BSE

Wielka Brytania 1986

• Mad cow disease („choroba szalonych krów”)

• Gąbczasta encefalopatia bydła (bovine spongiform encephalopathy - BSE)

• Zachorowania w innych krajach

• Przyczyna nieznana

• Podobieństwo do gąbczastych encefalopatii innych gatunków i człowieka

• Panika konsumentów i załamanie się brytyjskiego rynku wołowiny

• Reperkusje polityczne

• Największe wyzwanie dla weterynarii końca XX wieku

• Jedno z największych wyzwań biologii końca XX wieku

• Nagroda Nobla (Prusiner 1997)

Gąbczaste encefalopatie zwierząt

Trzęsawka (choroba kłusowa) owiec i kóz (Scrapie)

Gąbczasta encefalopatia przeżuwaczy (Chronic Wasting Disease)

Zakaźna encefalopatia norek

Gąbczasta encefalopatia kotów

Gąbczaste encefalopatie ludzi

Choroba kuru

Choroba Creutzfeldta-Jakoba

Zespół Gerstmanna-Sträusslera

Śmiertelna rodzinna bezsenność

Trzęsawka owiec

• Od wieków, głównie Wielka Brytania

• Inkubacja 1-5 lat, przewlekłe objawy neurologiczne, śmierć

• Szerzy się podczas wykotów (łożysko)

• Doświadczalnie można zarazić myszy, kozy, bydło, norki, małpy itp.

• Zarazek w mózgu owiec

• Niezwykle oporny (wytrzymuje m.in. 120°C)

• Niepodobny do wirusów

• Jest to białko bez kwasu nukleinowego

• Prion (Proteinaceous Infectious Agent - białkowy czynnik zakaźny)

Teoria prionów

• „Herezja” biologiczna (samoreplikujące się białko, „gen” białkowy)

Tymczasem wszystko wskazuje, że

• Białko pionowe jest w każdym organizmie

• „Normalne” i „nienormalne”

• To „nienormalne” jest zarazkiem trzęsawki

• I zmienia „normalne” w „nienormalne”

• Priony trzęsawki przeniosły się z paszy na bydło i wywołały BSE

• I przeniosły się na dzikie przeżuwacze oraz norki i koty

• I pokarmem wołowym przeniosły się na człowieka?

Normalne Nienormalne

PrP^c PrP^sc

Różnica jest w kształcie cząsteczki (strukturze przestrzennej). PrP^c to α-helisa, PrP^sc to struktura β-fałdowa.

Właściwości prionów

Normalne	Zakaźne
Struktura α	Struktura β
Podatne na trawienie	Oporne na trawienie
Monomery	Agregaty

Patogeneza BSE

• Zakażenie naturalne per os

• Kępki Peyera - naczynia limfatyczne - śledziona?

• Ze śledziony neuronami do rdzenia i mózgu?

• W neuronach normalne białko pionowe (PrP^c) zmienia się w nienormalne oporne na proteolizę (PrP^sc)

• To zmiana jego konfiguracji

• Stopniowo złogi tego białka gromadzą się w neuronach

• Postępująca wakuolizacja i apoptoza neuronów

Geneza BSE

• W G.B. dużo trzęsawki od ponad 200 lat

• Tam też tradycja mączki w żywieniu cieląt zwłaszcza mlecznych

Ale

• Na początku lat 80-tych wzrost pogłowia owiec (30 mln na 4 mln krów)

+

• Zmiana technologii produkcji mączek mięsno-kostnych

+

• Centralizacja utylizacji

=

• Wzrost ekspozycji bydła na priony „owce pasza bydło”

• I od połowy lat 80-tych pojawia się BSE

Epizootiologia BSE

• Najpierw zakażenia „owce pasza bydło”

• Potem zakażenia „bydło pasza bydło”

• Wyselekcjonował się szczep BSE różny od szczepów Scrapie

• Aby zniszczyć priony = 133°C, 3 atm, 20 min, cząstki mniejsze niż 5 cm

• Źródło zakażenia: priony w paszy (1g mózgu można zakazić krowę!)

