Najstraszniejsze w prionach jest to, że zachowują się nie jak drapieżniki, ale jak wirusy. Drapieżniki są z natury inteligentne i nie niszczą wszystkich swoich ofiar. Po prostu się rozmnażają, zarażają i pożerają.
Wszystko inne jest dla nich zupełnie obojętne” – wyjaśnia autor bestsellerowej książki „World War Z” Max Brooks, opowiadając o swoim horrorze z zombie. Ale to samo można powiedzieć o prionach – cząsteczkach prawdziwych zabójców zombie.
Najbardziej niezwykłymi preferencjami smakowymi Homo sapiens był kanibalizm. Na szczęście konsumpcję ludzi można znaleźć tylko u dzikich, rdzennych plemion, odciętych od cywilizacji i w dziełach fikcyjnych. Najbardziej uderzającym przykładem tego ostatniego jest film „Milczenie owiec” dzięki umiejętnościom aktorskim Anthony’ego Hopkinsa, który grał Hannibala Lectera.
Jednak pomimo tak rzadkich we współczesnym świecie zjawisk kanibalizmu, może on stanowić zagrożenie dla ludzkości, i to nie tylko z punktu widzenia nieszczęsnych ludzi, którzy wpadli pod nóż kanibala. Problem jest o wiele poważniejszy, gdyż kanibalizm stworzył najniebezpieczniejszą chorobę świata, charakteryzującą się 100% śmiertelnością, na którą nie ma lekarstwa.
Zwróćmy uwagę na upodobania kulinarne Hannibala Lectera, zwłaszcza na smażone mózgi. A ze wszystkich możliwych dań we wszystkich filmach Hannibal nigdy sam nie jadł ludzkiego mózgu, a jedynie podawał go ludziom, którzy dzielili się z nim posiłkiem. A jego odmowa spożycia zawartości czaszki ma sens, ponieważ mózg może być źródłem śmiertelnej choroby – encefalopatii gąbczastej lub choroby prionowej .
Choroba prionowa to rzadka, zwyrodnieniowa, nieuchronnie śmiertelna choroba mózgu, która każdego roku dotyka około jednej osoby na milion na całym świecie. Charakteryzuje się szybką neurodegeneracją, prowadzącą do utraty pamięci, zmian osobowości i problemów z koordynacją ruchową, które z czasem się pogłębiają. Zamienia ludzi w zombie.
Milczenie owiec
Historia badań nad tą chorobą rozpoczęła się w 1954 roku, kiedy Björn Sigurdson, profesor Instytutu Patologii Doświadczalnej w Reykjaviku (Islandia), wygłosił na Uniwersytecie Londyńskim swoje słynne wykłady na temat powolnych infekcji, grupy śmiertelnych zakaźnych encefalopatii gąbczastych powszechnie zwane chorobami prionowymi.
Na długo przed oficjalnym przedstawieniem społeczeństwu powolnych infekcji B. Sigurdson został zaproszony przez islandzkich rolników w celu ustalenia przyczyn masowych chorób wśród owiec w różnych gospodarstwach na wyspie. Spotkał się z bardzo różnorodnymi objawami klinicznymi naprawdę różnych chorób, wśród których występowały oznaki uszkodzenia centralnego układu nerwowego u zwierząt i zaburzenia narządów oddechowych.
Jednak pomimo różnic w objawach B. Sigurdson odkrył pewne podobieństwa między tymi chorobami: niezwykle długi okres inkubacji (lata), wolno postępujący charakter procesu, niezwykłe uszkodzenia narządów i tkanek oraz nieuniknioną śmierć. To właśnie te cztery znaki stały się podstawą nazwy takich chorób, jak powolne infekcje.
„Kuru” – „śmiejąca się śmierć”
Trzy lata później amerykański pediatra i wirusolog Daniel Carlton Gajduzek oraz pracownik medyczny podokręgu Kainantu w Papui-Nowej Gwinei Vincent Zigas opublikowali wyniki swoich badań na wyspie Nowa Gwinea, gdzie wśród ludności rozpowszechniona była choroba „kuru” charakteryzująca się 100% śmiertelnością. papuascy kanibale z plemienia Fore.
Podczas swojej pracy z plemieniem Fore D. Gajduzek zetknął się z nową chorobą, która dotykała głównie kobiety i dzieci.
Wszystko zaczęło się od bólu głowy i osłabienia, później doszły drgawki, a na skutek uszkodzenia móżdżku chód stał się niepewny. Postępujący paraliż pozbawiał osobę możliwości poruszania się.
Gazety nazwały go „śmiejącą się śmiercią” ze względu na charakterystyczny „uśmiech” – będący efektem skurczu mięśni twarzy. W ostatnich dniach życia unieruchomionym już ciałem pacjenta wstrząsnęło charakterystyczne drżenie „wymiotne” (stąd nazwa choroby „kuru” = drżenie). Pomimo prób leczenia każdy przypadek kończył się nieuniknioną śmiercią.
