Chcesz wydać pracę habilitacyjną, doktorską czy monografię? Zrób to w Wydawnictwie Borgis – jednym z najbardziej uznanych w Polsce wydawców książek i czasopism medycznych. W ramach współpracy otrzymasz pełne wsparcie w przygotowaniu książki – przede wszystkim korektę, skład, projekt graficzny okładki oraz profesjonalny druk. Wydawnictwo zapewnia szybkie terminy publikacji oraz doskonałą atmosferę współpracy z wysoko wykwalifikowanymi redaktorami, korektorami i specjalistami od składu. Oferuje także tłumaczenia artykułów naukowych, skanowanie materiałów potrzebnych do wydania książki oraz kompletowanie dorobku naukowego.

© Borgis - Bezpieczna Żywność 1/2001
Janusz Popowski
Choroby prionowe. Realne zagrożenie czy nieuzasadniona psychoza
Prion diseases. The real threat or groundless psychosis
Samodzielna Pracownia Mikrobiologii Instytutu Żywności i Żywienia
Kierownik Pracowni: dr n. przyr. Janusz Popowski
Summary
Mad cow disease belongs to the small group of the rare specific illnesses caused by degenerated proteins named prions. In result of their activity central nervous system turns into the spongiform structure what is followed by characteristic symptoms with fatal outcome. Creutzfeldt--Jakob disease among humans is considered to be an analogy to BSE (bovine spongiform encephalopathy). It appears in population sporadically or as hereditary disease or it may be transferred in iatrogenic way during brain surgery. Alimentary tract is also known as the gate of infection, when certain parts of infected animals are consumed. The problem of food safety is discussed and the opinion is expressed that the risk connected with beef consumption is negligible due to the interspecies barrier (between cow and man) and due to numerous counteractions undertaken by all European countries.
Wstęp
Grupa tzw. chorób prionowych obejmuje kilkanaście wyodrębnionych jednostek chorobowych. Wśród nich najbardziej znane to występująca u ludzi choroba Creutzfeldta-Jakoba (CJD) oraz atakująca zwierzęta gąbczasta encefalopatia bydła (BSE) czy scrapie u owiec. Wszystkie choroby prionowe występowały dotychczas z małą częstością i większość z nich pozostawała niezauważona przed wprowadzeniem nowoczesnych systemów monitorowania i kontroli epidemiologicznej oraz finezyjnych metod diagnostycznych. W ostatnim piętnastoleciu jedna z nich – BSE – przełamała ten schemat, powodując masowe zachorowania wśród bydła, przede wszystkim na terenie Wielkiej Brytanii, a w niewielkim stopniu także w kilku innych krajach europejskich
Może się wydawać zaskakujące, że ten medyczny, społeczny a także, dla wielu osób, ekonomiczny dramat jakim jest epidemia gąbczastej encefalopatii bydła, nazywanej potocznie chorobą szalonych krów ma także kilka pozytywnych aspektów. Za najważniejszy z nich można uznać zdecydowane zwiększenie nakładów finansowych na naukę i intensyfikację prac licznych ośrodków badawczych, których celem jest, z jednej strony poznanie tego fascynującego z biologicznego punktu widzenia zjawiska, a z drugiej strony znalezienie środków zapobiegających chorobie i jej przeniesieniu na ludzi. Innym, może mniej istotnym, lecz nie pozbawionym pozytywnych wartości aspektem, jest fakt, że ogólna wiedza społeczeństwa na temat tych, jak dotąd, rzadkich chorób, wzrosła od poziomu niemal zerowego do poziomu wiedzy, jaki ma przeciętny zjadacz chleba o wielu innych popularnych chorobach, takich jak grypa, odra czy ospa wietrzna. Prawie każdy, kto nie stroni od prasy codziennej lub mediów audiowizualnych już wie, że czynnikiem infekcyjnym w przypadku chorób prionowych nie jest bakteria ani wirus, lecz cząsteczka białka o nazwie prion. Mówiąc o czynniku infekcyjnym mamy zazwyczaj na myśli coś, co z zewnątrz wnika do naszego organizmu przez tzw. wrota zakażenia, którymi może być przewód pokarmowy, błona śluzowa układu oddechowego, czy np. miejsce uszkodzenia naskórka. W dużej mierze jest to prawda i dla prionów, lecz w wielu przypadkach zdarza się, że prion nie jest importowany do organizmu z zewnątrz, lecz powstaje samorzutnie w jego wnętrzu. Na dodatek cecha ta, przy spełnieniu pewnych warunków, bywa dziedziczna. Ta unikatowa dla chorób prionowych właściwość zostanie dokładniej wyjaśniona w dalszej części artykułu.
Mechanizm patogenezy. Skąd się biorą priony?
