BSE

Wielka Brytania 1986

-Mad cow disease („choroba szalonych krów”)

-Gąbczasta encefalopatia bydła (bovine spongiform encephalopathy - BSE)

-Zachorowania w innych krajach

-Przyczyna nieznana

-Podobieństwo do gąbczastych encefalopatii innych gatunków i człowieka

-Panika konsumentów i załamanie się brytyjskiego rynku wołowiny

-Reperkusje polityczne

-Największe wyzwanie dla weterynarii końca XX wieku

-Jedno z największych wyzwań biologii końca XX wieku

-Nagroda Nobla (Prusiner 1997)

Gąbczaste encefalopatie zwierząt

Trzęsawka (choroba kłusowa) owiec i kóz (Scrapie)

Gąbczasta encefalopatia przeżuwaczy (Chronic Wasting Disease)

Zakaźna encefalopatia norek

Gąbczasta encefalopatia kotów

Gąbczaste encefalopatie ludzi

Choroba kuru

Choroba Creutzfeldta-Jakoba

Zespół Gerstmanna-Sträusslera

Śmiertelna rodzinna bezsenność

Trzęsawka owiec

-Od wieków, głównie Wielka Brytania

-Inkubacja 1-5 lat, przewlekłe objawy neurologiczne, śmierć

-Szerzy się podczas wykotów (łożysko)

-Doświadczalnie można zarazić myszy, kozy, bydło, norki, małpy itp.

-Zarazek w mózgu owiec

-Niezwykle oporny (wytrzymuje m.in. 120°C)

-Niepodobny do wirusów

-Jest to białko bez kwasu nukleinowego

-Prion (Proteinaceous Infectious Agent - białkowy czynnik zakaźny)

Teoria prionów

-„Herezja” biologiczna (samoreplikujące się białko, „gen” białkowy)

Tymczasem wszystko wskazuje, że

-Białko pionowe jest w każdym organizmie

-„Normalne” i „nienormalne”

-To „nienormalne” jest zarazkiem trzęsawki

-I zmienia „normalne” w „nienormalne”

-Priony trzęsawki przeniosły się z paszy na bydło i wywołały BSE

-I przeniosły się na dzikie przeżuwacze oraz norki i koty

-I pokarmem wołowym przeniosły się na człowieka?

Różnica jest w kształcie cząsteczki (strukturze przestrzennej). PrP^c to α-helisa, PrP^sc to struktura β-fałdowa.

Właściwości prionów

Patogeneza BSE

-Zakażenie naturalne per os

-Kępki Peyera - naczynia limfatyczne - śledziona?

-Ze śledziony neuronami do rdzenia i mózgu?

-W neuronach normalne białko pionowe (PrP^c) zmienia się w nienormalne oporne na proteolizę (PrP^sc)

-To zmiana jego konfiguracji

-Stopniowo złogi tego białka gromadzą się w neuronach

-Postępująca wakuolizacja i apoptoza neuronów

Geneza BSE

-W G.B. dużo trzęsawki od ponad 200 lat

-Tam też tradycja mączki w żywieniu cieląt zwłaszcza mlecznych

-Na początku lat 80-tych wzrost pogłowia owiec (30 mln na 4 mln krów)

-Zmiana technologii produkcji mączek mięsno-kostnych

-Centralizacja utylizacji

-Wzrost ekspozycji bydła na priony „owce pasza bydło”

-I od połowy lat 80-tych pojawia się BSE

Epizootiologia BSE

-Najpierw zakażenia „owce pasza bydło”

-Potem zakażenia „bydło pasza bydło”

-Wyselekcjonował się szczep BSE różny od szczepów Scrapie

-Aby zniszczyć priony = 133°C, 3 atm, 20 min, cząstki mniejsze niż 5 cm

-Źródło zakażenia: priony w paszy (1g mózgu można zakazić krowę!)

-Drogi zakażenia: tylko alimentarna

-Okres inkubacji: średnio 5 lat

-Przewlekłe, śmiertelne zachorowania krów dorosłych

-Głównie mlecznych, pojedyncze w stadzie!!!

-Priony BSE są w OUN (mózgowie, rdzeń, siatkówka)

-Są też w jelicie

-Są w układzie limfatycznym? (Przy trzęsawce tak!)

Drogi szerzenia się BSE

-Karma zakażona prionami (mączki)

Występowanie BSE

(stan na dzień 7 października 2003)

-G.B. około 180000 przypadków

-Irlandia 1295

-Portugalia 820

-Francja 849

-Szwajcaria 448

-Hiszpania 331

-Niemcy 273

-Belgia 114

-Włochy 88

-Holandia 63

-Słowacja 12

Liczba przypadków na „kontynencie” wzrasta

Homogenizacja próbki mózgu działanie enzymów proteolitycznych (niszczenie PrP^c) Western Blot rozdział elektroforetyczny w żelu przemieszczenie białek z żelu na błonę wykrycie immunologiczne wyniki

Diagnostyka BSE

-Przyżyciowa

--Tylko klinicznie

--Brak odpowiedzi immunologicznej ani zmian biochemicznych krwi

-Pośmiertna

---Histopatologia mózgu

---Obraz w ME („Fibryle” białka pionowego)

---Western Blot i testy ELISA

---Próba biologiczna na myszach (300 dni!!)