Nie było także możliwe wyizolowanie patogenu z biomateriału pacjentów. Podczas otwierania czaszek wszystkich zmarłych odkryto charakterystyczne zmiany w materii mózgowej – nabrała ona gąbczastej struktury. Główne pytanie pozostało nierozwiązane: w jaki sposób choroba przenosiła się z osoby na osobę?
Zaproponowano teorię dziedziczności. Jednak po porównaniu drzew genealogicznych ofiar D. Gaiduzek zorientował się, że często chorymi nie byli bliscy.
Zrozumienie natury choroby ułatwiło bardziej szczegółowe badanie tradycji plemienia. Aborygeni zjadali swoich krewnych ze względów religijnych: wierzyli, że ten rytuał pomaga zmarłemu pozostać ze swoimi współplemieńcami jako duch.
Okazało się, że podczas rytuału kanibalizmu mężczyźni zjadali wszystkie mięśnie, a kobiety i dzieci zjadały pozostałe narządy wewnętrzne. Za szczególnie cenny produkt uważano mózg zmarłego.
Po skorelowaniu wszystkich faktów badacz doszedł do wniosku, że choroba została przeniesiona z osoby na osobę w wyniku zjadania przez Aborygenów mózgu chorego członka plemienia. W toku badań naukowych D. Gajduzekowi udało się przenieść „kuru” na szympansy, a następnie na małpy człekokształtne, co potwierdziło zakaźny charakter „kuru”. Postawił hipotezę, że przyczyną choroby był wirus. Swoją drogą, tej hipotezie pozostał wierny do końca życia. Ale wszystko okazało się znacznie ciekawsze.
Priony, zwiastuny śmierci
W mrocznych zakątkach biologii molekularnej, gdzie zacierają się granice między nauką a magią, czają się tajemnicze i niesamowite istoty zwane prionami.
Są dzikusami świata białek, lekceważącymi zasady życia innych cząsteczek biologicznych i posiadającymi złowrogie moce, które mogą siać spustoszenie w układach nerwowych tych, których atakują. W swej istocie priony są białkami, które normalnie pełnią różne funkcje w komórkach organizmu.
Jednakże priony to białka, które uległy deformacji i nienormalnemu kształtowi, zmieniając je z łagodnych istot w złowrogie siły.
Ten nieregularny kształt powoduje efekt domina, powodując, że inne, normalne białka przyjmują tę samą nieregularną konfigurację. Kiedy priony gromadzą się w mózgu, prowadzą do szeregu chorób neurodegeneracyjnych.
Wszystkie te choroby są wspólnie określane jako pasażowalne encefalopatie gąbczaste (TSE).
Charakteryzują się stopniowym niszczeniem tkanki mózgowej, co prowadzi do ciężkich i śmiertelnych objawów neurologicznych. Najbardziej znaną z nich jest choroba Creutzfeldta-Jakoba (CJD) występująca u ludzi, która niczym złodziej w nocy po cichu okrada swoje ofiary z pamięci, osobowości, a ostatecznie życia.
Mroczna saga o chorobie szalonych krów
Okres inkubacji choroby Creutzfeldta-Jakoba jest tak długi, że u niektórych osób, które otrzymały białko prionowe podczas wybuchu choroby szalonych krów w latach 80. XX wieku, dopiero teraz zaczynają wykazywać objawy choroby
Historia prionów jest przesiąknięta tajemnicą i strachem. Przez dziesięciolecia naukowcy zastanawiali się nad przyczyną niektórych chorób neurodegeneracyjnych, w których mózg zamienia się w przypominającą gąbkę masę podziurawioną.
Historia prionów przybrała ciemniejszy obrót wraz z wybuchem gąbczastej encefalopatii bydła (BSE), lepiej znanej jako choroba szalonych krów. Pod koniec XX wieku choroba wyniszczyła populację bydła w Wielkiej Brytanii, prowadząc do kryzysu zdrowia publicznego.
Ognisko było związane z powszechną w czasach karmienia bydła mączką mięsno-kostną, do której zaliczały się szczątki innych zwierząt, w celu zwiększenia spożycia białka. Strach wzrósł, gdy odkryto, że BSE może przenosić się z jednego gatunku na drugi, powodując u ludzi postać choroby Creutzfeldta-Jakoba.
Odkrycie, że choroby te nie są wywoływane przez wirusy czy bakterie, ale przez same białka, zszokowało społeczność naukową. Była to zmiana paradygmatu, która podważyła same podstawy teorii chorób zakaźnych.