Ojcem nazwy „prion” jest amerykański badacz Stanley Prusiner, który za swe olbrzymie osiągnięcia w dziedzinie rozszyfrowywania natury prionu otrzymał w 1997 roku Nagrodę Nobla (1). Samą nazwę powołał do życia kilkanaście lat wcześniej, kiedy wszystko zdawało się wskazywać, że zakaźne właściwości związane są z osobliwą cząsteczką białka (ang. protein infection), a nie z chorobotwórczym drobnoustrojem. Złogi tego białka odnajdywano w mózgach zwierząt i ludzi dotkniętych gąbczastą encefalopatią. Zjawisko to było jednak nadal trudne do interpretacji, ponieważ okazało się, że nawet bardzo mała ilość tego białka pobrana od chorych zwierząt i wprowadzona do mózgu zdrowych doświadczalnych zwierząt nie tylko wywoływała u nich gąbczastą encefalopatię lecz także prowadziła do pojawienia się w mózgu złogów zakaźnego białka w ilości znacznie większej od tej, która została wprowadzona. Jak wiadomo, samo białko pozbawione materiału genetycznego nie może się rozmnażać czy powielać, powstało więc pytanie jak dochodzi do tak nieoczekiwanego efektu.
Sprawa zaczęła się powoli wyjaśniać, kiedy w genomie człowieka i wielu zwierząt znaleziono gen odpowiedzialny za produkcję białka, w zasadzie identycznego z chorobotwórczym prionem. Białko to u normalnych zdrowych osobników jest syntetyzowane w stosunkowo niewielkich ilościach i lokuje się w błonie cytoplazmatycznej komórek, przede wszystkim nerwowych, pełniąc tam jakąś bliżej nieokreśloną funkcję. W każdym razie na pewno nie jest szkodliwe. A zatem pomiędzy zdrowym fizjologicznie prawidłowym białkiem, które określono skrótem PrPC (ang. C = cellular = komórkowe) a chorobotwórczym prionem musi istnieć jakaś inna poważna różnica. Dalsze fizykochemiczne analizy doprowadziły do wniosku, że identyczność pomiędzy oboma rodzajami cząsteczek sprowadza się do tzw. budowy pierwszorzędowej czyli kolejności ułożenia podstawowych cegiełek każdego białka – aminokwasów. Tymczasem wiadomo, że zsyntetyzowany w komórce łańcuch aminokwasowy przybiera określoną strukturę drugorzędową o nazwie a-helix, przypominającą rozciągniętą nieco spiralkę grzejnika. Niekiedy jednak, zależnie od warunków i składu cząsteczki, jej drugorzędowa struktura może przybrać formę płaskiej wstążki i nazywa się wtedy sfałdowaniem typu b. Wykazano, że w zdrowym, komórkowym białku PrPC przeważa struktura typu a, natomiast w chorobotwórczych prionach dominują odcinki białka ukształtowane według typu b.
Ta niesłychanie ważna informacja stała się podstawą do stworzenia hipotezy, która mimo wielu prób jej podważenia (1, 2), w najpełniejszym jak dotąd stopniu opisuje całokształt zjawisk obserwowanych przy badaniu gąbczastych encefalopatii różnego pochodzenia. Według tej hipotezy, a właściwie już dobrze udokumentowanej doświadczalnie teorii, zakaźny prion posiada, w wyniku zmienionej konformacji, cały szereg specyficznych właściwości funkcjonalnych odróżniających go od fizjologicznego białka PrPC. Chyba najważniejsza z nich to zdolność do chwilowego łączenia się z komórkowym białkiem PrPC. Podczas tego „braterskiego uścisku” prion wymusza na białku PrPC zmianę jego struktury z formy a na formę b. W ten sposób zdrowe rodzime białko samo staje się chorobotwórczym prionem i może kontynuować dalsze akty przemiany swoich siostrzanych zdrowych cząsteczek na cząsteczki zakaźne, zapoczątkowując rodzaj biologicznej reakcji łańcuchowej. Tak więc, mimo, że komórka przez cały czas biosyntetyzuje w oparciu o swoją informację genetyczną normalne białko, to jest ono natychmiast zmieniane w priony. Na dodatek, białko to o zmienionej konformacji nie jest rozpoznawane przez systemy transportowe komórki i nie jest eksportowane do błony cytoplazmatycznej, jak to się dzieje ze zdrowym białkiem PrPC, natomiast gromadzi się wewnątrz komórki.
Dalszy scenariusz wydarzeń ciągle jeszcze stanowi przedmiot badań i dyskusji. Wydaje się, że w wyniku nagromadzenia prionów dochodzi do uaktywnienia tzw. pęcherzyków lizosomalnych wypełnionych enzymami trawiennymi. Łączą się one w duże wakuole a wreszcie pękają uwalniając enzymy, które rozpuszczają błonę komórkową i powodują wylanie zawartości komórki (3).
Inny model przewiduje włączenie kaskady reakcji prowadzących do tzw. apoptozy czyli programowanej śmierci komórki. Tak czy inaczej komórka ulega destrukcji a chorobotwórcze priony uwalniają się i zakażają inne komórki z najbliższego sąsiedztwa, co w sumie prowadzi do wytworzenia gąbczastej struktury i upośledzenia funkcji centralnego układu nerwowego (4, 5). Autorem tej teorii jest wspomniany już wyżej Stanley Prusiner z Kalifornijskiego Uniwersytetu w San Francisco.
