Znajdź zawartość

Priony mogą się nagle pojawiać w zdrowej tkance mózgu. Katalizatorem reakcji obserwowanej przez autorów studium z The Scripps Research Institute oraz Uniwersyteckiego College'u Londyńskiego była powierzchnia stalowych przewodów. Wcześniejsze badania pokazały, że priony z łatwością wiążą się z tego typu powierzchniami i niezwykle skutecznie inicjują zakażenie. W najnowszym eksperymencie przewody pokryte niezarażonym homogenatem mózgu także zapoczątkowywały chorobę prionową w hodowli komórkowej, w dodatku myszy mogły się tą drogą zarazić. Choroby prionowe, takie jak sporadyczna postać choroby Creutzfeldta-Jakoba (ang. sporadic Creutzfeldt-Jakob disease, sCJD) u ludzi czy atypowa encefalopatia gąbczasta bydła, występują rzadko i losowo. Proponowano, by uznać, że przypadki te stanowią odzwierciedlenie rzadkich spontanicznych aktów powstawania prionów w mózgu. Nasze studium oferuje eksperymentalny dowód na potwierdzenie, że priony rzeczywiście tworzą się spontanicznie, i pokazuje, że zdarzeniom tym sprzyja kontakt ze stalowymi powierzchniami – twierdzi dr Charles Weissmann. Priony odkryto w 1982 r. Są to patologicznie uformowane białka, będące jedynymi znanymi czynnikami zakaźnymi niezawierającymi DNA ani RNA. W komórkach ssaków powstaje niegroźne fizjologiczne białko PRPc (od ang. Cellular Prion-Related Protein – komórkowa forma białka związanego z prionami), lecz po zakażeniu prionami następuje jego zmiana w patologiczną postać PRPsc (od ang. Prion-Related Protein - Scrappie form - PRP związane z chorobą scrappie). W końcowych stadiach choroby występują duże agregaty białka o nieprawidłowej konformacji. Towarzyszy temu masywne uszkodzenie komórek i tkanek. W amerykańsko-brytyjskim studium wykorzystano test Scrapie Cell Assay autorstwa Weissmanna. Za jego pomocą mierzono możliwości infekcyjne przewodów pokrytych prionami. Ku swojemu zaskoczeniu zespół stwierdził, że zakażenia wystąpiły także w grupie kontrolnej, stykającej się wyłącznie z drutami pokrytymi prawidłowymi mysimi komórkami. Było to tym dziwniejsze, że podczas eksperymentu bardzo rygorystycznie przestrzegano wszelkich wytycznych, by uniknąć skażenia prionami. Weissmann i John Collinge z UCL zauważyli, że kiedy PRPc nałoży się na stalowe przewody i zetknie z hodowlami komórkowymi, niewielka, ale istotna statystycznie część drutów wywoła zakażenie komórek prionami. Po przeniesieniu ich na myszy choroba nadal postępuje. Weissmann podkreśla, że istnieje alternatywne wyjaśnienie zaobserwowanego zjawiska. Infekcyjne priony mogą być zawsze obecne w mózgu w stężeniach niewykrywalnych dla konwencjonalnych metod (normalnie są one rozkładane w takim samym tempie, jak powstają). Metalowa powierzchnia koncentrowałaby zaś patologiczne białka, zwiększając skuteczność detekcji.

Neurolog Robert P. Friedland z University of Louisville kwestionuje bezpieczeństwo jedzenia ryb hodowlanych. Twierdzi on, że jeśli są karmione paszą z produktów krowich, mogą przenosić chorobę Creutzfeldta-Jakoba (Journal of Alzheimer's Disease). Mając to na uwadze, zespół apeluje do amerykańskiego rządu, by przed potwierdzeniem bądź wyeliminowaniem takiej możliwości zakazać podawania rybom krowiego mięsa lub kości. Nie wykazaliśmy, że możliwe jest przenoszenie choroby z ryby na ludzi, ale lepiej chuchać na zimne. Ryby mają się świetnie w morzach, bez pokarmów pochodzenia bydlęcego. Prawdopodobieństwo transmisji encefalopatii gąbczastej bydła (BSE) na człowieka za pośrednictwem ryb wydaje się mało prawdopodobne ze względu na ogromne różnice dzielące te gatunki. Ekipa Freidlanda uważa jednak, że możliwe jest rozprzestrzenianie choroby przez nosiciela, który sam nie jest zainfekowany. Niewykluczone także, że zjedzenie zarażonych części krowy wywołuje u ryb zmiany patologiczne, które ułatwiają przekazywanie choroby między gatunkami. Fakt, że nie odnotowano przypadków choroby Creutzfeldta-Jakoba związanych ze spożyciem ryb hodowlanych, nie oznacza, że podawanie paszy z krów jest bezpieczne. Okres inkubacji choroby może wynosić kilkadziesiąt lat, co utrudnia powiązanie schematu karmienia z zarażeniem.

