Gąbczasta

encefalopatia

bydła

(bovine spongiform

encephaopathy – BSE)

©

T. Frymus, 2010

Wielka Brytania, 1986

rok

• mad cow disease („choroba szalonych

krów”)

• gąbczasta encefalopatia bydła (bovine

spongiform encephaopathy – BSE)

Wielka Brytania, 1986

rok

• potem zachorowania w innych krajach
• przyczyna BSE była nieznana
• podobna do zakaźnych gąbczastych

encefalopatii innych gatunków zwierząt, a
także ludzi

• panika konsumentów i załamanie się

brytyjskiego rynku wołowiny

• liczne reperkusje polityczne
• największe wyzwanie weterynarii końca XX w.
• a właściwie biologii – bardzo nietypowa

choroba

• nagroda Nobla w 1997 roku (S. Prusiner)

Gąbczaste

encefalopatie

•choroby zwyrodnieniowe oun

zwierząt i ludzi o wspólnych
cechach:

–sporadyczne
–bardzo powoli postępujące i

zawsze śmiertelne

–o podobnym przebiegu klinicznym
–o podobnej histopatologii mózgu
–i o podobnej etiologii

Gąbczaste encefalopatie

zwierząt

•BSE
•trzęsawka owiec i kóz (choroba

kłusowa, ang. scrapie)

•zakaźna encefalopatia norek
•gąbczasta encefalopatia

zwierzyny płowej (chronic
wasting disease – przewlekła
choroba wyniszczająca)

•gąbczasta encefalopatia kotów

Gąbczaste encefalopatie

ludzi

•5 chorób, nejczęściej:
•choroba Creutzfeldta-Jakoba

(CJD)

– znana od 100 lat
– na całym świecie
– około 1 przypadek/milion

ludzi/rok

Trzęsawka (ang. scrapie)

• owce od wieków, głównie Wielka Brytania
• inkubacja 1-5 lat, przewlekłe objawy

neurologiczne, często świąd i śmierć

Trzęsawka

• zaraźliwa – szerzy się podczas wykotów

(łożysko i wody - alimentarnie?)

• doświadczalnie można zarazić myszy,

kozy, bydło, norki, małpy itp. - zarazek
jest w mózgu

• niezwykle oporny (wytrzymuje m.in. 120

o

C!)

• niepodobny do wirusów
• ani do innych znanych przedtem zarazków
• jest to białko bez kwasu nukleinowego
• prion (ang. proteinaceous infectious

agent)

Teoria prionów – rewolucja w

biologii

•ogromne kontrowersje
•„herezja” biologiczna
•samoreplikujące się białko,

czyli „gen” białkowy

Jednak wszystko wskazuje

na to, że:

• białko prionowe jest w każdym organizmie
• dwie formy: „normalne” czyli komórkowe

(PrP

c

) i „nienormalne”czyli zakaźne

(PrP

sc

)

• to „nienormalne” jest zarazkiem trzęsawki
• i zmienia „normalne” w „nienormalne”
• priony trzęsawki przeniosły się z paszą na

bydło i wywołały BSE

• i dalej z karmą przeniosły się na norki,

koty

• i z pokarmem wołowym na ludzi (v-CJD)

Tajemnica przemiany PrP

c

w

PrP

sc

•jak przenoszona jest

informacja wymuszająca tę
zmianę???

Właściwości PrP

c

i

PrP

sc

• aby zniszczyć priony: 133

o

C, 3 atm,

20 min, cząstki nie większe niż 5 cm

Normalne

białko prionowe

Zakaźne priony

(zarazek BSE)

Struktura alfa

Struktura beta

Podatne na trawienie

Oporne na trawienie

Monomery

Agregaty

Geneza BSE

• w Wielkiej Brytanii trzęsawka od ponad

200 lat

• tam też tradycja mączek w żywieniu cieląt
• ale na początku lat 1980-tych:
• wzrost liczby owiec (30 mln na 4 mln

bydła)

• zmiana technologii produkcji mączek
• centralizacja utylizacji zwłok
• = wzrost ekspozycji bydła na priony owiec
• i w połowie lat 80-tych pojawiła się BSE

Epidemiologia BSE

• najpierw zakażenia „owce-pasza-bydło”
• potem „ bydło-pasza-bydło” bo:
• wyselekcjonował się szczep prionów

BSE

• droga zakażenia: alimentarna (1 g

mózgu wystarczy), inne?