Pozostaje otwarte pytanie jak dochodzi do pojawienia się w komórce mózgowej tego pierwszego prionu, który rozpoczyna swoją podstępną działalność. Odpowiedź może być różna w zależności od odmiany choroby, której mechanizm chcemy rozszyfrować. Tę rozmaitość rozwiązań przyjętych przez naturę spróbujemy usystematyzować w następnym rozdziale.
Ludzkie i zwierzęce choroby prionowe
Przedstawione w tabeli 1 choroby są nieźle poznane i udokumentowane. Lista ta nie wydaje się jednak zamknięta, gdyż sporadycznie pojawiają się w literaturze doniesienia o innych chorobach, których mechanizm patogenezy może opierać się na działaniu prionów. Wymagają one jednak dalszego potwierdzenia (4). Wymienione choroby, niezależnie od tego czy występują w organizmach ludzkich czy zwierzęcych posiadają szereg wspólnych cech. Wszystkie one rozwijają się w wyniku inwazji chorobotwórczych prionów, w następstwie czego dochodzi do powstania gąbczastej struktury mózgu i fizycznej oraz funkcjonalnej degeneracji centralnego układu nerwowego. Towarzyszy temu szereg objawów takich jak niezborność ruchów, drżenie, demencja, bezsenność, agresja, paraliż. We wszystkich przypadkach choroba kończy się śmiercią. Różnice między poszczególnymi chorobami polegają między innym na długości czasu inkubacji choroby, który jednak w większości przypadków trwa lata a nawet dziesiątki lat. Poza tym w zależności od choroby i rodzaju zaatakowanego organizmu obserwujemy przewagę takich czy innych wymienionych wyżej objawów lub kolejności ich wystąpienia.
Tabela 1. Gąbczaste encefalopatie mózgu u ludzi i zwierząt wywołane przez priony.39
Nazwa chorobyKiedy po raz pierwszy opisanoW jakim organizmie występuje
Choroba Creutzfeldta- Jakoba1920-21człowiek
Syndrom Gerstmanna- Sträusslera-Scheinkera1936człowiek
Kuru1957człowiek
Śmiertelna rodzinna bezsenność1992człowiek
Scrapie1732owca, koza
Zakaźna encefalopatia norek1947norka
Chroniczna wyniszczająca choroba zwierzyny płowej1980łoś, jeleń
Gąbczasta encefalopatia bydła - BSE1985krowa
Encefalopatia egzotycznych zwierząt kopytnych1987antylopy, dzikie odmiany bydła
Gąbczasta encefalopatia kotów1990kot domowy, kotowate z ZOO
Spośród wymienionych czterech chorób prionowych spotykanych w populacji ludzkiej, dwie – śmiertelna rodzinna bezsenność oraz syndrom Gerstmanna-Sträusslera-Scheinkera występują niezwykle rzadko i dotychczas odnotowano w medycynie bardzo niewielką liczbę przypadków. Choroba kuru praktycznie nie istnieje z innego względu. Pojawiła się ona w latach pięćdziesiątych XX wieku w obrębie niewielkiej grupy etnicznej na Nowej Gwinei z częstością kilku procent, a jej rozprzestrzenianie wydawało się być związane z rytualnym spożywaniem mózgów zmarłych członków plemienia. Zaniechanie tego zwyczaju wymuszone odpowiednimi zarządzeniami władz spowodowało zanik choroby (2, 4).
Warto nieco dłużej zatrzymać się nad chorobą Creutzfeldta-Jakoba, rozpoznaną i scharakteryzowaną wstępnie przez dwóch niemieckich lekarzy w 1921 roku. W chwili obecnej wiadomo, że choroba ta występuje na całym świecie z częstością ok. 1 przypadku na milion mieszkańców. Tak więc, w takim kraju jak Polska powinno się odnotowywać rocznie ok. 40 przypadków CJD. W rzeczywistości, dane statystyczne dla naszego kraju podają nieco mniejsze wartości, ponieważ choroba dotyczy najczęściej osób w bardzo zaawansowanym wieku, w związku z czym możliwe są niezbyt precyzyjne oceny diagnostyczne i zaniechanie specjalistycznych badań. Przyjmuje się że ok. 80% przypadków CJD ma charakter sporadyczny. Przez to określenie rozumie się, że choroba nie jest dziedziczna, dotyczy tylko jednego członka rodziny i nie jest przekazywana na następne pokolenia. Wynika to z faktu, że w komórkach mózgowych, choć bardzo rzadko, dochodzi do spontanicznej przemiany jednej lub kilku cząsteczek białka PrPC w prion. Tak rozpoczyna się trwający wiele lat proces prowadzący w końcowym stadium do śmiertelnej choroby. Trudno powiedzieć co jest bezpośrednią przyczyną tej przemiany i czy zmiana ta zachodzi wyłącznie na poziomie białka czy jest poprzedzona jakąś mutacją w genie kodującym to białko. Hipoteza mutacji wydaje się bardzo prawdopodobna gdyż wiadomo, że pewne zmiany w budowie genu prp sprawiają, że wyprodukowane w oparciu o tę zmienioną informację genetyczną białko posiada nieco większą łatwość przyjmowania konformacji b. Należy jednak pamiętać, że jeśli wspomniana mutacja zaszła w komórce mózgowej, a więc komórce somatycznej, będzie ona dotyczyła tylko i wyłącznie osobnika, u którego wystąpiła i nie zostanie przeniesiona na następne pokolenia.
