Φέτος έγινε μια συνταρακτική επιστημονική ανακάλυψη που μας υπενθυμίζει πως δε θα πρέπει να είμαστε σίγουροι για τίποτα, και ιδίως για τη μεταδοσιμότητα των πιο επικίνδυνων ασθενειών. Οι σπογγώδεις εγκεφαλοπάθειες, αυτές οι θανατηφόρες μεταδόσιμες νευροεκφυλιστικές παθήσεις που περιλαμβάνουν τη νόσο των τρελών αγελάδων και το Κρόιτσφελντ-Γιάκομπ των ανθρώπων, μεταδόθηκαν τελικά και στα κουνέλια, τα οποία ως τώρα φαινόταν πλήρως ανθεκτικά στη νόσο, και θεωρούταν από τα λίγα, ίσως και το μοναδικό, θηλαστικό που δεν προσβάλλεται. Αυτή η ανθεκτικότητα καθορίζεται από τη μορφη της πριόν πρωτεΐνης PrP, η οποία καθορίζεται με τη σειρά της από την αλληλουχία των αμινοξέων της που κωδικοποιούνται απ’το αντίστοιχο γονίδιο του οργανισμού.

Η πρωτεΐνη αυτή αποτελεί το κέντρο αυτών των ασθενειών. Τέτοια πρωτεΐνη υπάρχει σε δυο μορφές: στην αβλαβή κυτταρική PrPC που εκφράζεται στα περισσότερα κύτταρα του σώματος, κυρίως όμως στο νευρικό σύστημα όλων των σπονδυλωτών, και στην κακοδιπλωμένη μορφή, ή PrPSc, ανθεκτικότατη μορφή που με απλή επαφή της με τις φυσιολογικές της αναγκάζει να υιοθετήσουν το δικό της σχήμα. Αυτή η κακοδιπλωμένη μορφή δε διασπάται εύκολα κι έτσι δεν απομακρύνεται απ’τα κύτταρα με αποτέλεσμα αυτά να πεθαίνουν στο τέλος απ’την υπερσυσσώρευσή της. Η παθολογική αυτή μορφή επιπλέον είναι εξαιρετικά ανθεκτική στις συνήθεις μεθόδους αποστείρωσης, έτσι μπορεί να μεταδοθεί σπάνια και με ιατρικές επεμβάσεις (ιατρογενές Κρόιτσφελντ-Γιάκομπ). Μεταδίδεται επίσης κι απ’τη διατροφή, όπως στην περίπτωση της επιδημίας των τρελών αγελάδων που τρέφονταν με πρωτεΐνικά συμπληρώματα από νεκρές αγελάδες και πρόβατα με τη νόσο, ή της παραλλαγής κούρου της φυλής των Φόρε των υψιπέδων της Νέας Γουινέας που εξαπλώθηκε από τον τιμητικό κανιβαλισμό των νεκρών. Τέλος ένας ακόμα παράγοντας που επηρεάζει την ανθεκτικότητα ενός οργανισμού στη μόλυνση με τέτοιες πρωτεΐνες άλλου είδους είναι η συγγένειά του με το είδος αυτό. Το πριόν ενός είδους μετατρέπει πολύ αποτελεσματικότερα πριόν του ίδιου ή και πολύ συγγενικού είδους παρόμοιας αλληλουχίας, γι’αυτό κι όσο φεύγουμε από συγγενικά ειδη σε πιο μακρυνά, τόσο δυσκολότερη γίνεται η μόλυνση, ο χρόνος επώασης γίνεται μεγαλύτερος και τα συμπτώματα ίσως τελικά δεν εμφανιστούν στη διάρκεια ζωής του φορέα. Για παράδειγμα, η τρομώδης νόσος των αιγοπροβάτων μολύνει αρκετά εύκολα τα συγγενικά βοοειδή, όμως πολύ δυσκολότερα τα ποντίκια κι ακόμα δυσκολότερα τον άνθρωπο.