• Drogi zakażenia: tylko alimentarna

• Okres inkubacji: średnio 5 lat

• Przewlekłe, śmiertelne zachorowania krów dorosłych

• Głównie mlecznych, pojedyncze w stadzie!!!

• Priony BSE są w OUN (mózgowie, rdzeń, siatkówka)

• Są też w jelicie

• Są w układzie limfatycznym? (Przy trzęsawce tak!)

Drogi szerzenia się BSE

• Karma zakażona prionami (mączki)

• Inne?

Występowanie BSE

(stan na dzień 7 października 2003)

• G.B. około 180000 przypadków

• Irlandia 1295

• Portugalia 820

• Francja 849

• Szwajcaria 448

• Hiszpania 331

• Niemcy 273

• Belgia 114

• Włochy 88

• Holandia 63

• Dania 13

• Słowacja 12

• Polska 8

• Japonia 8

• Czechy 5

• ……

Liczba przypadków na „kontynencie” wzrasta

Nagły wzrost liczby przypadków BSE w 2000 r.

• Dużo więcej w Szwajcarii, Francji, Niemczech, Portugalii

• Nowe państwa (Włochy, Dania, Hiszpania i inne)

• Kolejna fala paniki konsumentów pod koniec 2000 roku

• Czy epidemia BSE się rozszerza?

• Może tak, ale na to nie mamy danych, natomiast

• Radykalnie wzrasta czułość diagnostyki laboratoryjnej

• Metoda Western-Blot (immunoblot)

• Teraz można zbadać każdą tuszę przed konsumpcją

• Bogatsze państwa zaczęły to częściowo robić

• Więc wzrasta wykrywalność

Test W-B

Homogenizacja próbki mózgu działanie enzymów proteolitycznych (niszczenie PrP^c) Western Blot rozdział elektroforetyczny w żelu przemieszczenie białek z żelu na błonę wykrycie immunologiczne wyniki

Diagnostyka BSE

Przyżyciowa

• Tylko klinicznie

• Brak odpowiedzi immunologicznej ani zmian biochemicznych krwi

Pośmiertna

• Histopatologia mózgu

• Obraz w ME („Fibryle” białka pionowego)

• Western Blot i testy ELISA

• Próba biologiczna na myszach (300 dni!!)

Obraz kliniczny BSE

Zmiany w zachowaniu się

• Lękliwość, nerwowość, wzmożona czujność

• Agresywność, zwłaszcza potężne kopnięcia ludzi i zwierząt

• Częste oblizywanie śluzawicy

• Zgrzytanie zębami

• Drżenia mięśni warg, śluzawicy, uszu, szyi, przedpiersia, boków lub całego ciała

Zaburzenia motoryczne

• Chód coraz sztywniejszy, niezborność, hipermetria

• Potykanie się o przeszkody

• Ślizganie i przewracanie się na twardym podłożu

• W końcowym stadium zaleganie

Zaburzenia reakcji na bodźce

• Przejawy paniki lub nawet przewrócenia się w wyniku najlżejszych bodźców ze środowiska

• Przeczulica zwłaszcza głowy i szyi, dotknięcie tych okolic wywołuje rzucanie głową, wykrzywianie śluzawicy, ślinienie się, parskanie

Wyniszczenie

• Mimo zachowanego apetytu postępujące chudnięcie, spadek mleczności

Zwalczanie BSE w Wielkiej Brytanii

• 1988 r. zakaz żywienia przeżuwaczy białkiem przeżuwaczy

• I od 1993 roku liczba przypadków BSE zaczęła spadać

• Ale przypadkowe zakażenia bydła paszą dla innych zwierząt

• 1996 r. zakaż żywienia zwierząt jadalnych (też koni, ryb) białkiem ssaków

• Wybijanie bydła starszego niż 30 m-cy

• Nadzieja na zlikwidowanie BSE do 2010 roku

• Inne kraje?

