Keď 22. decembra 1984 na farme v grófstve Sussex požiadali veterinárneho lekára Davida Beeho, aby vyšetril kravu číslo 133, iste netušil, že to bude jeden z prvých prípadov epidémie spongiformnej encefalopatie – šialenstva kráv – dnes dobre známej pod skratkou BSE (Bovine Spongiform Encephalopathy). O tom, že nebol ani posledný, svedčí počet prípadov zaznamenaných len vo Veľkej Británii – dosiaľ ich bolo asi 180 000. Medzičasom sa choroba rozšírila aj na kontinent a stala sa novodobým strašiakom ľudstva.
BSE ako choroba neuzrela svetlo sveta v druhej polovici 80. rokov, ale príroda ju zrejme pozná v podobe veľmi zriedkavých prípadov tak dlho ako samotný hovädzí dobytok
PRIÓN – INFEKČNÁ BIELKOVINA V súčasnosti sa všeobecne akceptuje, že pôvodcom spongiformných encefalopatií, teda aj BSE, sú prióny. Čo je to? Prióny nie sú ani vírusy, ani baktérie, ale iba proteín (bielkovina) s pozmenenou štruktúrou. To by ešte nebolo nič mimoriadne, veď v prírode poznáme viacero podobných prípadov. Jedinečnosťou priónu je, že modifikovaná bielkovina je infekčná, teda schopná šíriť sa z jedného jedinca na druhého. Každý vyšší stavovec má vo svojom genóme jednu kópiu génu kódujúceho „normálny“ priónový proteín. Ten vzniká neprestajne, plní si svoju funkciu a zaniká počas celej dĺžky života. Avšak za určitých podmienok môže prísť k situácii, keď sa zmení štruktúra tohto proteínu a z dominantnej alfa závitnicovej štruktúry (proteín sa označuje PrPC), prejde do štruktúry tzv. beta skladaného listu (PrPSc). A práve v tomto momente sa stáva organizmom nedegradovateľný, postupne sa v bunkách hromadí až spôsobí ich úplnú deštrukciu. Keďže mozgové nervové bunky sú miestom najvyššieho výskytu „normálneho“ priónového proteínu, práve tieto bunky sú aj miestom, kde sa preferenčne hromadí jeho patologická forma.
Príčin spomínanej konverzie môže byť niekoľko. Prvou príčinou sú mutácie v géne pre prión proteín. Tie majú za následok, že takáto molekula sa stáva vnímavejšia ku konverzii z alfa na beta formu. V týchto prípadoch hovoríme o tzv. vrodených (dedičných) formách spongiformných encefalopatií. Druhou a oveľa nebezpečnejšou príčinou je možnosť infikovania „zdravého“ jedinca patogénnou formou priónu. Spôsobov, ako sa môže zviera či človek nakaziť, je veľa. Jednak najmä v súvislosti s BSE je to konzumáciou potravy kontaminovanej priónmi (napr. nakazili sa mačky v okolí kafilérií). Z lekárskeho prostredia sú známe prípady, keď sa pacientom injekčne aplikoval rastový hormón kontaminovaný priónom, alebo sa nakazili pri transplantácii tvrdej mozgovej pleny. Spoločným znakom týchto prípadov je, že prión sa do organizmu dostane z vonkajšieho prostredia, následne sa v organizme pomnoží (konvertovaním hostiteľskej normálnej formy proteínu), nájde si cestu do mozgu, kde dôjde k deštrukcii mozgového tkaniva a následne k smrti. Poslednou formou nákazy sú tzv. sporadické prípady, pri ktorých etiologická príčina ochorenia nie je známa. Ide však o veľmi zriedkavé prípady. Pri Creutzfeldovej-Jakobovej chorobe (CJD) je to asi jeden prípad na milión ľudí.
HLAVNÁ PRÍČINA Ale vráťme k BSE. Za hlavnú príčinu masívneho rozšírenia tejto choroby sa dnes považuje infikovanie kráv mäsokostnou múčkou pridávanou do krmiva ako zdroj vysokohodnotných bielkovín.
Ako k tomu došlo?