Inaczej rzecz się będzie miała wówczas, kiedy do tego typu mutacji dojdzie w komórce rozrodczej takiej jak jajo lub plemnik. Wówczas ową cechę zwiększonej podatności białka PrPC na przybieranie konformacji b otrzymają wszystkie komórki w potomstwie, a właściwość ta będzie przekazywana z pokolenia na pokolenie. Choć nie u wszystkich członków takiej rodziny choroba Creutzfeldta-Jakoba musi wystąpić, jednak prawdopodobieństwo jej będzie znacznie zwiększone. Taka odmiana choroby nosi nazwę rodzinnej CJD i stanowi ok. 15% wszystkich przypadków. Pozostałe 5% odnotowywanych w medycynie przypadków CJD stanowi jej odmiana jatrogenna, a więc powstała w trakcie niewłaściwie przeprowadzonych zabiegów medycznych wskutek bezpośredniego przeniesienia prionów z chorego na zdrowego człowieka. Takie zdarzenia miały miejsce przy przeszczepach rogówki i opony twardej, jeśli zmarły dawca zakończył życie w wyniku CJD.
Ostatnio pojawił się nowy wariant choroby Creutzfeldta-Jakoba obejmujący jak dotychczas ok. 100 osób (5, 6). Istnieją poważne podstawy by przypuszczać, że chorobotwórcze priony wtargnęły w tych przypadkach do organizmu człowieka drogą pokarmową i pochodzą z bydła zakażonego BSE.
Epidemia BSE (bovine spongiform encephalopathy) pojawiła się na Wyspach Brytyjskich w połowie lat osiemdziesiątych. O ile bezspornym wydaje się fakt, że rozprzestrzenienie choroby nastąpiło przy udziale mączki mięsno-kostnej zastosowanej jako pasza dla bydła, o tyle pochodzenie prionów w tej mączce nie jest już tak oczywiste. Do jej produkcji używa się kości i innych resztek rzeźnych owiec, bydła a także zapewne i innych zwierząt. Panuje powszechne przekonanie, że pierwotnym źródłem choroby były owce, u których od kilkuset lat znana jest choroba prionowa o nazwie scrapie. Istotnie, wykazano wprowadzając do mózgu doświadczalnych krów próbkę mózgu chorej owcy, że taka droga jest możliwa. Zakażone w ten sposób krowy chorowały na gąbczastą encefalopatię, choć przebieg choroby różnił się w szczegółach od innych przypadków BSE. Inna hipoteza mówi, że rezerwuarem choroby były same krowy, u których BSE być może występowała zawsze, lecz z tak niską częstością, że pozostawała niezauważona przez hodowców. Wystarczyło jednak, że jedna chora sztuka dostała się do łańcucha pokarmowego bydła za pośrednictwem mączki, a cykl ten mógł się powtórzyć kilkakrotnie aż choroba ujawniła się przybierając rozmiary epidemiczne. Do mniej wiarygodnych, lecz nie całkiem nieprawdopodobnych, należy pogląd iż BSE pochodzi od ludzkiej choroby Creutzfeldta-Jakoba. Pośrednim ogniwem byłyby tu krowy używane do produkcji pewnego typu przeciwciał. Były one poddawane immunizacji za pomocą ekstraktów z ludzkiej przysadki mózgowej. Dawcami gruczołów przysadkowych byli oczywiście zmarli a wśród nich mogli się trafić i tacy, których przyczyną zgonu była CJD. Bydło wykorzystane w tym procesie mogło być po skrwawieniu kierowane do dalszej utylizacji, do produkcji mączki mięsno-kostnej (7, 8).
W literaturze dotyczącej tej problematyki można znaleźć ponad dwadzieścia jeszcze innych prób wyjaśnienia pochodzenia BSE, których tu nie będziemy prezentować, ponieważ wiele z przedstawianych tam pomysłów często bliższych jest naukowej fantastyki niż nauki sensu stricto.
Wymienione w tabeli inne prionowe choroby zwierzęce nie mają charakteru epidemicznego ani nie stanowią zagrożenia dla żadnej populacji. Część z nich (np. encefalopatia kotów domowych lub zwierząt w ZOO) mogła się pojawić w wyniku zastosowania w karmie resztek rzeźnych zakażonego bydła.
Analiza ryzyka
W połowie lat osiemdziesiątych XX wieku pojawiły się w Anglii pierwsze przypadki choroby szalonych krów (BSE). W kolejnych latach liczba ich gwałtownie rosła by osiągnąć szczyt w 1992 roku. Od tego czasu liczba zachorowań wśród zwierząt spada i w tej chwili jak to pokazuje przebieg krzywej na rycinie 1, zbliża się asymptotycznie do zera. Spadek ten wynika ze zrozumienia mechanizmu przenoszenia choroby i podjęcia przez władze brytyjskie odpowiednich kroków, takich jak zakaz karmienia bydła mączką mięsno-kostną, a następnie całkowity zakaz jej produkcji, a nawet posiadania pod groźbą surowej kary. Jednocześnie doszło do eksterminacji ponad 2 milionów sztuk bydła podejrzanego o kontakt z chorymi sztukami lub karmionego mączką mięsno-kostną, nawet jeśli nie zaobserwowano u nich objawów chorobowych (8).