Obraz kliniczny BSE

Zmiany w zachowaniu się

-Lękliwość, nerwowość, wzmożona czujność

-Agresywność, zwłaszcza potężne kopnięcia ludzi i zwierząt

-Częste oblizywanie śluzawicy

-Zgrzytanie zębami

-Drżenia mięśni warg, śluzawicy, uszu, szyi, przedpiersia, boków lub całego ciała

Zaburzenia motoryczne

-Chód coraz sztywniejszy, niezborność, hipermetria

-Potykanie się o przeszkody

-Ślizganie i przewracanie się na twardym podłożu

-W końcowym stadium zaleganie

Zaburzenia reakcji na bodźce

-Przejawy paniki lub nawet przewrócenia się w wyniku najlżejszych bodźców ze środowiska

-Przeczulica zwłaszcza głowy i szyi, dotknięcie tych okolic wywołuje rzucanie głową, wykrzywianie śluzawicy, ślinienie się, parskanie

Wyniszczenie

-Mimo zachowanego apetytu postępujące chudnięcie, spadek mleczności

Zwalczanie BSE w Wielkiej Brytanii

-1988 r. zakaz żywienia przeżuwaczy białkiem przeżuwaczy

-I od 1993 roku liczba przypadków BSE zaczęła spadać

-Ale przypadkowe zakażenia bydła paszą dla innych zwierząt

-1996 r. zakaż żywienia zwierząt jadalnych (też koni, ryb) białkiem ssaków

-Wybijanie bydła starszego niż 30 m-cy

-Nadzieja na zlikwidowanie BSE do 2010 roku

-Inne kraje?

Zasady zwalczania BSE w Polsce

-Choroba zwalczana z urzędu

-Zakaz importu mączek, zwierząt, żywności i innych produktów niosących ryzyko BSE

-Monitoring BSE: badanie mózgów bydła rzeźnego

---Wszystkie w wieku powyżej 30 m-cy

---A w grupie największego ryzyka (z importu, z objawami neurologicznymi, padłe, ubite z konieczności) - od 24 miesięcy

---Też owiec i kóz starszych niż 18 m-cy

-System segregacji i postępowania z odpadami

Odpady zwierzęce w Polsce

-Odpady szczególnego ryzyka (m.in. czaszka z mózgiem, kręgosłup z rdzeniem i zwojami, migdałki, jelito bydła >1 roku, a owiec młodszych) - spalenie

-Odpady wysokiego ryzyka (np. zwłoki z wyjątkiem powyższych) po inaktywacji (133°) mogą być np. nawozem czy opałem, ale nie paszą

-Odpady niskiego ryzyka (nie stanowią zagrożenia dla zdrowia ludzi lub zwierząt, np. ryby morskie, skóra, sierść, racice i inne odpady rzeźniane od zwierząt uznanych za zdatne do spożycia przez ludzi) - po 133°C mogą być karmą dla nieprzeżuwaczy

BSE - zoonozą?

-Niezwykła oporność prionów

-Ich przeniesienie się z bydła na norki i koty

-A doświadczalnie (z pokarmem) także na naczelne

-U ludzi znane były już wcześniej pionowe encefalopatie

-Przenoszone drogą alimentarną (kuru)

-Od 1994 roku nowy wariant choroby C-J w G.B. (v-CJD): młodsi pacjenci i dłużej trwa

-Szczep v-CJD jest identyczny z BSE

-A różny od „klasycznej” CJD czy trzęsawki

-Szacuje się, że około 0,5 mln zakażonego BSE bydła w G.B. dopuszczono do konsumpcji zanim wprowadzono zakaz (2 mln?)

-Mysz jest 1000x mniej wrażliwa na BSE niż bydła, a człowiek?

v-CJD u ludzi

-Do połowy 2003 roku około 140 zachorowań na świecie

-Z tego 132 w G.B.

-Czy to dużo?

-132 zachorowania przez prawie 9 lat na 60 mln ludzi

-Czy to początek wielkiej epidemii?

Znaczenie trzęsawki (Scrapie)

-Dawniej do 10% strat u owiec ras wełnistych

-Dziś u owiec mięsnych - mniejsze znaczenie

-Dla ludzi niegroźna

-Ale czy pod objawami trzęsawki nie kryje się BSE?

-Dlatego trzęsawka zwalczana z urzędu

-Choć w Polsce nie występuje

Zwalczanie

-Chore i ich potomstwo się likwiduje (bo zarazek w łożysku i wodach płodowych - zakażenie alimentarne)

-Dlatego też trzeba wybić całe stado

-Ale uzdrowienie populacji - zupełnie inne, niż BSE

-Metodami hodowlanymi

-Bo tu ścisła zależność wrażliwości owcy od genotypu PrP

{Miejsca krytyczne w genomie owczym 136, 154, 171 eliminacja tych miejsc tworzenie linii genetycznych opornych/niewrażliwych na trzęsawkę}

-W wielu krajach programy selekcji owiec niewrażliwych

-Bada się krew, określa genotyp i używa do rozrodu najodporniejsze

-Wypierając skutecznie trzęsawkę z populacji

Wielka Brytania - przyp. aut.

Bo u owiec Scrapie szerzy się też innymi drogami

Normalne	Zakaźne
Struktura α	Struktura β
Podatne na trawienie	Oporne na trawienie
Monomery	Agregaty