Veľká Británia na dosiahnutie čo najvyššej nutričnej hodnoty v sedemdesiatych rokoch pozmenila receptúru na prípravu mäsokostnej múčky. A práve to bolo stlačenie spúšte na časovanej bombe. Sú dve možné alternatívy. Múčka bola kontaminovaná priónmi pochádzajúcimi z oviec infikovaných chorobou scrapie (priónové ochorenie oviec známe niekoľko storočí), alebo múčka bola kontaminovaná priónmi pochádzajúcimi z kráv, u ktorých sa mohla sporadicky vyskytnúť BSE (nebola klinicky diagnostikovaná). Nech už je príčina kontaminácie akákoľvek, následky sú dnes katastrofálne.
PODSTATA OBRATU V súčasnosti sa vo vedeckej obci akceptujú dva modely vysvetľujúce konverziu PrPC na PrPSc. Prvý má v angličtine označenie refolding model (rozbaľovací). Jeho podstatou je, že za určitých podmienok sa už spomínaná alfa závitnicová štruktúra čiastočne „rozbalí” a práve v tom momente môže vstúpiť do hry „zvonku” prichádzajúca molekula PrPSc. Tá sa na takto čiastočne rozbalenú alfa molekulu naviaže a následne ju konvertuje už nie do alfa, ale do patologickej beta formy. Celý tento proces môže prebiehať v oboch smeroch. Predpokladom konverzie je prekonanie vysokej energetickej bariéry a tiež spoluúčasť ďalších molekúl (kofaktory), ako sú enzýmy a podobne. V prípade mutácií na géne pre priónový proteín, majú práve tie za následok, že molekula je vnímavejšia na refolding. Druhý model dostal označenie ako tzv. seeding model (jadierkový). Tu sa predpokladá koexistencia oboch molekúl súčasne, avšak za fyziologických (normálnych) podmienok je PrPC dominantný a PrPSc je ako monomér nestabilný. Ak sa spojí (agreguje) viacero molekúl PrPSc, vytvorí sa určitá kryštalická forma (jadierko) a v tejto forme sa molekuly PrPSc stabilizujú. Na vytvorenie stabilného jadierka treba niekoľko molekúl, čo je za normálnych okolností veľmi nepravdepodobné. Iná je situácia, keď dôjde k infekcii a počet prítomných PrPSc molekúl sa značne zvýši. Ak už jadierko vzniklo, ostatné PrPSc molekuly sa naň veľmi ľahko nabaľujú. Pri dosiahnutí určitej veľkosti sa jadierko rozpadá na menšie časti, tie na seba naväzujú ďalšie molekuly a celý proces sa značne urýchľuje. Konverzii napomáha kyslé prostredie, ktoré je v bunke v lyzozómoch, kde k nej pravdepodobne aj dochádza.
Na samý proces konverzie, okrem už spomínaných bodových mutácií na géne, má vplyv aj homológia (podobnosť) medzi génmi pre prión proteín v rámci jednotlivých živočíšnych druhov. Všeobecne platí, že čím vyššia homológia, tým ľahšie prebieha konverzia a možnosť ochorenia je vyššia. Samozrejme, sú tu aj ďalšie špecifické faktory, pretože ochorenie sa nemusí prejaviť u každého jednotlivca, ktorý sa nakazí.
Z ÚST DO MOZGU Vo väčšine prípadov sa prióny do organizmu dostanú inou cestou ako priamou infekciou centrálnej nervovej sústavy (mozgu). Ak hovoríme o BSE, ale s veľkou pravdepodobnosťou aj o tzv. novej forme CJD u ľudí, prióny sa dostanú do organizmu perorálne, teda konzumáciou kontaminovanej potravy.
Ako si však prióny nájdu cestu do mozgu?
V zjednodušenej forme má „pochod” priónov niekoľko stupňov. Najprv prióny prestúpia cez sliznicu steny tráviaceho traktu (žalúdok, tenké črevo). V druhom kroku je potrebné, aby došlo ku kontaktu priónu s bunkami lymfatického systému. To sa na začiatku deje v lymfatickom tkanive asociovanom s mukózou, kde sú hlavnými bunkami zodpovednými za viazanie a rozširovanie priónov najmä B lymfocyty a dendritové bunky. Pomocou týchto buniek sa prióny dostávajú ďalej do organizmu a kolonizujú lymfatické orgány. Ide o lymfatické uzliny, mandle a slezinu, ktorá je hlavným miestom, kde sa prióny následne množia (replikujú). V tomto štádiu ochorenia nie sú zjavné klinické príznaky a jeho dĺžka môže byť rôzna, spravidla ide o dlhé časové obdobie (mesiace až roky v závislosti od druhu postihnutého organizmu). Potom choroba prechádza do svojho posledného štádia, a tým je napadnutie nervového systému. Tu sa tiež predpokladá významná úloha B lymfocytov a folikulových dendritových buniek, ktoré pravdepodobne kontaktom s nervovými bunkami periférneho nervového systému obstarávajú prenos priónov na miesto ich poslednej cesty do mozgu. Tam sa postupne hromadia a nasleduje deštrukcia nervových buniek sprevádzaná prvými klinickými prejavmi ochorenia (toto klinické štádium býva kratšie). Postupne dôjde k celkovej devastácii organizmu končiacej smrťou, pred ktorou pri spongiformných encefalopatiách niet úniku.