Ryc. 1. Liczba przypadków BSE i nowego wariantu choroby Creutzfeldta-Jakoba (vCJD) w Wielkiej Brytanii.41
Zanim jednak wprowadzono w życie te wszystkie restrykcyjne przepisy znaczna część zakażonego bydła znalazła się na stołach angielskich i nie tylko. Epidemiolodzy obliczają, że w samej Anglii spożyto 300 000-500 000 sztuk bydła, które mogło zawierać chorobotwórcze priony. Praktycznie więc poza ścisłymi wegetarianami nie było mieszkańca Wysp Brytyjskich, który nie skosztowałby skażonej wołowiny i to niekoniecznie tylko w postaci befsztyka lecz także w postaci pasztetów, salcesonów i wędlin, i wielu innych wyrobów, które mogły zawierać w znacznym procencie takie fragmenty zwierzęcego organizmu, które są obecnie uważane za wyjątkowo niebezpieczne (tab. 2).
Tabela 2. Kategoryzacja zakaźności narządów i tkanek zwierząt chorych na BSE wg Sterującego Komitetu Naukowego Unii Europejskiej.41
Kategoria zakaźnościNarząd, tkanka
1. Wysokamózgowie, oczy, rdzeń kręgowy, zwoje grzbietowe, opona twarda, przysadka, czaszka, kręgosłup, płuca
2. Średniego stopniacałe jelita, migdałki, śledziona, łożysko, macica, tkanki płodu, nadnercza, płyn mózgowo-rdzeniowy, węzły chłonne
3. Niskiego stopniawątroba, trzustka, grasica, szpik kostny, kości, śluzówka nosa, nerwy obwodowe
4. Nie wykazanomięśnie szkieletowe, serce, nerki, siara, mleko, tkanka tłuszczowa, ślinianki, ślina, tarczyca, gruczoł mlekowy, jajniki, jądra, pęcherzyki nasienne, chrząstka, tkanka łączna, skóra, włosy, skrzep krwi, surowica, mocz, żółć, kał
Przez dość długi okres nie istniały również żadne blokady eksportowe. Podaje się, że w latach 1985-90 wyeksportowano z Anglii ponad 50 000 sztuk bydła i trudną do określenia ilość mięsa i jego przetworów, a także tysiące ton mączki mięsno-kostnej (8). Część z tej produkcji znalazła się także w Polsce.
Dzisiaj, z perspektywy czasu, można ocenić skutki zarówno tego okresu beztroski jak i późniejszego, kiedy skojarzono już związki przyczynowo-skutkowe, dotyczące BSE i podjęto kroki zapobiegawcze.
Jak już wspomniano wyżej od 1995 roku odnotowuje się w Anglii pojawianie się co roku kilkunastu przypadków nowego wariantu choroby Creutzfeldta-Jacoba (vCJD), których łączna liczba do końca stycznia 2001 r. osiągnęła 98 osób (6). W tym samym pięcioletnim okresie liczba zgonów spowodowanych klasyczną odmianą CJD (nie pochodzenia zwierzęcego) przekroczyła w tym kraju liczbę 300 przypadków (6). Można w tym kontekście wyrazić zdziwienie i postawić pytanie, jak to się stało, że przy tak ogromnej podaży skażonej wołowiny i jej przetworów nie doszło do znacznie większej liczby zachorowań a odzwierzęca odmiana CJD dotknęła zaledwie ok. 0,0002% społeczeństwa brytyjskiego. Odpowiedź na to pytanie nie jest prosta i jak się wydaje o tej sytuacji zadecydowało kilka czynników. Na pewno jednym z nich jest fakt, że priony wprowadzane drogą pokarmową muszą pokonać szereg barier na drodze do ośrodkowego układu nerwowego i jak wykazano doświadczalnie efektywność zakażania tą drogą jest ok. 100 000 razy mniejsza niż wówczas gdy priony wprowadza się bezpośrednio do mózgu (5). Następnym, chyba najważniejszym czynnikiem jest bariera międzygatunkowa. Trzeba bowiem pamiętać, że do rozpoczęcia procesu chorobowego konieczne jest zespolenie prionu ze zdrowym białkiem PrPC. Powstanie takiej hybrydy jest łatwe tylko wówczas, gdy oba białka pochodzą od tego samego gatunku i mają identyczny lub prawie identyczny skład aminokwasowy. W przypadku bydlęcych prionów i ludzkiego białka PrPC różnica wynosi ponad 30 aminokwasów. W tej sytuacji do sparowania obu białek dochodzi rzadko lub jest ono nieskuteczne i nie doprowadza do zmiany konformacji ludzkich białek.
