Prion

Beluister

(info)

Prionen (van Proteinaceous infectious particles) zijn deeltjes die ontstaan uit bepaalde eiwitten die normaal onder andere voorkomen in de hersenen. Prionen zijn op een abnormale manier gevouwen versies hiervan en kunnen in tegenstelling tot het normale eiwit niet meer door eiwitafbrekende enzymen (proteasen) worden afgebroken. Bovendien hebben ze de eigenschap dat ze bij contact andere moleculen van dit eiwit die nog wel in de normale configuratie verkeren, kunnen bewegen tot het aannemen van de abnormale configuratie. Hierdoor ontstaat een kettingreactie waarbij uiteindelijk alle moleculen van dat eiwit in de cel in de abnormale, niet-functionele configuratie verkeren. Hierdoor gaan aangetaste neuronen uiteindelijk dood, waardoor zieke dieren neurologische verschijnselen gaan vertonen en uiteindelijk ook doodgaan. Of dit het gevolg is van het wegvallen van de werking van het correcte eiwit of van de werking van de foute eiwitten, is nog onzeker.

Het normale eiwit PrP^c wordt gecodeerd door PRNP (het Prion Protein gen), dat bij de mens gelegen is op chromosoom 20 (locus 20p13). Door mutaties van het gen PRNP kunnen er door kleine afwijkingen in de gevormde aminozuren prionen (bij scrapie: PrP^Sc) gevormd worden. In deze gevallen kan de ziekte erfelijk zijn. De schapenfokkerij is bezig om de schapen genetisch scrapievrij te maken.

Lange tijd zijn de prionziekten een groot raadsel geweest: de ziekten bleken experimenteel overdraagbaar en konden daarom tot de infectieziekten worden gerekend, maar het veroorzakende agens was kleiner dan welke bacterie of welk virus ook. Het exacte werkingsmechanisme is ook nog niet helemaal opgehelderd. In 1997 kreeg Stanley B. Prusiner, die al in 1982 dit mechanisme had voorgesteld, de Nobelprijs voor de geneeskunde voor zijn werk op het gebied van prionen.

Ontdekking

De Amerikaanse onderzoeker Stanley B. Prusiner kwam in 1982 voor het eerst met zijn nieuw infectieprincipe op de proppen en lanceerde de term ‘prion’, een samentrekking voor proteinaceous infectious particle. Hij ontving hiervoor in 1997 een Nobelprijs voor de geneeskunde. Hij beweerde dat bepaalde eiwitten in het lichaam verantwoordelijk waren voor enkele tot dan toe onbegrijpelijke ziektes. Het was de grootste doorbraak in de medische microbiologie van de 20e eeuw want het ging tegen alle gevestigde opvattingen in; men ging er namelijk nog steeds vanuit dat alle infectieziekten veroorzaakt worden door ziekteverwekkende micro-organismen. Deze "klassieke" ziekteverwekkers bevatten allemaal DNA of RNA die de genetische codes bevatten voor deze levende organismen en nodig zijn om zichzelf te kunnen voortplanten.

Een prionziekte vindt zijn oorzaak in de omvorming van een normaal eiwit in de hersencellen tot een abnormaal eiwit. Het normaal eiwit heeft een functie in het biologisch ritme, het draagt boodschappen over tussen cellen en wordt in principe na gebruik door de enzymen van de hersencellen afgebroken. Om nog onbekende redenen verandert het eiwit soms van structuur waarna het een ravage aanricht in het zenuwstelsel. Zo’n infectieus eiwit of prion is namelijk ook in staat normale eiwitten om te vormen tot abnormale en schadelijke exemplaren. De aanwezigheid van deze schadelijke prionen vinden we terug in de hersenen en alle zenuwcellen van besmette dieren en kunnen bij opstapeling leiden tot het afsterven van de zenuwcellen. Verhitting tot 100 graden Celsius en ook autoclaveren, dat is steriliseren onder verhoogde druk, is niet voldoende om prionen af te breken en onschadelijk te maken.

Ziektes

Bij verschillende diersoorten en de mens zijn inmiddels een aantal prionziekten bekend, waarvan de bekendste zijn:

• Mens
  • Kuru, ontdekt bij kannibalen in Nieuw-Guinea, waarbij hersenweefsel wordt gegeten
  • Ziekte van Creutzfeldt-Jakob
  • vCJD (variant van de ziekte van Creutzfeldt-Jakob)
  • Gerstmann Straussler Schenker Syndroom (GSS)
  • FFI (Fatale Familiale Insomnia)
  • Groeihormoon-deficiëntie werd ooit behandeld met groeihormoon afkomstig uit menselijke hypofyses van (zeer veel) overledenen. Ook hier viel het op dat veel vroegere patiënten een BSE-achtige ziekte kregen. Tegenwoordig wordt groeihormoon gemaakt via recombinant-DNA-technieken.
• Rund
  • Boviene spongiforme encefalopathie (BSE of gekkekoeienziekte)
• Schaap
  • Scrapie
• Nerts
  • Overdraagbare nerts-encefalopathie
• Kat
  • Feliene spongiforme encefalopathie

Onlangs is door genetische manipulatie een koe gemaakt die niet het eiwit heeft waaruit het prion ontstaat. Deze lijkt zich verder normaal te ontwikkelen en ook inderdaad niet vatbaar te zijn voor BSE.

Bronnen, noten en/of referenties