Tajemnica przenoszenia prionów
Priony mają mrożącą krew w żyłach zdolność do przekazywania swojego nieprawidłowego stanu nie poprzez replikację, jak wirusy czy bakterie, ale poprzez pewnego rodzaju molekularną perswazję. Przekształcają normalne białka w ich nieprawidłową formę, rozprzestrzeniając choroby w organizmie i, w pewnych warunkach, między organizmami.
Najczęstszą formą przenoszenia prionów jest sporadyczna, to znaczy zachodząca bez przyczyny. Choroba dotyka najczęściej osoby po 50. roku życia i występuje z prawdopodobieństwem 1-2 przypadków na milion mieszkańców.
To spontaniczne zjawisko jest przyczyną większości przypadków choroby Creutzfeldta-Jakoba (CJD). Uważa się, że ma to związek z naturalnym procesem starzenia, jednak nie zostało to udowodnione.
Niektóre przypadki choroby prionowej mają charakter rodzinny, co oznacza, że są spowodowane dziedzicznymi mutacjami w genie białka PRNP. Te mutacje genetyczne prowadzą do produkcji białek prionowych, które są bardziej podatne na nieprawidłowe tworzenie.
Rodzinne formy choroby prionowej dziedziczą się w sposób autosomalny dominujący, co oznacza, że do odziedziczenia choroby wymagana jest tylko jedna kopia zmutowanego genu.
Chorobami prionowymi można się zarazić poprzez kontakt z zakażoną tkanką. Ta forma przeniesienia może nastąpić na kilka sposobów: Niektóre procedury medyczne mogą spowodować przeniesienie prionów, jeśli używane są zanieczyszczone narzędzia. Należą do nich narzędzia neurochirurgiczne, przeszczepy rogówki, przeszczepy opony twardej i leczenie hormonem wzrostu pochodzącym z ludzkiej przysadki mózgowej.
Odmiana choroby Creutzfeldta-Jakoba (vCJD) jest związana ze spożyciem produktów wołowych zanieczyszczonych prionami powodującymi chorobę szalonych krów. W rzadkich przypadkach choroby prionowe przenoszone były poprzez transfuzję krwi od dawców, którzy nieświadomie zostali zakażeni wirusem choroby kręgowej.
We Francji wiele przypadków choroby Creutzfeldta-Jakoba u dzieci było spowodowanych błędami medycznymi, odnotowano co najmniej 200 przypadków.
Lekarze podawali karłowatym dzieciom leki z przysadki mózgowej zwierząt cierpiących na gąbczastą encefalopatię bydła. Następnie pracownicy medyczni zostali całkowicie uniewinnieni przez sąd.
Należy pamiętać, że choroby prionowe nie są przenoszone przez przypadkowy kontakt, powietrze, wodę lub dotyk zakażonej osoby lub zwierzęcia.
Stąd nie ma wyjścia
Choroby prionowe często dają objawy dopiero po wystąpieniu znacznych i nieodwracalnych uszkodzeń mózgu. Bariera krew-mózg, która chroni mózg przed patogenami, również utrudnia potencjalnym terapiom dotarcie do dotkniętych obszarów.
Głównym wyzwaniem w badaniach nad prionami jest opracowanie leków, które pokonają tę barierę i skutecznie namierzą nieprawidłowo sfałdowane białka.
Obecnie nie ma metody, która mogłaby zatrzymać lub odwrócić proces nieprawidłowych zmian w strukturze białek i późniejszego uszkodzenia mózgu.
Wróćmy do choroby Creutzfeldta-Jakoba. Stanowi około 85% wszystkich ludzkich encefalopatii prionowych i dotyka ludzi wszystkich narodowości i ras, mężczyzn i kobiet, dorosłych i dzieci. Następuje nieodwracalność. Pojawiają się subtelne zmiany w zachowaniu i nastroju, malując osobowość nieznanymi pociągnięciami pędzla. Koordynacja jest zaburzona.
Umysł, który kiedyś był wiarygodnym narratorem historii życia, staje się coraz bardziej fragmentaryczny. Zmiany osobowości stają się coraz głębsze, czasami objawiają się w postaci lęku lub depresji, czasami w postaci nietypowej agresji.
W końcowej fazie choroba Creutzfeldta-Jakoba prowadzi do stanu głębokiego oderwania. Niegdyś energiczny człowiek, pełen jasnych historii i marzeń, teraz milczy.
Czas trwania choroby jest krótszy niż dwa lata. Dziś jest to choroba nieuleczalna, śmierć następuje w 100% przypadków. Choroba może wystąpić w każdym wieku.
Rozpoznanie choroby Creutzfeldta-Jakoba może być trudne i zwykle polega na wykluczeniu innych przyczyn demencji. Specyficzne badania diagnostyczne obejmują elektroencefalografię (EEG), MRI mózgu i badanie płynu mózgowo-rdzeniowego (CSF) pod kątem markerów chorobowych.