• okres inkubacji średnio 5 lat, więc

dorosłe

• głównie krowy mleczne, zawsze

pojedyncze w stadzie

• PrP

sc

są w oun (mózgowie, rdzeń,

siatkówka), jelita, układ limfatyczny

Występowanie BSE (do

końca 2009)

KRAJE

LICZBA

PRZYPADKÓW

Wielka Brytania

Około 180 000

Irlandia

Około 1 500

Portugalia,
Francja

Prawie 1 000

Szwajcaria,
Hiszpania,
Niemcy, Belgia

Po kilkaset

Inne kraje

Po kilkadziesiąt

Polska

68

Patogeneza BSE

• zakażenie per os z mączką mięsno-kostną
• kępki Peyera - naczynia limfatyczne -

śledziona

• z niej nerwami do rdzenia i mózgu
• jeśli jest określona struktura regionu

regulatorowego genu białka prionowego,
to

• w neuronach zamiast PrP

c

powstaje PrP

sc

• złogi tego białka gromadzą się w

neuronach

• w efekcie powoli postępuje wakuolizacja i

apoptoza neuronów

Przebieg BSE (i innych

gąbczastych encefalopatii)

Powoli postępujące, ale do do

niechybnej śmierci:

•zmiany w zachowaniu
•zaburzenia w reakcji na

bodźce

•zaburzenia motoryczne
•wyniszczenie

Zasady diagnostyki BSE (i

innych gąbczastych

encefalopatii zwierząt)

Przyżyciowa

• tylko badanie kliniczne może

prowadzić do podejrzenia BSE

• brak odpowiedzi immunologicznej bo

PrP

c

i PrP

sc

nie różnią się antygenowo,

więc tolerancja organizmu

• brak typowych zmian

biochemicznych

• brak możliwości wykazania zarazka

lub jego kwasu nukleinowego

Pośmiertna

diagnostyka BSE

• brak zmian sekcyjnych poza

wyniszczeniem

• histopatologia mózgu („gąbczastość”),

ale to bardzo późno (z objawami
klinicznymi)

• złogi PrP

sc

w mózgu („fibryle”) - trochę

wcześniej można wykryć w mikroskopie
elektronowym

• przełom w diagnostyce: wykrywanie

PrP

sc

metodą Western blot lub ELISA

• najczulsza jest próba biologiczna na

myszach, ale trwa 300 dni!

Western blot lub test

ELISA

• wykorzystują oporność

PrP

sc

na trawienie

• niezwykle czułe i swoiste (prawie 100%!)
• dopiero to umożliwiło wczesne wykrywanie
• więc i skuteczniejsze zwalczanie BSE
• więc też skuteczną ochronę konsumentów
• gdyż umożliwiają zbadanie mózgu każdej

tuszy przed dopuszczeniem do obrotu

• od 2000 roku bogatsze państwa te badania

bydła rzeźnego robią rutynowo (tzw.
monitoring BSE), w UE obowiązkowy

Zwalczanie BSE w Wielkiej

Brytanii

• już w 1988: zakaz żywienia przeżuwaczy

białkiem przeżuwaczy

• i od 1993 liczba przypadków BSE zaczęła

spadać

• ale były zakażenia paszą z mączkami

przeznaczoną dla innych gatunków, więc

• 1996: zakaz żywienia zwierząt jadalnych (też

ryb) białkiem ssaków

• wybijanie bydła starszego niż 30 miesięcy

(bo ponad 99,95% przypadków BSE u nich)

