.

[ 63 ] U chorych krów zakaźny jest mózg, rdzeń kręgowy (ogólnie cały ukł. nerwowy), tzw. zwoje przykręgowe (nie powinno się więc jeść mięsa krojonego przy kości), jelito dystalne. Części te nie powinno w ogóle przenikać do łańcuchów troficznych! Mięsień sam w sobie nie zawiera infekcyjności należy tylko pamiętać, że jest on wszak unerwiony. Mózg i tkanki krowy stają się ewidentnie zakaźne po 30 miesiącach choroby. Mleko jest niezakaźne! Ptasie jaja też.

[ 64 ] Nie ma natomiast wątpliwości, że czynnik, który wywołuje BSE jest tożsamy z czynnikiem powodującym nowy wariant CJD /vCJD/; wykazuje on mniejsze pokrewieństwo z CJD.

[ 68 ] Dane dla populacji Polaków: 45% posiada Met/Met, 39% Met/Val, 16% Val/Val (wg badań Zakładu Biologii Molekularnej AM w Łodzi; za „Gazeta Wyborcza" styczeń 2001 r.).
Centralnym laboratorium diagnozującym tę chorobę w Polsce, mającym akredytację Unii Europejskiej jest Państwowy Instytut Weterynaryjny w Puławach. Badania mogą być również wykonywane w kilku Zakładach Higieny Weterynaryjnej. Materiał do badania jest pobierany z pnia mózgu padłych bądź poddanych ubojowi przeżuwaczy. Obowiązkowi badania podlegają padłe lub zabite owce i kozy powyżej 18 miesiąca życia oraz bydło powyżej 24 miesięcy.