Τα κουνέλια ωστόσο αποτελούσαν έως τώρα ειδική περίπτωση. Αν και συγγενείς με τα τρωκτικά (δεν είναι τρωκτικά τα κουνέλια, είναι τα πολύ κοντινά τους λαγόμορφα), φαίνονταν ανθεκτικά σε μολύνσεις με πριόν που μπορούν να προσ΄βαλλουν τα τρωκτικά. Στην πραγματικότητα, αποδείχθηκαν ανθεκτικά στα πριόν κάθε γνωστού είδους. Το μυστήριο αυτό της ανθεκτικότητας διερευνήθηκε γρήγορα με τη μελέτη της κυτταρικής πριόν πρωτεΐνης τους, η οποία, χάρη στην ιδιαιτερη διάταξη των αμινοξέων της και του σημείου που δένει με την κυτταρική μεμβράνη, αποδείχθηκε εξαιρετικά σταθερή. Δείτε μελέτες
εδώ,
εδώ
και
εδώ
για τη σταθερότητα της PrP του κουνελιού.

Τα ανατρεπτικά νέα ήρθαν φέτος το Μάρτιο, όταν ομάδες από ερευνητικά κέντρα της Ισπανίας, της Αγγλίας και των ΗΠΑ ανέφεραν πως κατόρθωσαν να σπάσουν το φραγμό μετάδοσης στα κουνέλια και να μεταδώσουν τελικά τη νόσο και σ’αυτά. Η μελέτη με τίτλο «Τα κουνέλια δεν είναι ανθεκτικά σε πριονική λοίμωξη»
(Rabbits are not resistant to prion infection)
δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό NAS.

Ομάδα 14 επιστημόνων λοιπόν, των Francesca Chianini, Natalia Fernández-Borges, Enric Vidal, Louise Gibbard, Belén Pintado, Jorge de Castro, Suzette A. Priola, Scott Hamilton, Samantha L. Eaton, Jeanie Finlayson, Yvonne Pang, Philip Steele, Hugh W. Reid, Mark P. Dagleish, Joaquín Castilla, των Ερευνητικού Ινστιτούτου aMoredun της Σκοτίας της Βρετανίας, bCIC bioGUNE της Χώρας των Βάσκων της Ισπανίας, Βασκικού Ιδρύματος Επιστημών της Χώρας των Βάσκων της Ισπανίας, Τμήματος Λοιμολογίας του Πανεπιστημιου Σκριπς της Φλόριντας, Εργαστηρίου Μόνιμων Ιογενών Νοσημάτων των Εργαστηρίων των Βραχωδών Ορέων της Μοντάνας των Εθνικών Ινστιτούτων Υγείας των ΗΠΑ, Κέντρου Έρευνας της Υγείας των Ζώων του Αυτόνομου Πανεπιστημίου της Βαρκελόνης της Ισπανίας, και Κέντρου Βιοτεχνολογίας της Μαδρίτης της Ισπανίας, κατόρθωσαν, αν και με μεγάλη δυσκολία, να μολύνουν κουνέλια με τον παράγοντα των σπογγωδών εγκεφαλοπαθειών. Σύμφωνα με τους ίδιους:

