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Lexikon der Ernährung: Prionen-Krankheiten

Prionen-Krankheiten, Transmissible Spongiforme Enzephalopathien, TSE, E prion diseases, aufgrund der im Mikroskop sichtbaren, schwammartigen Veränderungen im Gehirn und der Übertragbarkeit, durch Prionen verursachte, infektiöse Degenerationskrankheiten des Zentralennervensystems bei Mensch und Tier. Bekannteste Beispiele der TSE-Gruppe sind die Creutzfeld-Jakob-Krankheit (CJD) und Kuru beim Menschen sowie Traberkrankheit (E scrapie) und Rinderwahnsinn (BSE) beim Tier. (Zur BSE-Problematik vgl. die Stichwort Gelatine und Kalbfleisch sowie den Essay: Medien und Ernährungsverhalten).
P. zeichnen sich durch eine langsame Degeneration des Zentralnervensystems aus, die unweigerlich zum Tode führt. Nach variabler, typischerweise sehr langer symptomfreier Inkubationszeit: 3–4 Jahre beim Schaf, 3–7 Jahre beim Rind und über zehn Jahre beim Menschen, führen die Erkrankungen innerhalb von wenigen Monaten zum Tode. Das Krankheitsbild ist bei allen P. ungefähr identisch. Es bilden sich Vakuolen, die von unlöslichen Protein(Amyloid)ablagerungen umgeben sind. Merkwürdigerweise reagiert das Immunsystem kaum auf diese Krankheiten.
Pathogenese: Die Entstehung der P. ist nicht eindeutig geklärt. Überwiegend anerkannt ist die 1982 von Stanley Prusiner formulierte Prionen-Hypothese, nach der die Krankheiten durch Prionen übertragen werden, d. h. infektiöse Proteine ohne Nucleinsäure, die keiner anderen Gruppe der klassischen Erreger von Infektionskrankheiten zugeordnet werden können. Der Neurologe erhielt 1997 für die Aufstellung der Theorie über die Natur der P. den Nobelpreis für Medizin. Zum Ausbruch der Krankheit ist das körpereigene Prion-Protein absolut notwendig; ob es auch hinreichend ist, bleibt noch zu klären. Ein Einfluss weiterer Faktoren wie Proteine, Lipide oder Kohlenhydrate auf die Infektiösität oder Pathogenität von Prionen kann letztendlich nicht ausgeschlossen werden.
Über die Vermehrung des krankmachenden Prionproteins gibt es nur Hypothesen. Nach der Prion-Theorie stellt die Umwandlung (Konformationsänderung) vom natürlichen zellulären Prion-Protein (PrPC) zum unlöslichen pathologischen, Proteinase-resistenten Prion-Protein (PrPSc) das Schlüsselereignis für die Vermehrung des infektiösen Agens dar. Tritt das veränderte Eiweiß auf unveränderte Eiweißmoleküle derselben Aminosäuresequenz, zwingt es diese ebenfalls in eine falsche Konformation und kann sich so im Gewebe ausbreiten. Neben der Interaktion mit zugeführtem PrPSc, kann die Konversion der Prionen auch spontan (sporadisches Auftreten der CJD) entstehen. Dabei scheint eine genetische Prädisposition von großer Bedeutung zu sein (Punktmutation im Gen des Prion-Proteins). Wie diese Umwandlung im Einzelnen im Organismus vonstatten geht, ist bislang noch nicht geklärt. Revolutionär ist dabei die Vorstellung, dass Material ohne eine zur Replikation ausreichende Menge an Nucleinsäure infektiös wirken kann.
Im Fall der Prionenkrankheit liegt der pathologische Effekt nicht darin, dass die Funktion eines lebenswichtigen Proteins ge- oder zerstört ist, sondern das falsch gefaltete Protein ist so stabil, dass es Aggregatablagerungen ausbildet und so seine schädliche Wirkung ausübt. Anders als das natürliche Prion-Protein (PrPC) akkumuliert PrPSc während des Krankheitsverlaufs intrazellulär, d. h. es gelangt nicht mehr an die Zelloberfläche und bildet Plaques und Ablagerungen, die letztlich zum Absterben von Zellen im Hirn betroffener Individuen führen. Durch das Absterben entstehen Löcher im Gehirngewebe (sog. Spongiose), die ihrerseits zu den entsprechenden neurologischen Ausfällen und schließlich zum Tod des befallenen Organismus führen.
Übertragung: Die Übertragung von P. über verschiedene Tierarten (Artbarriere) hinweg ist generell möglich, verläuft im Allgemeinen aber sehr ineffizient. Generell wird angenommen, dass die Artbarriere umso niedriger ist, je mehr sich die Prion-Proteine der verschiedenen Arten ähneln. Des Weiteren sind der Erreger-Stamm, der Infektionsweg und die Infektionsdosis von Bedeutung. Sämtliche Aspekte sind noch nicht hinreichend geklärt. So ist die Infektionsdosis unbekannt, doch scheint ein wenig effizienter Übertragungsweg – wie der über den Verdauungstrakt – durch eine Erhöhung der Infektionsdosis kompensiert werden zu können. Experimentell gelang es bei mehreren Tierarten, die Krankheit sowohl durch Applikation infektiösen Materials ins Gehirn als auch durch Verfütterung auszulösen. Eine Übertragbarkeit auch auf den Menschen kann demnach nicht ausgeschlossen werden. Dass der Mensch, zumindest innerhalb seiner Spezies, auch durch orale Aufnahme mit spongiformer Encephalopathie infiziert werden kann, zeigt der Übertragungsweg des Kuru-Erregers (Kuru).
Wenig ist bisher über den Transport des mutmaßlichen Erregers vom Ort des Eindringens in den Körper bis ins Hirn bekannt. Bekannt ist, dass sich Prionen in bestimmten Abwehrzellen, den sog. follikulären dendritischen Zellen, die in den Lymphknoten und der Milz sitzen, ansammeln und vermehren.

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