Trwają w tej chwili badania nad ustaleniem jakimi szczególnymi cechami odznaczają się osoby, które okazały się podatne na zakażenie bydlęcymi prionami. Jak dotąd udało się jedynie ustalić, że wszystkie ofiary vCJD odznaczają się tzw. homozygotycznością pod względem aminokwasu metioniny zakodowanej w 129 pozycji w genie białka PrPC. Dane dla całej populacji wskazują, że w tej akurat pozycji istnieje pewna zmienność i może tam być zakodowana albo walina albo metionina. Aby to wyjaśnić konieczna jest mała dygresja i przypomnienie, że wszystkie somatyczne komórki naszego organizmu zawierają po dwa komplety genów odziedziczone po rodzicach. Tak więc, w zależności od tego, jakie geny otrzymaliśmy od ojca i od matki, możemy mieć w swoim organizmie mieszankę cząsteczek PrPC, z których jedne zawierają walinę a inne metioninę lub możliwy jest układ, że wszystkie cząsteczki są identyczne – wszystkie zawierają w 129 pozycji tylko walinę lub tylko metioninę. Ciekawostkę stanowi fakt, że pod tym względem istnieją duże różnice populacyjne czy etniczne. Np. tym ostatnim układem (metionina/metionina) dysponuje 35% populacji angielskiej, 45% polskiej i aż 92% populacji japońskiej (9, 10, 11), a więc nie jest to wyjątkowa rzadkość, która by wyczerpująco tłumaczyła zwiększoną podatność na zachorowanie kilkudziesięciu osób. Zapewne istnieje szereg innych dodatkowych czynników immunologicznych czy fizjologicznych trudnych do zidentyfikowania, które sprawiły, że dla owych 98 osób bydlęce priony okazały się zakaźne. Natomiast w świetle powyższych wyników można przyjąć założenie, że pozostała część populacji, gdzie metionina w podanej pozycji nie powtarza się we wszystkich cząsteczkach, jest całkowicie bezpieczna i nie wrażliwa na chorobotwórcze bydlęce priony. Gwoli naukowej ścisłości należałoby dodać, iż niektórzy badacze kwestionują taki wniosek sugerując, że część populacji, u której dotychczas wystąpiła choroba nie charakteryzuje się bynajmniej zwiększoną podatnością a jedynie cechą sprawiającą, że okres inkubacji choroby od momentu zarażenia do wystąpienia pierwszych objawów jest u tej grupy osób krótszy niż u reszty społeczeństwa (10).
Analizując wykres na rycinie 1 można zauważyć, że pierwsze przypadki nowego wariantu CJD pojawiły się po ok. 10-11 latach od wystąpienia pierwszych przypadków choroby szalonych krów. Na podstawie tego zestawienia wnioskuje się, że tyle właśnie czasu musi upłynąć od spożycia zainfekowanego produktu do wystąpienia pierwszych objawów choroby u człowieka, a więc okres inkubacji jest w tym przypadku dużo krótszy niż w klasycznej odmianie CJD (30-40 lat).
Idąc tropem tego rozumowania można by przyjąć, że skoro szczyt zachorowań wśród bydła, jak wynika z krzywej, przypada na rok 1992 to najwyższą liczbę zachorowań na vCJD wśród mieszkańców Anglii zaobserwujemy w 2002-2003 roku. Do tego rodzaju wniosków trzeba jednak podchodzić z dużą ostrożnością i zwrócić uwagę na fakt, że przebieg krzywej na wykresie obrazuje liczbę wykrytych zachorowań bydła, a nie liczbę zakażonych krów, które dostały się na angielskie stoły. Akurat lata 1989-1992 były okresem kiedy przystąpiono do kontrofensywy mającej na celu wstrzymanie epidemii, a jednocześnie ochronę społeczeństwa przed ewentualnym zakażeniem, którego możliwość już wówczas domniemywano. Tak więc mimo przyrostu liczby zachorowań bydła (skutek karmienia mączką kilka lat wcześniej), należy się spodziewać, że dzięki wzmożonej kontroli do spożycia trafiała coraz mniejsza liczba zwierząt niosących w sobie potencjalną możliwość zakażania populacji ludzkiej. Jak skuteczne były to działania pokażą następne lata, kiedy zostaną opublikowane dane statystyczne pokazujące czy liczba przypadków vCJD rośnie czy ma tendencje spadkowe (8, 12).
Tymczasem w innych krajach europejskich choroba szalonych krów pojawiła się dużo później a dynamika jej przebiegu miała nieco inny charakter. Różnice między poszczególnymi krajami były bardzo znaczne i jak się wydaje liczby zachorowań zależały ściśle od rozmiaru importu mączki i bydła z Wielkiej Brytanii. Ostatecznie jak widać z tabeli 3 łączna liczba wszystkich przypadków BSE w Europie (poza Wielką Brytanią) wyniosła 1806 tj. ponad sto razy mniej niż w samej Wielkiej Brytanii (6). Jak dotąd, poza Wielką Brytanią zdarzyły się tylko trzy przypadki zachorowań na vCJD – wszystkie we Francji, dokąd był największy eksport brytyjskiej wołowiny (12, 13). Jeśliby przyjąć, że proporcja pomiędzy liczbą chorych zwierząt a liczbą zachorowań na vCJD będzie taka sama w Europie jaka wystąpiła w Anglii to można się spodziewać, że około 2005 roku odnotuje się w populacji europejskiej najwyżej kilka dalszych zachorowań na vCJD. W każdym razie liczba ich powinna pozostać jednocyfrowa. Na korzyść tego poglądu może przemawiać też fakt, że hodowle bydła w krajach UE podlegają systemom bardzo ścisłej kontroli weterynaryjnej a poszczególne sztuki są kolczykowane, ewidencjonowane i zaopatrzone w rodowody. Żadne zwierzę nie może więc trafić do nielegalnego uboju czy na czarny rynek, a sprzedawane do legalnej rzeźni przechodzi dokładne badania.