Μετάφραση: Bolko

Περίληψη

Η ικανότητα των πριόν να μολύνουν μερικά είδη κι όχι άλλα καθορίζεται από το φραγμό μετάδοσης. Αυτό το ανεξήγητο φαινόμενο οδήγησε στην άποψη ότι ορισμένα είδη δεν ήταν επιρρεπή στις μεταδόσιμες σπογγώδεις εγκεφαλοπάθειες (μσε) κι άρα καθιστούσαν αμελητέο κίνδυνο για την ανθρώπινη υγεία αν καταναλωθούν. Χρησιμοποιώντας την τεχνική της κυκλικής ενίσχυσης της πρωτεΐνικής κακοδίπλωσης (κεπκ), μπορέσαμε να υπερνικήσουμε το φραγμό των ειδών στα κουνέλια, τα οποία έχουν ταξινομηθεί ως ανθεκτικά στις μσε για τέσσερις δεκαετίες. Ομογενοποίημα εγκεφάλου κουνελιού, είτε μη μολυσμένο είτε μολυσμένο σε εργαστηριακές συνθήκες με πριόν σχετιζόμενα με ασθένεια προερχόμενα από διάφορα είδη, υποβλήθηκε σε επαναλαμβανόμενους κύκλους κεπκ. Εκ νέου παρηγμένα πριόν κουνελιού από μη μολυσμένο υλικό ελέγχθηκαν για λοιμογονικότητα σε κουνέλια, με ένα από τα τρία ενδοεγκεφαλικά ενοφθαλμισμένα ζώα να υποκύπτει στην ασθένεια σε 766 μέρες και να παρουσιάζει όλα τα χαρακτηριστικά μιας μσε, αποδεικνύοντας έτσι ότι τα λαγοειδή δεν είναι ανθεκτικά σε πριονική λοίμωξη. Υλικό από τον εγκέφαλο του κλινικά προσβεβλημένου κουνελιού που περιείχε παθολογική πρωτεΐνη πριόν οδήγησε σε ποσοστό προσβολής 100% μετά τον ενοφθαλμισμό του σε διαγονιδιακά ποντίκια που υπερέκφραζαν την πρωτεΐνη πριόν (PrP) του κουνελιού. Η μεταδοσιμότητα στα κουνέλια (χρόνος επώασης πάνω από 470 μέρες) έχει επιβεβαιωθεί σε 2 από 10 κουνέλια μετά από ενδοεγκεφαλικό ενοφθαλμισμό. Παρά το ότι τα κουνέλια πλέον δε μπορούν να ταξινομούνται ως ανθεκτικά στις μσε, είναι απίθανο ένα ξέσπασμα νόσου τρελών κουνελιών.

Πρωτότυπο:

Abstract

The ability of prions to infect some species and not others is determined by the transmission barrier. This unexplained phenomenon has led to the belief that certain species were not susceptible to transmissible spongiform encephalopathies (TSEs) and therefore represented negligible risk to human health if consumed. Using the protein misfolding cyclic amplification (PMCA) technique, we were able to overcome the species barrier in rabbits, which have been classified as TSE resistant for four decades. Rabbit brain homogenate, either unseeded or seeded in vitro with disease-related prions obtained from different species, was subjected to serial rounds of PMCA. De novo rabbit prions produced in vitro from unseeded material were tested for infectivity in rabbits, with one of three intracerebrally challenged animals succumbing to disease at 766 d and displaying all of the characteristics of a TSE, thereby demonstrating that leporids are not resistant to prion infection. Material from the brain of the clinically affected rabbit containing abnormal prion protein resulted in a 100% attack rate after its inoculation in transgenic mice overexpressing rabbit PrP. Transmissibility to rabbits (>470 d) has been confirmed in 2 of 10 rabbits after intracerebral challenge. Despite rabbits no longer being able to be classified as resistant to TSEs, an outbreak of “mad rabbit disease” is unlikely.

Διευκρινίσεις:
1 Ο ενοφθαλμισμός και ο εμβολιασμός είναι το ίδιο πράγμα. Αρχικά σήμαινε την τοποθέτηση οφθαλμού ενός φυτού σ’ένα άλλο, αργότερα η σημασία του όρου επεκτάθηκε.
2 Ενδοεγκεφαλικά γίνεται ο εμβολιασμός για ταχύτερη εκδήλωση των συμπτωμάτων. Το πριόν εισάγεται κατευθείαν στον εγκέφαλο.
3 Η κυκλική ενίσχυση της πρωτεϊνικής κακοδίπλωσης
(protein misfolding cyclic amplification)
είναι μια διαδικασία ανάλογη της
αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης (pcr).
Εδώ όμως δεν έχουμε dna, αλλά πριόν. Ποσότητα κακοδιπλωμένου πριόν τοποθετείται μαζί με αρκετό φυσιολογικό, κι έπειτα περνά από κύκλους υπερήχων ώστε τα συσσωμάτώματά του (η παθολογική μορφή συναντάται σχεδόν πάντοτε συσσωματωμένη, όχι μεμονωμένα μόρια) να σπάσουν για να μπορέσουν τα μόρια του να βρουν όσο το δυνατόν περισσότερα φυσιολογικά ώστε να τα επηρεάσουν. Σιγά-σιγά το ποσοστό του κακοδιπλωμένου πριόν αυξάνεται.
4 Η ομογενοποίηση, δηλαδή η πλήρης διάλυση όλων των κυττάρων ενός ιστού, γίνεται όταν δε μας ενδιαφέρουν τα κύτταρα, αλλά άλλα στοιχεία του ιστού, π.χ. να μετρήσουμε το ποσοστό ενος στοιχείου, ενός φαρμάκου, της πρωτεΐνης, των υδατανθράκων κ.ά. Στην περίπτωση της πριονικής έρευνας το ομογενοποίημα εγκεφάλου χρησιμοποιείται συχνά για ενοφθαλμισμό ζώων ή ως υλικό προς κεπκ.