• niszczenie określonych odpadów

poubojowych

• zakaz mięsa mechanicznie odkostnionego
• nadzieja na zlikwidowanie BSE do 2010 roku

Zasady zwalczania BSE w

Polsce

• BSE (i trzęsawka) zwalczane z urzędu
• likwidowanie zwierząt z objawami BSE

(i grupy w wieku +/- rok w tym stadzie)

• od lat zakaz importu mączek, zwierząt

i innych produktów niosących ryzyko
BSE

• od 2003 zakaz karmienia zwierząt

jadalnych mączkami

• segregacja i niszczenie pewnych

odpadów poubojowych i innego
materiału szczególnego ryzyka

Zasady zwalczania BSE w

Polsce

• monitoring (badanie mózgów

zwierząt rzeźnych):

– całe bydło starsze niż 30 miesięcy
– a grupa podwyższonego ryzyka

starsze niż 24 miesięcy (bydło z
importu, z objawami
neurologicznymi, padłe lub ubite
z konieczności)

– owce i kozy starsze niż 18

miesięcy

Odpady szczególnego

ryzyka

• m.in. czaszki, kręgosłup z rdzeniem,

migdałki, jelito bydła starszego niż
rok, a owiec młodszych

• spalanie

BSE jako zoonoza

• od 1994 w Wielkiej Brytanii nowy

wariant choroby Creutzfeldta-Jakoba
(v-CJD) – młodsi i dłużej trwa

• szczep v-CJD jest identyczny jak

szczep BSE, a różny od „klasycznej”
CJD i od szczepów scrapie

• czyli v-CJD = BSE u człowieka
• szacuje się że przynajmniej 0,5 mln

bydła zakażonego BSE zjedzono w
Wielkiej Brytanii (i innych krajach

)

Co dalej z v-CJD ?

•do końca 2009 około 240

zachorowań na całym świecie

•z tego prawie 170 w Wielkiej

Brytanii (25 we Francji)

•czy to dużo?
•170 zachorowań przez prawie

14 lat na 60 mln ludzi

•czy to początek wielkiej

epidemii?

Trzęsawka – występowanie i

znaczenie

• w Polsce dawniej nigdy nie było
• za to dużo w Wielkiej Brytanii
• tam dawniej do 10% strat u owiec

(wełnistych)

• dziś mniejsze znaczenie (bo raczej

mięsne)

• dla ludzi niegroźna, ale:
• czy pod objawami trzęsawki nie

kryje się BSE?

• bo owce doświadczalnie wrażliwe

na BSE i zakażają jagnięta!

Trzęsawka – występowanie i

znaczenie

• koza we Francji w 2002 r. miała

BSE

• dlatego trzęsawka zwalczana z

urzędu i monitoring też owiec i

kóz, też w Polsce

• w wielu krajach programy jej

zwalczania

• w ramach monitoringu w 2009

roku w Polsce potwierdzono 2

przypadki trzęsawki u owiec

Trzęsawka - etiopatogeneza

i epidemiologia

• podobne do BSE, też jej przebieg, ale
• inne szczepy prionów niż BSE
• szerzy się podczas wykotów, a nie z

mączkami

• wrażliwe owce tylko określonego

genotypu, to znaczy struktury genu
kodującego PrP

c

,

a więc i budowy

białka prionowego

• jest 5 genotypów owiec o bardzo

różnej wrażliwości na trzęsawkę

Zwalczanie trzęsawki

• chore owce i całe stado się likwiduje (bo

zarazek w łożysku i wodach płodowych)

• ale uwalnianie populacji – zupełnie inne

niż BSE: metodami hodowlanymi

• bada się krew, określa genotyp i używa do

rozrodu genotypów najoporniejszych

• to wypiera trzęsawkę z populacji (w

Niemczech i innych sprawdziło się)

• UE nałożyła obowiązek takich programów

zwalczania (w Polsce 53 – 94 % rodzimych

owiec to genotypy oporne)

• )