AKO SA BRÁNIŤ V prípade spongiformných encefalopatií zatiaľ neexistuje účinná liečba. Čo dnes bezpečne vieme zo štúdií na zvieracích modeloch, je fakt, že myši, geneticky modifikované tak, že im chýba gén pre normálny priónový proteín (prion knock out), nikdy neochorejú na spongiformnú encefalopatiu. To by bola jedna možná cesta, teda produkovať prion knock out zvieratá. Treba si však uvedomiť, že ide o zásah do organizmu, s čím sú vždy spojené určité riziká.
Inou cestou u zvierat je selektovať prirodzene rezistentné (odolné) zvieratá, tak ako je to napríklad pri scrapie u oviec. U ľudí však takéto myšlienky neprichádzajú do úvahy, a preto sa výskum zameriava na vyhľadávanie vhodných zložiek, ktoré by boli schopné zasiahnuť chorobu v niektorom zo štádií a zastaviť ju, alebo čo najviac spomaliť jej priebeh. Tu sa venuje veľká pozornosť identifikácii takých molekúl, ktoré zabránia konverzii normálnej formy proteínu na patologickú. Aj napriek určitým úspechom s niektorými látkami, ako sú pentózan polysulfát, amfotericín B a niektoré ďalšie, ani jedna z nich sa zatiaľ nepoužíva na humánnu liečbu. Väčšina, ak má byť ako-tak úspešná, sa musí začať podávať ešte pred prejavom klinických príznakov. A to je hlavný problém – rozpoznať ochorenie u ľudí v jeho hlbokých začiatkoch. Snáď by sa dalo uvažovať o preventívnom podávaní v určitých rizikových prípadoch.
Je teda zrejmé, že je lepšie snažiť sa ochoreniu predchádzať. V prípade tzv. novej formy CJD (ľudská forma BSE), sa môže brániť každý uváženou formou konzumácie hovädzieho mäsa. Vo všeobecnosti je riziko nákazy veľmi malé, ale nie nulové (vo Veľkej Británii evidujú 88 prípadov novej formy CJD). V našich zemepisných šírkach je toto riziko oveľa, oveľa nižšie, ale vždy je dobré poznať pôvod toho, čo konzumujeme.
ČO ĎALEJ ? Masívnou epidémiou BSE sa výskum priónových nákaz dostal do popredia nielen odbornej, ale aj laickej verejnosti. Treba len dúfať, že peniaze, ktoré sa investujú do tohto výskumu, jedného dňa prinesú očakávané ovocie a toto ochorenie bude opäť plne pod kontrolou.
Zo vzniknutej situácie sa však musí poučiť celé ľudstvo. Človek opäť dokazuje svoju domnelú dominanciu nad prírodou kŕmením bylinožravých kráv ich vlastnými súkmeňovcami a príroda má právo sa proti tomu brániť. A ona sa aj bráni.
Dnes je to BSE a zajtra?
Slovníček asociovaný s mukózou – spojené so sliznicou tráviaceho traktu B lymfocyt – typ bielej krvinky vyrábajúci protilátky dendritové bunky – istý druh buniek imunitného systému etiologický – týkajúci sa príčin vzniku chorôb folikulové dendritové bunky – dendritové bunky, ktoré sú v lymfatických orgánoch genóm – súbor všetkých génov, genetická výbava jedinca monomér – nízkomolekulový stavebný článok makromolekulárnych látok lyzozóm – oválna organela bunky, malý mechúrik, obalený jednoduchou membránou, ktorého úlohou je odstraňovať v bunke cudzorodý materiál
  Calibre