Tabela 3. Liczba odnotowanych przypadków BSE w Europie od 1987 do końca stycznia 2001 r.43
KrajBSE od 1987
Wielka Brytania180 764
Belgia22
Dania3
Francja252
Hiszpania7
Holandia9
Irlandia614
Lichtenstein2
Luksemburg1
Niemcy25
Portugalia503
Szwajcaria365
Włochy3
Pozostałe kraje Europy0
Razem182 570
Razem bez Wielkiej Brytanii1806
W momencie pojawienia się BSE w Europie tamtejsze służby weterynaryjne były już wyczulone i zmobilizowane po doświadczeniach kolegów angielskich. Szansa, że jakiekolwiek chore zwierzę trafiło do przerobu jest więc znikoma. Pojedyncze przypadki vCJD w Europie mogą się jednak zdarzać biorąc pod uwagę ruch turystyczny i trudną do określenia liczbę osób z kontynentu, które przebywały w Wielkiej Brytanii w okresie gdy prawdopodobieństwo zakażenia było największe. Nie bez znaczenia może też być wspomniany już powyżej import brytyjskiej wołowiny.
Przechodząc do sytuacji w Polsce trzeba od razu podkreślić wyjątkowo korzystny zespół okoliczności, który sprawia, że prawdopodobieństwo pojawienia się w naszym kraju przypadków vCJD jest bliskie zeru. Przede wszystkim nie było jak dotąd zachorowań na BSE wśród bydła, co wynika m.in. z faktu, że polskie bydło z reguły nie było karmione mączką mięsno-kostną. Taka mączka była u nas produkowana, była też importowana ale służyła głównie jako dodatek dla pasz dla nierogacizny i drobiu. Te zwierzęta natomiast na gąbczastą encefalopatię nie chorują, a w każdym razie nie zakażają się drogą pokarmową. Jako potencjalne zagrożenie pozostawałyby zatem do rozważenia importowane produkty spożywcze pochodzenia bydlęcego, które jednak na naszym rynku nie pojawiały się w masowych ilościach. Pozostaje też sprawa turystów a zwłaszcza osób, które przebywały w Anglii przez dłuższy czas.
Biorąc pod uwagę powyższe uwarunkowania, nie można wykluczyć w 100%, że w ciągu kilku najbliższych lat nie pojawią się w naszym kraju odosobnione przypadki vCJD, będą one jednak zawsze odbiciem faktów sprzed wielu lat. Stan obecny gwarantuje pod tym względem absolutne bezpieczeństwo. Z jednej strony (w krajach UE) niezwykle gęsta sieć kontroli, testów, eliminacji nie tylko podejrzanych zwierząt ale i całych stad, z których pochodziły chore sztuki, a także eliminacji tkanek i narządów, które mogłyby być potencjalnym nośnikiem prionów, z drugiej strony całkowita blokada polskich granic przed dostępem zagranicznej wołowiny i jej przetworów stwarza komfortową sytuację zarówno dla naszego samopoczucia, jak i zdawałoby się krajowych producentów wołowiny. Ten ostatni wniosek nie znajduje jednak odbicia w faktach na skutek paniki wywołanej doniesieniami o tajemniczej, śmiertelnej chorobie a także w następstwie braku przekonywującej analizy, która pomogłaby uświadomić społeczeństwu jak znikomym zagrożeniem jest w Polsce gąbczasta encefalopatia. Psychoza wywołana, często niezbyt wyważonymi doniesieniami prasowymi doprowadziła do irracjonalnej, choć zrozumiałej reakcji jaką był znaczny spadek konsumpcji wołowiny, a nawet mleka, mimo zapewnień ekspertów, że ani mleko ani mięśnie, nawet chorych zwierząt nie zawierają prionów (tab. 2).
Oddzielnego wyjaśnienia wymaga tu sprawa żelatyny, która nieomal doprowadziła w swoim czasie do upadku rządu. Bardzo dyskusyjną sprawą jest, czy uzasadnione były wszystkie decyzje związane z tym problemem i histeryczne niemal tropienie żelatyny przez konsumentów w każdym produkcie spożywczym. Jak wiadomo żelatynę pochodzenia wołowego produkuje się z kości i skór tych zwierząt. Istotnie, kości pochodzące od zwierząt chorych na BSE należą do tkanek, gdzie można napotkać priony w niewielkich ilościach (niski stopień zakaźności). Ale ... po pierwsze, do produkcji, tak samo jak do bezpośredniego spożycia wybiera się elementy wyłącznie zdrowych zwierząt, a po drugie, jeśliby nawet jakimś cudem trafiły tam szczątki pojedynczego zakażonego zwierzęcia, zostają one poddane długotrwałemu i dość drastycznemu procesowi ekstrakcji kolagenu i jego przemianie w żelatynę. W procesie tym, jak podają źródła francuskie (14), musiałoby dojść do redukcji liczby prionów około miliard razy. Poza tym, wiarygodne doniesienia wskazują, że w warunkach w jakich zachodzi produkcja, niezależnie od termicznej denaturacji następuje trwałe przeistoczenie prionów będących w konformacji typu b w zupełnie nieszkodliwe białko o konformacji a (15). Żadne próby biologiczne polegające na wprowadzaniu żelatyny do mózgu doświadczalnych zwierząt nie potwierdziły jej zakaźności.
