Transmisibilne spužvaste encefalopatije (TSE) jesu grupa progresivnih, nepromjenjivo fatalnih stanja koja su povezana sa prion imai utiču na mozak (encefalopatije) i nervni sistem mnogih životinja, uključujući ljude, goveda i ovce. Prema najraširenijoj hipotezi, prenose ih prion, iako neki drugi podaci ukazuju na upletenost infekcije spiroplazmama. Mentalne i fizičke sposobnosti se pogoršavaju i u korteksu pojavljuju se mnoge sitne rupe, zbog kojih se čini poput spužve kada se pod mikroskopom ispituje moždano tkivo dobijeno na obdukciji. Poremećaji uzrokuju oštećenje moždane funkcije, uključujući promjene pamćenja, promjene ličnosti i probleme s kretanjem koji se hronično pogoršavaju.
TSE kod ljudi uključuju Creutzfeldt-Jakobovu bolest – koja ima četiri glavna oblika, sporadični (sCJD), nasljedni/porodični (fCJD), jatrogeni (iCJD) i varijantni oblik (vCJD) – Gerstmann-Sträussler-Scheinkerov sindrom, fatalna porodična nesanica, kuru i nedavno otkrivene varijabilna proteaza-osetljiva prionopatija i porodična spongiformna encefalopatija. Ova stanja čine spektar bolesti sa preklapajućim znacima i simptomima. TSE kod sisara koji nisu ljudi uključuju češanje kod ovaca, goveđu spongiformnu encefalopatiju (BSE) – popularno poznato kao "bolest ludih krava" – kod goveda i bolest hroničnog trošenja (CWD) - takođe poznata kao bolest zombi jelen – kod jelena i losa. Varijanta varijantni oblik Creutzfeldt-Jakobove bolesti nastaje izlaganjem prionima goveđoj spongiformnoj encefalopatiji.
Za razliku od drugih vrsta zaraznih bolesti, koje se šire uzročnicima genoma sa DNK ili RNK (poput virusa ili bakterija, vjeruje se da je zarazni uzročnik u TSE prion, tako da se sastoji isključivo od proteinskog materijala. Pogrešni prionski proteini prenose bolest između individua i uzrokuju pogoršanje stanja mozga. TSE su jedinstvene bolesti po tome što njihova etiologija može biti genetička, sporadična ili zarazna, jedenjem zaraženih namirnica i putem jatrogenih sredstava (npr. transfuzijom krvi). Većina TSE su sporadični i javljaju se kod životinje bez mutacije prionskih proteina. Nasljedni TSE javlja se kod životinja koje nose rijetki mutantni prionski alel, koji izražava prionske proteine koji se sami savijaju u konformacijsku bolest. Prenos se javlja kada zdrave životinje konzumiraju zagađena tkiva od drugih koji boluju od te bolesti. Osamdesetih i devedesetih godina, goveđa spongiformna encefalopatija širila se u goveda na epidemijski način. Do toga je došlo zato što se stoka hranila prerađenim ostacima druge stoke, što je danas zabranjeno u mnogim zemljama. Zauzvrat, konzumacija (kod ljudi) hrane proizvedene od goveda koja je sadržavala tkiva kontaminirana prionima rezultirala je izbijanjem varijantnim oblikom Creutzfeldt-Jakobove bolesti, tokom 1990-ih i 2000-ih.
Prioni se ne mogu prenositi zrakom, dodirivanjem ili većinom drugih oblika slučajnog kontakta. Međutim, mogu se prenijeti kontaktom sa zaraženim tkivom, tjelesnim tekućinama ili kontaminiranim medicinskim instrumentima. Uobičajeni postupci sterilizacije, poput ključanja ili zračenja materijala, ne čine prione neinfektivnim. Međutim, tretman jakim gotovo nerazrijeđenim izbjeljivačem i /ili natrij-hidroksidom ili zagrijavanje na minimalno 134 °C uništava prione.
