Nemoc šílených krav už skoro nikoho neděsí. Její výskyt kulminoval ve Velké Británii v roce 1992 a od té doby počet nových případů neustále klesá. Mnozí vědci však varují. O prionech, původcích nemoci šílených krav, Creutzfeldt-Jakobovy choroby a dalších podobných onemocnění, stále ještě nevíme dost a mohou nám připravit nejedno ošklivé překvapení.
V současnosti napočítají veterináři na celém svět nejvýše stovky „šílených krav“ ročně. Dokonce i případů lidské formy nemoci šílených krav, označované jako nová varianta Creutzfeldt-Jakobovy choroby, stále ubývá. Zdá se, že výskyt tohoto smrtelného a nevyléčitelného onemocnění vrcholil ve Velké Británii v roce 2000, kdy onemocnělo 28 lidí. Obavy z tisíců či dokonce milionů obětí se nenaplňují. Můžeme však být v pohodě?
Zamotaná bílkovina
V roce 1997 dostal americký lékař Stanley Prusiner Nobelovu cenu za objev prionů. Prusiner vynalezl slovo prion pro proteinové infekční částice a přisoudil jim původ mnoha degenerativních chorob nervové soustavy, souhrnně označovaných jako přenosné spongiformní encefalopatie. Složitý název vystihuje, že jde o choroby nakažlivé a že zabíjejí své oběti typickou degenerací mozku, při které získává „děravá“ nervová tkáň vzhled houby na mytí.
Podle Prusinerovy prionové teorie vyvolávají tyto choroby bílkoviny, které jsou tělu savců včetně člověka vlastní a na původce onemocnění se mění pouhou změnou prostorového uspořádání, jakýmsi „zašmodrcháním“. Zamotaná bílkovina, prion, mění dramaticky své vlastnosti. Stává se odolnější vůči likvidaci a hromadí se především v nervové tkáni. Zároveň slouží jako předloha pro „šmodrchání“ dosud „zdravých“ molekul bílkoviny. Priony se tak množí řetězovou reakcí. Nervové buňky v jejich přítomnosti hynou a na jejich místě vznikají typické díry.
Viry nebo priony?
Jako první odhalil nakažlivost nemocí ze skupiny spongiformních encefalopatií americký lékař slovensko-maďarského původu Carleton Gajdusek, když zkoumal chorobu kuru u novoguinejských lidojedů z kmene Fore. Za své objevy kolem spongiformních encefalopatií získal Gajdusek v roce 1976 Nobelovu cenu ještě před Prusinerem.
Vznik choroby připisoval na vrub tzv. pomalým virům. Jeho virová teorie má dodnes své zastánce i mezi seriózními vědci. Mnohé z vlastností prionových chorob se totiž dají mnohem pohodlněji vysvětlit jejich virovým původem. Například ovčí spongiformní encefalopatie zvaná skrapie se vyskytuje v několika desítkách forem, které se liší příznaky i průběhem onemocnění. Při některých typech skrapie umírá ovce prakticky okamžitě po nástupu prvních příznaků. U jiných typů je postup choroby naopak velmi pomalý. Taková proměnlivost jedné a téže choroby se snadno vysvětlí odlišnými kmeny jednoho a téhož viru, vybaveného různými variantami genů.
Prionová teorie mívá s vysvětlením „kmenů“ problémy. Většinou je jejich existence připisována různým modifikacím prionů, například navěšením odlišných cukrových molekul na jejich základní bílkovinnou kostru.
Přírodní očkování proti prionům?
K menšině přesvědčené, že Stanley Prusiner „je úplně mimo“, patří i americká bioložka Laura Manuelidisová, působící na Yaleově universitě. Její tým nedávno odhalil zcela nový princip ochrany před smrtícími a nevyléčitelnými prionovými chorobami.
Laura Manuelidisová sledovala účinky různých typů prionových chorob na laboratorně pěstované buňky z myšího mozku. Ukázalo se, že buňky některým chorobám vzdorují a jiným rychle podléhají.
Nejzajímavější výsledky přinesly pokusy, při nichž byly myší buňky nejprve vystaveny účinku „slabých“ chorob a následně byly podrobeny brutálnímu ataku „silného“ prionového onemocnění. Slabá infekce buňky chránila před silnou. Například buňky nakažené slabou verzí Creutzfeldt-Jakobovy choroby byly chráněny před nákazou ovčí prionovou chorobou zvanou skrapie i před „nemocí šílených krav“. Naopak, jedna ze slabých verzí ovčí skrapie chránila nervové buňky před náporem silné formy Creutzfeldt-Jakobovy choroby.
Laura Menuelidisová je přesvědčena, že její objev hraje ve prospěch virové teorie. Nákaza slabou formou mobilizuje imunitní systém a ten pak odolá náporu silné formy onemocnění. Byla by to jakási obdoba očkování, při kterém nás injekce zneškodněného původce choroby obrní proti následným výpadům skutečného původce nakažlivého onemocnění. A proč si Laura Manuelidisová myslí, že jsou ve hře viry a nikoli priony? To je jednoduché. Na priony imunitní systém neútočí. Na viry ano!