W Stanach Zjednoczonych prawdopodobnie odkryto nieznaną dotychczas formę choroby Creutzfeldta-Jakoba (CJD). W mózgach dziesięciu osób zmarłych ostatnio na rodzaj błyskawicznie postępującej demencji zwanej PSPr (protease-sensitive prionopathy) zauważono cechy charakterystyczne dla sporadycznej CJD. Sporadyczna CJD to najczęściej występująca postać choroby Creutzfeldta-Jakoba. Choruje na nią nie więcej niż 1 osoba na milion. W przeciwieństwie do wariantu CJD (vCJD), którą można zarazić się od bydła chorującego na encefalopatię gąbczastą (BSE), przyczyny występowania większości wypadków sporadycznej CJD nie są znane. Teraz naukowcy sądzą, że od dawna ludzie chorują na kolejny wariant CJD, który dotychczas umykał uwagi naukowców. Amerykanów zastanowiło to, że u części pacjentów ze zdiagnozowaną szybko postępującą demencją występują dodatkowe objawy, takie jak utrata zdolności mówienia i poruszania się, a standardowe testy nie wykazywały obecności CJD. Dopiero pośmiertne badania mózgu pokazały, że mamy do czynienia z nowym wariantem tej choroby. Naukowcy zauważyli, że mózgi zmarłych znajdowała się gąbczasta tkanka pokryta licznymi dziurami. Doktor Pierluigi Gambetti z Amerykańskiego Narodowego Centrum Badania Patologii Chorób Prionowych mówi, że takie objawy zauważono u pacjentów z historią demencji w rodzinie, co wskazywałoby na genetyczne podłoże schorzenia. Jednak, jak zauważył, u pacjentów tych nie wykryto genów kojarzonych z niektórymi przypadkami sporadycznego CJD. Prawdopodobnie oznacza to, że za występowanie chorób prionowych mogą odpowiadać jeszcze inne geny, których dotąd o to nie podejrzewano. Brytyjscy uczeni rozpoczęli przeglądanie dokumentacji medycznej osób ze sporadycznym CJD. Chcą sprawdzić, czy nowy wariant wystąpił też w Wielkiej Brytanii.

Uwaga, miłośnicy kuchni francuskiej! Jedzenie foie gras, czyli stłuszczonej gęsiej wątróbki, może u osób z genetyczną podatnością na tę chorobę wywoływać amyloidozę – ostrzegają naukowcy z University of Tennessee. Amerykanie prowadzili eksperymenty na myszach. Okazało się, że amyloidoza może się przenosić za pośrednictwem pokarmów w sposób podobny do choroby Creutzfeldta-Jakoba. Przypominamy, że na gąbczaste zwyrodnienie mózgu zapadają osoby, które zjadły mięso wołowe zawierające zdegenerowane mikrocząsteczki białka, czyli priony. Amyloidoza atakuje narządy akumulujące nieprawidłowo zbudowane białko. Najczęściej są to serce, nerki, układy nerwowy i pokarmowy. W badaniach wykorzystano myszy zmodyfikowane genetycznie w ten sposób, by były podatne na zachorowanie. Kiedy takim myszom wstrzykiwano lub podawano z jedzeniem amyloid wyekstrahowany z foie gras, u zwierząt powstawały rozległe układowe depozyty – donosi zespół dr. Alana Solomona. Warto przypomnieć, że choroba Alzheimera także bywa uznawana za amyloidozę. Pojawiające się objawy są często niejednoznaczne i bardzo zróżnicowane. U jednych osób będą to zmęczenie i utrata wagi, u innych powiększenie i uszkodzenie nerek. [...] Zakładamy, że ta i być może inne postaci amyloidozy są przenaszalne, ze względu na zakaźny charakter chorób prionowych. Poza foie gras, dietetycznym źródłem takich białek mogą być mięso owcze oraz pochodzące od pozornie zdrowego bydła.