Klasifikacija + Poznate spongiformne encefalopatije ICTVdb CodeBolestPrirodni domaćin Prion PrP izoforma Preživari Neljudski sisari 90.001.0.01.001. Skrapi Ovce i koze Skrapi prion PrPSc Da 90.001.0.01.002. Transmisivna nerčeva encefalopatija (TME) Nerc TME prion PrPTME Ne 90.001.0.01.003. Hronična oštećujuća bolest (CWD) Jelen, bjelorepi jelen, mazgasti jelen/mulasti jelen i crveni jelen CWD prion PrPCWD Da 90.001.0.01.004. Goveđa spongiformna encefalopatija (BSE)općeponzata kao „bolest ludih krava“ Goveda BSE prion PrPBSE Da 90.001.0.01.005. Mačija spongiformna encefalopatija (FSE) Mačke FSE prion PrPFSE Ne 90.001.0.01.006. Egzotična kopitarska encefalopatija (EUE) Nijala i veliki kudu EUE prion PrPEUEDaKamilja spongiformna encefalopatija (CSE)Kamila PrPCSE Da Ljudske bolesti 90.001.0.01.007. Kuru Ljudi Kuru prion PrPKuru Ne 90.001.0.01.008. Creutzfeldt-Jakobova bolest (CJD) CJD prion PrPsCJD Ne Variantnq Creutzfeldt-Jakobova bolest (vCJD, nvCJD) vCJD prion Vjeruje se da je identičan prionu BSE. PrPvCJD 90.001.0.01.009. Gerstmann-Sträussler-Scheinkerov sindrom (GSS) GSS prion PrPGSS Ne 90.001.0.01.010. Fatalna porodična nesanica (FFI) FFI prion PrPFFI Ne Porodična spongiformna encefalopatija
Karakteristike Degenerativno oštećenje tkiva uzrokovano ljudskim prionskim bolestima (CJD, GSS i kuru) karakteriziraju četiri značajke: spužvasta promjena, gubitak kožnih neurona, astrocitoza i stvaranje amiloidnog plaka. Te se osobine dijele s prionskim bolestima na životinjama, a prepoznavanje ovih sličnosti podstaknulo je prve pokušaje prenošenja ljudske prionske bolesti (kuru) na primata 1966., nakon čega su slijedili CJD 1968. i GSS 1981. Ovi neuropatološke osobine činile su osnovu histološke dijagnoze ljudskih prionskih bolesti već dugi niz godina, iako je prepoznato da su ove promjene izuzetno varijabilne, kako od slučaja do slučaja, tako i unutar centralnog nervnog sistema u pojedinačnim slučajevima.
Klinički znakovi kod ljudi variraju, ali obično uključuju promjene ličnosti, psihijatrijske probleme poput depresija, nedostatak koordinacije i / ili nesiguran hod (ataksija). Pacijenti također mogu doživjeti nehotične trzaje koji se nazivaju mioklonus, neobične senzacije, kao što su nesanica, zbunjenost ili problemi s pamćenjem. U kasnijim fazama bolesti, pacijenti imaju teška mentalna oštećenja (demencija) i gube sposobnost kretanja ili govora.
Rani neuropatološki izvještaji o ljudskim prionskim bolestima patili su od zabune u nomenklaturi, u kojoj se povremeno previdio značaj dijagnostičke značajke spongiformne promjene. Kasnija demonstracija da su ljudske prionske bolesti prenosive pojačala je važnost spongiformne promjene kao dijagnostičke osobine, koja se ogleda u upotrebi izraza "spongiformna encefalopatija" za ovu grupu poremećaja.
Čini se da su prioni najzarazniji u direktnom kontaktu sa zahvaćenim tkivima. Naprimjer, Creutzfeldt - Jakobova bolest prenesena je na pacijente koji uzimaju injekcije hormona rasta prikupljenih od ljudskih hipofiza, s trupla dura alotransplantata i iz instrumenata koji se koriste za operacije na mozgu (Brown, 2000) (prioni mogu preživjeti postupak sterilizacije u "autoklavu", koji se koristi za većinu hirurških instrumenata). Takođe se vjeruje da prehrambena konzumacija pogođenih životinja može prouzrokovati polahko akumuliranje priona, posebno kada kanibalizam ili slična praksa omogućava da se proteini akumuliraju tokom više od jedne generacije. Primjer je kuru, koja je sredinom 20. stoljećsa dostigla razmjere epidemije u narodu Fore Papua Nova Gvineja, koji su konzumirali njihove mrtve kao pogrebni ritual. Zakoni u razvijenim zemljama sada zabranjuju upotrebu topljenje preživarskih proteina u hrani za preživare kao predostrožnost protiv širenja zaraze prionima kod goveda i drugih preživara.
Postoje dokazi da se prionske bolesti mogu prenositi i zračnim putem.
Treba imati na umu da nisu sve encefalopatije uzrokovane prionima, kao u slučajevima PML (uzrokovana JC virusom, CADASIL (uzrokovanim abnormalnom aktivnosti proteina NOTCH3) i Krabbeova bolest (uzrokovana nedostatkom enzima galaktozilceramidaze). Progresivna spongiformna leukoencefalopatija (PSL) – koja je spužvasta encefalopatija – također vjerovatno nije uzrokovana prionom, iako kontakt koji je izaziva među naizmjeničnim pušačima heroina još nije identificiran. To je, u kombinaciji sa vrlo varijabilnom prirodom patologije prionske bolesti, razlog zašto se prionska bolest ne može dijagnosticirati samo na osnovu simptoma pacijenta.