Psychoza jaka powstała wokół epidemii BSE i jej ewentualnych następstw dla zdrowia człowieka pociągnęła za sobą wiele negatywnych zjawisk, przede wszystkim ekonomicznych, doprowadzając do wielu dramatów osobistych jak również trudności gospodarczych całych regionów. Wiele decyzji miało charakter polityczny, a ich głównym celem było odsunięcie od decydentów podejrzenia, że nie uczynili wszystkiego dla ochrony zdrowia społeczeństwa. Dla usprawiedliwienia należy dodać, że eksperci pracujący dla rządów też nie zawsze potrafili odpowiedzieć na pytania i obiektywnie ocenić stopień zagrożenia. Jednakże dobrze jest sobie uświadomić, że w każdym z krajów europejskich istnieją liczne zagrożenia dla zdrowia na skalę dużo większą niż zagrożenie chorobami prionowymi, a mimo to działania jakie się podejmuje są często znikome, a w każdym razie daleko mniej spektakularne niż w przypadku BSE. Są to jednak zagrożenia znane od lat i w jakimś stopniu wydajemy się być z nimi pogodzeni. Lista ich mogłaby być długa ale ograniczmy się tylko do dwóch przykładów. Co roku umiera w Polsce ponad 20 tysięcy osób na raka płuc – ten typ nowotworu prawie wyłącznie wywoływany jest paleniem papierosów. Co roku ginie w Polsce ok. 7 tysięcy osób w wypadkach samochodowych. Jak niewielu z nas myśli o ryzyku na jakie się naraża wkładając do ust papierosa, jak niewiele osób zastanawia się jaką ma szansę wrócić z przejażdżki samochodem! Spójrzmy natomiast, jak wiele osób w naszym otoczeniu zrezygnowało ze spożywania wołowiny obawiając się w istocie absurdalnie małego zagrożenia ze strony tajemniczych prionów, co gorsza przerzucając się często na wysoko- kaloryczną wieprzowinę, zapominając że połowa z nas umiera na chorobę niedokrwienną serca, do czego nadmiar kalorii i cholesterolu wydatnie się przyczynia.
Piśmiennictwo
1. Liberski P.: Nagroda Nobla 1997. Priony – za i przeciw kontrowersyjnej hipotezie. Post. Mikrobiol. 1999, 37, 9.– 2. Popowski J.: Priony. Post. Mikrobiol., 1993, 32, 53.– 3. Polak M.P, Żmudziński J.F.: Diagnostyka zakaźnych gąbczastych encefalopatii. Medycyna Wet. 2000, 56, 143.– 4. Deptuła W, Pawlikowska M.: Charakterystyka chorób prionowych – wybrane dane. Medycyna Wet. 2000, 56, 11.– 5. Molenda J.: Nowa odmiana choroby Creutzfeldta-Jakoba a gąbczasta encefalopatia u bydła. Medycyna Wet. 2000, 56, 355.– 6. UK Department of Health. Monthly CJD Statistical Figures – http:// www.doh.gov.uk/cjd_stat.htm.– 7. Official Mad Cow Disease Home Page – http://mad-cow.org.– 8. Żmudziński J.F, Polak M.P.: BSE – mity i fakty. Życie Wet. 2001, 76, 31.– 9. Lee H.S. et al.: Increased Susceptibility to Kuru of Carriers of the PRNP 129 Methionine/Methionine Genotype. J. Infect. Dis. 2001, 183, 192.– 10. Will R.G. et al.: Diagnosis of New Variant Creutzfeldt-Jakob disease. Ann.Neur. 2000, 47, 575.– 11. Bratosiewicz J. et al.: Molecular analysis of PRNP gene in Polish population and in Creutzfeldt-Jakob disease. Folia Nuropathol. 1999, 37, 277.– 12. National Cattlemen's Beef Association – http://www.bseinfo.org/resource/vcjd_fact.htm.– 13. Oppenheim C. et al.: MRI and the second French case of vCJD. Lancet. 2000, 356, 253.– 14. Biuletyn Informacyjny Gelatines Weishardt, Graulhet, France, 1998.– 15. Jackson G.S. et al.: Reversible conversion of monomeric human prion protein between native and fibrilogenic conformations. Science. 1999, 283, 1935.
Adres do korespondencji:
Dr n. przyr. Janusz Popowski
ul. Powsińska 91/93
02-903 Warszawa
tel. 550-97-33

Bezpieczna Żywność 1/2001