Zasady zwalczania BSE w Polsce

• Choroba zwalczana z urzędu

• Zakaz importu mączek, zwierząt, żywności i innych produktów niosących ryzyko BSE

• Monitoring BSE: badanie mózgów bydła rzeźnego

• Wszystkie w wieku powyżej 30 m-cy

• A w grupie największego ryzyka (z importu, z objawami neurologicznymi, padłe, ubite z konieczności) - od 24 miesięcy

• Też owiec i kóz starszych niż 18 m-cy

• System segregacji i postępowania z odpadami

Odpady zwierzęce w Polsce

• Odpady szczególnego ryzyka (m.in. czaszka z mózgiem, kręgosłup z rdzeniem i zwojami, migdałki, jelito bydła >1 roku, a owiec młodszych) - spalenie

• Odpady wysokiego ryzyka (np. zwłoki z wyjątkiem powyższych) po inaktywacji (133°) mogą być np. nawozem czy opałem, ale nie paszą

• Odpady niskiego ryzyka (nie stanowią zagrożenia dla zdrowia ludzi lub zwierząt, np. ryby morskie, skóra, sierść, racice i inne odpady rzeźniane od zwierząt uznanych za zdatne do spożycia przez ludzi) - po 133°C mogą być karmą dla nieprzeżuwaczy

BSE - zoonozą?

• Niezwykła oporność prionów

• Ich przeniesienie się z bydła na norki i koty

• A doświadczalnie (z pokarmem) także na naczelne

• U ludzi znane były już wcześniej pionowe encefalopatie

• Przenoszone drogą alimentarną (kuru)

• Od 1994 roku nowy wariant choroby C-J w G.B. (v-CJD): młodsi pacjenci i dłużej trwa

• Szczep v-CJD jest identyczny z BSE

• A różny od „klasycznej” CJD czy trzęsawki

• Szacuje się, że około 0,5 mln zakażonego BSE bydła w G.B. dopuszczono do konsumpcji zanim wprowadzono zakaz (2 mln?)

• Mysz jest 1000x mniej wrażliwa na BSE niż bydła, a człowiek?

v-CJD u ludzi

• Do połowy 2003 roku około 140 zachorowań na świecie

• Z tego 132 w G.B.

• Czy to dużo?

• 132 zachorowania przez prawie 9 lat na 60 mln ludzi

• Czy to początek wielkiej epidemii?

Znaczenie trzęsawki (Scrapie)

• Dawniej do 10% strat u owiec ras wełnistych

• Dziś u owiec mięsnych - mniejsze znaczenie

• Dla ludzi niegroźna

• Ale czy pod objawami trzęsawki nie kryje się BSE?

• Dlatego trzęsawka zwalczana z urzędu

• Choć w Polsce nie występuje

Zwalczanie

• Chore i ich potomstwo się likwiduje (bo zarazek w łożysku i wodach płodowych - zakażenie alimentarne)

• Dlatego też trzeba wybić całe stado

• Ale uzdrowienie populacji - zupełnie inne, niż BSE

• Metodami hodowlanymi

• Bo tu ścisła zależność wrażliwości owcy od genotypu PrP

{Miejsca krytyczne w genomie owczym 136, 154, 171 eliminacja tych miejsc tworzenie linii genetycznych opornych/niewrażliwych na trzęsawkę}

• W wielu krajach programy selekcji owiec niewrażliwych

• Bada się krew, określa genotyp i używa do rozrodu najodporniejsze

• Wypierając skutecznie trzęsawkę z populacji

Wielka Brytania - przyp. aut.

Bo u owiec Scrapie szerzy się też innymi drogami

Epi33-03

- 1 -

---