Uzrok Genetika Prionsku bolest uzrokuju mutacije u genu PRNP. Porodični oblici prionske bolesti izazvani su nasljednim mutacijama u genu PRNP. Međutim, samo je mali procenat svih slučajeva prionske bolesti u porodicama. Većina slučajeva prionske bolesti su sporadični, što znači da se javljaju kod ljudi bez ikakvih poznatih faktora rizika ili genskih mutacija. U rijetkim slučajevima, prionske bolesti mogu se prenijeti i izlaganjem tkivima kontaminiranim prionima ili drugim biološkim materijalima dobijenim od osoba s prionskom bolešću.
Gen PRNP daje upute za stvaranje proteina koji se naziva prionski proteini (PrP). U normalnim okolnostima, ovaj protein može biti uključen u transport bakra u ćelije. Također može biti uključen u zaštitu moždanih ćelija i pomoć u komunikaciji. Mutacija u ovom genu uzrokuju da ćelije proizvode abnormalni oblik prionskog proteina, poznat kao PrPSc. Ovaj abnormalni protein se nakuplja u mozgu i uništava nervne ćelije, što rezultira znacima i simptomima prionske bolesti.
Porodični oblici prionske bolesti nasljeđuju se autosomno dominantno, što znači da je jedna kopija promijenjenog gena u svakoj ćeliji dovoljna da izazove poremećaj. U većini slučajeva pogođena osoba nasljeđeni promijeni gen nasljeđuje od jednog pogođenog roditelja.
Kod nekih ljudi porodični oblici prionske bolesti uzrokovani su novom mutacijom gena PRNP. Iako takvi ljudi najvjerovatnije nemaju pogođenog roditelja, genetičku promjenu mogu prenijeti na svoju djecu.
Samoproteinska hipoteza Protein može biti zarazno sredstvo, inducirajući vlastitu replikaciju i uzrokujući konformacijsku promjenu normalnog ćelijskg PrPC u PrPSc. Dokazi za ovu hipotezu: * Titar infektivnosti korelira s nivoima PrP Sc . Međutim, to se osporava . PrPSc je izomer PrPC Denaturiracija PrP otklanja infektivnost PrP-nulti miševi ne mogu biti zaraženi PrPC osiromašivanje u neuronskom sistemu miševa s utvrđenom neuroinvazivnom prionskom infekcijom preokreće ranu spužvastost i deficite u ponašanju, zaustavlja daljnje napredovanje bolesti i produžava životni vijek
Multukomponentna hipotez Iako ne sadrže genomske nukleinske kiseline, prioni se mogu sastojati od više od samog proteina. Čini se da prečišćeni PrPC nije u stanju da se pretvori u infektivni oblik PrPSc, osim ako se ne dodaju druge komponente, poput RNK i lipida. Ove druge komponente, zvane kofaktori, mogu činiti dio zaraznog priona ili mogu služiti kao katalizatori za replikaciju priona samo s proteinima.
Spiroplazmatska hipoteza Postoje neki sporni dokazi o ulozi bakterija iz roda Spiroplasma u etiologiji TSE-a, prvenstveno zahvaljujući radu Franka Bastiana. Činjenica da se PrPSc ne može otkriti u oko 10% slučajeva CWD-a, dok Bastian tvrdi da je uspješno uzgajao "Spiroplasmu spp." Iz mozga jelena s CWD-om i ovaca sa češanjem 100%, koje su mogle proširiti bolest na druge preživare u odsustvu PrPSc, što je navelo njega i druge da sumnjaju da je infekcija spiroplazmom možda pravi uzrok TSE. Prema ovoj hipotezi PrPSc bi bio samo nesavršeni marker infekcije (i sa osetljivosti i sa NPV <m1), bilo inducirano direktno „Spiroplazmom“ ili odbrambenim mehanizmom domaćina.
Drugi istraživači nisu pronašli dokaze za hipotezu za uzročnost spiroplazme u TSE. Bastian, međutim, nemogućnost pronalaska spiroplazme u 100% slučajeva pripisuje genetičkoj varijabilnosti.
Bastian je također izjavio da su autori studije za hrčke za svoj PCR koristili različite prajmere nego što je on radio, što bi moglo rezultirati lažno negativnim nalazima.
Virusna hipoteza Ova hipoteza pretpostavlja da je još neotkriveni zarazni virusni uzročnik izaziva bolest. Dokazi za ovu hipotezu su sljedeći: * Vrijeme inkubacije je usporedivo s lentivirusnim * Varijacija sojeva različitih izolata PrPSc Sve veći titar PrP Sc kako bolest napreduje sugerira sredstvo za replikaciju.
Dijagnoza