Transmissible spongioforme Enzephalopathie

Nachdem bis Mitte des 20. Jahrhunderts die Ähnlichkeit diverser Prionenerkrankungen beschrieben und ihre Übertragbarkeit experimentell festgestellt wurde, formulierte der US-Biochemiker Stanley Prusiner 1982 die Prionen-Hypothese. Zunächst kaum bis kritisch beachtet, gewann die neuartige Hypothese im Zuge der BSE-Epidemie ab Ende der 80er Jahre an Anerkennung.

Für die Entdeckung dieser neuartigen Klasse von Krankheitserregern erhielt Prusiner zahlreiche Auszeichnungen, darunter den Max-Planck-Forschungspreis, den Paul-Ehrlich-Preis, die Robert-Koch-Medaille und 1997 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin.

Man unterscheidet zwischen zwei Konformationsisomeren der Prionen:

Nichtinfektiöse Form

Die nichtinfektiöse Form der Prionen, auch PrP^C (Prion Protein Cellular) genannt, wird physiologischerweise im Körper gebildet und hat somit keine Krankheitsrelevanz. Die typische Struktur von PrP^C ist die Alpha-Helix. Sie kommt in den Zellen des ZNS vor. Seine Funktion ist jedoch weitestgehend noch unbekannt. Vermutlich handelt es sich um ein kupferbindendes Protein mit Schutzfunktion vor oxidativem Stress oder mit Beteiligung an synaptischen Interaktionen. Diese Form der Prionen kann leicht durch Proteasen abgebaut werden und zeigt eine gute Löslichkeit.

Potentiell infektiöse Form

Die potentiell infektiöse Form der Prionen wird auch PrP^Sc genannt (Prion Protein Scrapie-Isoform). Sie hat typischerweise eine ß-Faltblatt-Struktur und ist resistent gegenüber Proteasen.

Infektiöse Prionen katalysieren eine Konformationsumkehr von PrP^C (physiologische Form) zu PrP^Sc (infektiöse Form). Damit wird eine Kaskade angestoßen, in der es zur Umwandlung "gesunder" Prionen in die "kranke" Isoform kommt. Dieser Dominoeffekt geht mit fatalen Folgen einher. Weiterhin führt die Aggregation dieser fehlgefalteten Prionen zu amyloidartigen Ablagerungen.

Die Erkrankungen des TSE-Formenkreises haben zwei Phänomene gemeinsam:

Zum einen sind sie transmissibel, d.h. übertragbar im Sinne von infektiös. Dabei ist zu beachten, dass es sich nicht um herkömmliche Erreger handelt, sondern höchstwahrscheinlich um pathologisch abgeänderte Prionen. Dafür spricht, dass im ZNS der Erkrankten jegliche Zeichen einer Entzündung oder anderer immunologischer Prozesse fehlen, wie sie für Nukleinsäure-haltige Mikroben (Bakterien, Viren etc.) typisch wären. Die Übertragung erfolgt je nach Form durch genetische Disposition, Kannibalismus, den Verzehr von infizierten Nahrungsmitteln oder iatrogen.

Die zweite, namensgebende Eigenheit der TSE ist die spongiforme Veränderung des Hirnparenchyms. Dabei handelt es sich um eine schwammartige "Durchlöcherung" des Gehirns.

Die unterschiedlichen Formen der transmissiblen spongioformen Enzephalopathie manifestieren sich sowohl beim Menschen als auch bei Tieren.

...beim Menschen

• Creutzfeldt-Jakob-Krankheit (CJK)
• Kuru
• Letale familiäre Insomnie (FFI, fatal familial insomnia)
• Gerstmann-Sträussler-Scheinker-Syndrom (GSS)

...bei Tieren

• Schafe und Ziegen: Scrapie
• Rinder: Bovine spongiforme Enzephalopathie (BSE)
• Katzen: Feline spongiforme Enzephalopathie (FSE)
• Hirsche: Chronisch zehrende Hirschkrankheit (CWD, chronic wasting disease)
• Nerze: Transmissible Nerz-Enzephalopathie (TME, transmissible mink encephalopathy)
• Huftiere: Exotische Huftier-Enzephalopathie (EUE, exotic ungulate encephalopathy)

• Laborlexikon.de, abgerufen am 08.03.2021