Η παραπάνω μελέτη δε θα πρέπει να προκαλέσει ανησυχία. Αν κι εμένα μου φάνηκε υπερβολικά παράξενο και ομολογουμένως τρόμαξα και κάπως ζαλίστηκα μόλις το πρωτοάκουσα, δηλαδή τα κουνέλια να παθαίνουν Κρόιτσφελντ-Γιάκομπ ενώ τόσο καιρό πιστευόταν ότι έχουν ανοσία. Δε θα πρέπει ν’ανησυχούμε καθόλου διότι πρώτον και σημαντικότερο, τα κουνέλια δεν εμφανίζουν από μόνα τους σποραδικά τέτοια ασθένεια όπως τα μηρυκαστικά κι ο άνθρωπος, αλλά την έπαθαν ύστερα από επιτηδευμένη μόλυνση. Επίσης δε μεταδίδεται εύκολα εάν ο οργανισμός δεν καταναλωθεί. Για μας δηλαδή που αγαπάμε τα κουνέλια και δεν πρόκειται να τα φάμε, ένα τέτοιο ενδεχόμενο είναι ανύπαρκτο εφόσον επίσης τα ταΐζουμε αποκλειστικά με τη φυσική τους φυτική τροφή. Ακόμα κι όμως γι’αυτούς που τα τρώνε, δεν κινδυνεύουν καθόλου να πάθουν τίποτα, εφόσον και στις επαγγελματικές εκτροφές τρέφονται αποκλειστικά με φυτική τροφή. Ακόμα κι αν όμως έπαιρναν συμπλήρωμα ζωικής πρωτεΐνης, η πιθανότητα να μολυνθούν θά’ταν απειροελάχιστη, αν σκεφτούμε πόσο μικρή είναι η πιθανότητα τώρα με τους εντατικότερους ελέγχους να καταλήξει ζώο με μσε στη ζωοτροφή, και πόσο δύσκολα, ακόμα κι αν κατέληγε, θα μολύνονταν τα κουνέλια.

Πάντως τα κουνέλια είναι αρκετά αανθεκτικά σύμφωνα με τ’αποτελέσματα της μελέτης. Σημειώστε πόσο μικρό ποσοστό παρουσίασε τελικά κλινικά συμπτώματα και πόσο μεγάλος ήταν ο χρόνος επώασης, περισσότερος από ένα χρόνο, διάστημα αρκετά μεγάλο για το μικρό μέγεθός τους. Παρόλα αυτά ο χρόνος επώασης μειώθηκε στο δεύτερο πέρασμα του πριόν απ’τα κουνέλια, δείχνοντας πως η πρωτεΐνη προσαρμόστηκε στο είδος, όπως έχει κάνει και σε πολλά άλλα, και ίσως με επαναλαμβανόμενα περάσματα θα μπορούσε να μεταδοθεί πολύ πιο αποτελεσματικά. Η μόνη περίπτωση που τα ζώα με PrP κουνελιού έπαθαν όλα ήταν στη δοκιμή με τα διαγονιδιακά ποντίκια που υπερέκφραζαν αυτήν την πρωτεΐνη, αφύσικη κατάσταση για τα κουνέλια. Ένα επομένως είναι το απόσταγμα της μελέτης που πρέπει να θυμόμαστε: Ουδείς διαφεύγει του παντοδυνάμου πριόνος.

ενημέρωση 6/4/2013: Βρήκα ολόκληρο το κείμενο σε pdf, διαβάστε όλες τις λεπτομέρειες της μελέτης
εδώ.
Μέσα στο κείμενο υπάρχουν και σύνδεσμοι προς δύο βίντεο που δείχνουν το πρώτο κουνέλι που μολύνθηκε με όλα τα συμπτώματα.

Advertisements