Chrání Brity skopové maso?
Výsledky experimentu Laury Manuelidisové vzrušily Velkou Británii, kterou od roku 1995 děsí nová varianta Creutzfeldt-Jakobovy choroby. Zatím na ni umřelo 151 lidí. Odhady počtu dalších nakažených lidí se různí. Podle některých zahubí nová varianta Creutzfledt-Jakobovy choroby ještě nejvýše pár stovek Britů, podle jiných odhadů mohou být obětí i tisíce. Každopádně se zatím nenaplňují původní obavy ze statisíců či dokonce milionů nemocných.
Britští lékaři se domnívají, že prozatímní velmi nízký počet obětí nové varianty Creutzfeldt-Jakobovy choroby může souviset s masovým výskytem ovčí skrapie na Britských ostrovech. První zmínky o ní pocházejí z roku 1732, ale britské ovce ji zřejmě trpí mnohem déle. Britové maso ovcí nakažených skrapií po staletí konzumovali bez jakýchkoli následků na zdraví. „Je možné, že už jsme všichni nakaženi ovčí skrapií a ta nás chrání před novou variantou Creutzfledt-Jakobovy choroby. Proto se zatím nevyskytlo více případů tohoto onemocnění,“ řekl pro BBC britský mikrobiolog Stephen Dealler z Královské lancasterské veterinární nemocnice.
Podle Deallera je objev týmu Laury Manuelidisové prvním krokem k ochraně lidí před prionovými onemocněními. Mnozí odborníci ale varují před přehnaným optimismem a nemyslí si, že by konzumace skopového z ovcí nakažených skrapií sehrávala v ochraně proti Creutzfeldt-Jakobově chorobě významnější roli. „Je velice odvážné vyvozovat z pokusů na buňkách jakékoli závěry pro nákazovou situaci u lidí,“ prohlásil například přední britský odborník na prionové choroby Hugh Pennington z university ve skotském Aberdeenu.
Zánět zamíchá s priony
O tom, jak složitými cestičkami se ubírá prionová nákaza svědčí výsledky práce švýcarských vědců vedených Adrianem Aguzzim z university v Curychu. Ti podali v nedávné době celou řadu důkazů o tom, že s priony nečekaně míchá zánět. V pokusech na myších totiž prokázali, že se v orgánech postižených zánětem objeví priony dříve než v míše a mozku. Priony vznikají v zanícených ledvinách, slinivce a játrech. Na devastaci mozku to nemá vliv. Ta probíhá dál svým vlastním tempem. „Orgán postižený zánětem se stává bioreaktorem na priony,“ komentoval výsledky svého týmu Adriano Aguzzi.
Mechanismus, jakým zánět napomáhá množení prionů, zůstává nejasný. Na svědomí to mohou mít bílé krvinky, které putují do zaníceného místa a tam produkují látky zvané lymfotoxiny, pod jejichž vlivem zřejmě buňky o překot množí priony. Naznačují to výsledky experimentů na myších, které v důsledku zablokování příslušných genů postrádají vazebná místa pro lymfotoxiny. Těmto myším se priony v zanícených orgánech netvoří.
Zánět otevírá prionům dvířka k úniku z nemocného těla. Například myši nakažené spongiformní encefalopatií vyměšují při zánětu ledvin priony s močí.
Vyloučené priony přitom neztrácejí nic ze svých vlastností. Spolehlivě nakazí a zabijí další myši.
Aguzzi se spolupracovníky prokázal přítomnost prionů i v zanícené mléčné žláze ovcí stižených prionovou chorobou skrapií. Výsledky komplikovaných analýz, které by prokázaly přítomnost prionů v mléce, zatím nejsou k dispozici. Aguzzi však považuje za krajně nepravděpodobné, že by priony v mléce nebyly. „A ta vyhlídka se mi vůbec nelíbí,“ přiznal švýcarský vědec.
Může být mléko nebezpečné?
Další experti na prionové choroby se v této souvislosti pozastavují nad faktem, že při dosavadních testech mléka od krav postižených BSE nebrali vědci na zřetel zdravotní stav mléčné žlázy. Krávy se záněty vemene nebyly prověřovány. V mléčné žláze nemocných zvířat se nacházejí priony v tisíckrát nižší koncentraci než v mozku. Toto zjištění však lze vítat jen s opatrným optimismem, protože dávky prionů nutné k nákaze člověka nejsou blíže známy.