Japońscy i amerykańscy naukowcy wykorzystali inżynierię genetyczną do stworzenia bydła odpornego na BSE (gąbczaste zwyrodnienie mózgu). Zwierzęta, które mają obecnie 20 miesięcy, są całkowicie zdrowe. Sperma pobrana od byków posłużyła do stworzenia zarodków i zapłodnienia krów. Nie wiadomo jedynie, czy urodzą się zdrowe cielęta. W systemie nerwowym zwierząt brakuje prionów – białek odpowiedzialnych za rozwój BSE i innych podobnych chorób. Naukowcy, którzy stworzyli stado, już teraz są zadowoleni ze swoich sukcesów. Podkreślają, że ich eksperyment dowiódł, iż priony nie są potrzebne do normalnego rozwoju bydła. Stado ma już niemal 2 lata i jest całkowicie zdrowe – mówi James Robl, specjalista ds. klonowania z firmy Hematech. Dodaje przy tym, iż zwierzęta pozbawione prionów mogą zostać wykorzystane jako modele do badań nad rozwojem BSE u bydła czy choroby Creutzfeldta-Jakoba u ludzi.

Białka pobrane z mózgów osób cierpiących na chorobę Alzheimera, które wstrzyknięto następnie do mózgu zmodyfikowanych genetycznie myszy, powodowały tam spustoszenia o podobnym patologicznym charakterze. Odkrycie sugeruje, że związane z alzheimeryzmem zniekształcone białka mogą się same "rozsiewać", podobnie jak ma to miejsce w przypadku prionów wywołujących chorobę wściekłych krów. Dokładne przyczyny choroby Alzheimera nie są znane. Wiadomo tylko, że beta-amyloid przyczynia się do powstawania uszkadzających neurony blaszek. Zmiany neurologiczne dokonują się latami (następuje ich akumulacja). Zastanawiając się, jak beta-amyloid przyczynia się do powstawania blaszek, eksperci zaczęli przypuszczać, że możemy mieć do czynienia z procesem podobnym do chorób prionowych. Pojęcie prionu zostało wprowadzone przez Stanleya Prusinera w 1981 roku (w 1997 otrzymał za swoje odkrycie Nagrodę Nobla). Prion jest białkiem zbudowanym z ok. 250 aminokwasów. Występuje w zdrowych komórkach i jest powiązane z błoną komórkową (oznacza się je symbolem PrPc). Gdy geny kodujące te białka ulegną mutacji, powstają białka o zmienionej konformacji. Są to tzw. białka prionowe patologiczne PrPsc. PrPsc kumuluje się wewnątrz komórki, prowadząc ostatecznie do jej śmierci. Białko prionowe patologiczne tworzy się nie tylko z powodu zmian genetycznych, lecz także w obecności patologicznych białek prionowych (dlatego mówi się, że choroby prionowe są równocześnie zakaźne i dziedziczne). Priony zmieniają na swoje podobieństwo otaczające tkanki. Do chorób prionowych należą, oprócz choroby wściekłych krów, czyli choroby Creutzfeldta-Jakoba, śmiertelna dziedziczna bezsenność, zespół Gerstmanna-Strausslera-Scheinkera czy kuru. Lary Walker z Emory University w Atlancie podkreśla, że chociaż wcześniejsze badania na marmozetach i myszach wykazały, że wstrzykiwanie zwierzętom ekstraktów z mózgów chorych uruchamiało tworzenie się blaszek, nie było wiadomo, czy odpowiada za to sam beta-amyloid, czy też inny związek chemiczny. Aby to sprawdzić, zespół Walkera posłużył się tzw. myszami APP23, które wyposażono w ludzki zmutowany gen, by w starszym wieku zaczęły się u nich pojawiać zmiany charakterystyczne dla alzheimeryzmu. Kiedy młodym gryzoniom APP23 podano ekstrakty z mózgu ludzi zmarłych na chorobę Alzheimera (lub starych myszy APP23), blaszki tworzyły się u nich w ciągu tygodni, a nie jak zazwyczaj ma to miejsce w ciągu roku. Jeśli jednak preparaty pobrane od starych gryzoni poddawano działaniu cząsteczek, które wiązały się z beta-amyloidem i przez to go unieczynniały, po wstrzyknięciu młodym myszom nie obserwowano powstawania charakterystycznych zmian neurodegeneracyjnych. Po raz pierwszy wykazaliśmy, że to beta-amyloid jest czynnikiem samorozsiewającym się — podsumowuje Walker. Podkreśla on jednak, że u myszy, które nie mają odpowiednich predyspozycji, obecność beta-amyloidu nie powoduje przyspieszenia formowania się blaszek. O wynikach badań jego zespołu można przeczytać na łamach magazynu Science.