Milovníky mléka snad uklidní fakt, že se dnes BSE vyskytuje ve většině zemí jen vzácně. Pokud je kráva postižena zánětem mléčné žlázy, její mléko se likviduje. V ojedinělých případech, kdy by dojnice trpěla slabým, nezjištěným zánětem a zároveň byla nakažena BSE, by bylo její mléko naředěno při zpracování obrovským množstvím mléka zdravých zvířat a výsledná koncentrace prionů by tak byla zanedbatelná. Vyšším rizikům by byl vystaven konzument odebírající mléko přímo od chovatele několika málo dojnic. Svou roli by mohla sehrát i dlouhodobá konzumace infikovaného mléka.
Co je prion?
Prion čili proteinová infekční částice není živý, ale množí se. Není to toxin, ale zabijí! Vzniká prostorovým přeuspořádáním (jakýmsi „zašmodrcháním“) molekuly neškodného prionového proteinu, který máme všichni ve svých buňkách. Navíc slouží priony jako matrice pro „šmodrchání“ molekul „zdravého“ proteinu. Množí se proto „řetězovou reakcí“ a hromadí se v nervové a lymfatické tkáni. V mozku vyvolávají degeneraci, při které tkáň získává vzhled houby na mytí. Odtud pochází označení spongiformní encefalopatie, užívané obecně pro choroby vyvolané priony. Jsou to nemoci vzácné, zároveň však nevyléčitelné a ve 100% případů smrtelné.
K čemu je nám bílkovina?
Smrticí priony vznikají šmodrcháním bílkoviny, jež je nedílnou součástí našich buněk. K čemu ji vůbec máme? První výsledky bádání skončily pro vědce šokem. Myši, kterým byl vyblokován příslušný gen a „surovinu“ pro vznik prionů zcela postrádaly, netrpěly zjevnou zdravotní újmou. Chybějící bílkovinnou surovinu nepostrádaly, ale naopak, byly odolné proti prionovým chorobám, protože v jejich těle nemohly vznikat nové priony Zdálo se, že bílkovinná surovina je v těle savců úplně zbytečná.
Zcela nedávno se ukázalo, že bílkovina sehrává klíčovou roli v množení buněk a regeneraci tkání. Její pozitivní efekt se projevuje především v krizových situacích, když už organismu „teče do bot“. Proto bez ní mohou myši celkem dobře žít. V laboratorních podmínkách se do vypjatých situací, kdy se rozhoduje o životě a smrti, většinou nedostávají.
Proin nebo prion?
Autorem slova prion je americký lékař Stanley Prusiner, oceněný za přínos k poznání spongiformních encefalopatií Nobelovou cenou. Slovo vytvořil zkratkou ze slovního spojení „proteinová infekční částice“. První verze názvu proto zněla „proin“. To ale připadalo Prusinerovi málo atraktivní, a tak si pomohl přesmyčkou. Vzniklo slovo „prion“, jež se v následujících letech stalo nedílnou součástí slovníku nejen biologů a lékařů.
Jak odhalit priony?
Brazilský biolog Claudio Soto, působící na americké University of Texas, vyvinul test, který odhalí přítomnost prionů v krvi. V roce 2005 prokázal funkčnost krevního testu u laboratorních křečků a usilovně pracuje na variantě použitelné pro lidi. Ta dovolí rozpoznat obávanou Creutzfeldt Jakobovu chorobu a další podobná degenerativní onemocnění mozku celé roky před nástupem prvních příznaků. Krevní test tak otevírá „časové okno“ pro včasné nasazení léků. Dnes vysloví lékaři podezření na prionovou chorobu většinou až ve chvíli, kdy se už priony stačily nemocnému hluboko zahryznout do mozku. A to je již na pokusy o záchranu života pozdě.
Nejprve by měl „křeččí test“ následovat krevní test pro lidi, následně zřejmě spatří světlo světa i test pro zvířata. Krevní test by tak už brzy mohl ochránit skot před hrozbou zbytečné porážky. Sotovou zásluhou tak pomalu a jistě odzvání dobám, kdy s sebou jedna „šílená kráva“ brala do hrobu desítky či stovky zdravých zvířat odsouzených k porážce. Krevní test odhalí původce „hovězího šílenství“ v těle živých dojnic. Zemědělec se nebude dozvídat, zda bylo jeho stádo promořené BSE či zdravé, až na základě analýz vzorků odebraných z mozků utracených krav. Závěry „pitevního protokolu“ vystřídá skutečná diagnóza.
Šílení jeleni
Ve Spojených státech a Kanadě se jako lavina šíří prionové onemocnění jelenů a jelenců, označované jako CWD (chronic wasting disease čili chronické chřadnutí). Postihuje jak volně žijící zvěř, tak i jeleny a jelence chované na farmách.
Nedávno byl ve volné přírodě zjištěn přenos této choroby i na losa. U jelenců postižených CWD byla prokázána přítomnost infekčních bílkovinných částici čili prionů ve svalovině, což vyvolalo obavy z nákazy u lovců a konzumentů zvěřiny. Naši nimrodi a milovníci zvěřiny mohou zůstat v klidu. Mimo americký kontinent nebyl výskyt CWD zaznamenán.
