Bovine spongiforme Encephalopathie und die neue Variante der Creutzfeld-Jakob-Krankheit

Bovine spongiforme Encephalopathie und die neue Variante der Creutzfeld-Jakob-Krankheit​ - ein Biologie Referat

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Bovine spongiforme Encephalopathie und die neue Variante der Creutzfeld-Jakob-Krankheit


Bovine spongiforme Encephalopathie und die neue Variante der Creutzfeld-Jakob-Krankheit

Inhalt:

1. Einleitung: 3

2. Prionenerkrankungen: 4

3. Enzephalopathien bei Mensch und Tier: 5
3.1. Die Creutzfeldt-Jakob-Krankheit: 6

3.1.1. Diagnose von CJD: 7

3.2. Die neue Variante der Creutzfeldt-Jakob-

Krankheit (nvCJD): 8

3.3. Kuru, GSS, FFI – eine Übersicht: 9

3.3.1. Kuru: 9
3.3.2. Fatale familiäre Insomnie: 10
3.3.3. Gerstmann-Sträussler-Scheinker-Syndrom: 10

3.4. Bovine spongiforme Enzephalopathie (BSE): 11
3.5. Scrapie: 12
3.6. Andere spongiforme Enzephalopathien

im Tierreich: 13

4. nvCJD bzw. BSE und public health: 13
4.1. Die neue Variante der CJD (nvCJD)

und ,,public health“: 13

4.2. Die bovine spongiforme Enzephalopathie

und ,,public health“: 14

5. Ist die bovine spongiforme Enzephalopathie (BSE)
auf andere Spezies übertragbar? 15
5.1. Momentaner Forschungsstand und Zukunfts-

perspektiven: 15

6. Zusammenfassung 16

Literatur 17

,,Das Risiko einer Übertragung von BSE auf Menschen scheint gering. Es ist sehr unwahrscheinlich, dass BSE irgendwelche Auswirkungen auf den Menschen hat.“

27. Februar 1989; Bericht der Arbeitsgruppe für BSE, Gesundheitsministerium, England.

,,Viele Wissenschaftler, unter anderem das ,,Spongiform Encephalopathy Advisory Commitee“ (SEAC), ist davon überzeugt, dass die wahrscheinlichste Erklärung für diese Krankheit (nvCJD) die ist, dass es einen direkten Zusammenhang zwischen ihr und dem Verzehr von BSE-infiziertem Rindfleisch gibt.

18. Januar 1999; Rindfleisch und Rinderknochen: Empfehlungen an die Regierung vom medizinischen Direktor, Gesundheitsministerium, England.

1. Einleitung:

Durch das Auftreten der ersten BSE-Fälle in britischen Rinderbeständen Ende der achtziger Jahre wuchs die Verunsicherung und Angst in der Bevölkerung was den Verzehr von Rindfleischprodukten angeht drastisch an. Auch die Sorge vor eventuellen Ansteckungen bzw. Übertragungen vom Rind auf den Menschen verstärkten die Situation.

Im Folgenden soll nun versucht werden, eventuelle Zusammenhänge zwischen der Bovinen Spongiformen Enzephalopathie beim Rind und der Creutzfeldt-Jakob-Erkrankung beim Menschen aufzuzeigen. Hierbei wird der momentane Forschungsstand zugrunde gelegt werden.

2. Prionenerkrankungen:

Es ist zum heutigen Zeitpunkt fast zweifelsfrei bewiesen, dass sowohl die Bovine Spongiforme Enzephalopathie (BSE), als auch die Creutzfeldt-Jakob-Erkrankung Krankheiten sind, die durch Prionen verursacht werden. Was Prionen bzw. Prionenerkrankungen sind, und wie sie entstehen, soll im Folgenden geklärt werden.

Ursprünglich wurden Prionenkrankheiten aufgrund ihrer Phänomenologie und nach den Erstbeschreibern benannt, später aufgrund ihrer Übertragbarkeit im Tierversuch und der einheitlichen Histopathologie des Gehirns auch unter dem Begriff ,,transmissible spongiforme Enzephalopathien“ (TSE) zusammengefaßt. Eine Erstbeschreibung dieser Erkrankungen durch H. G. Creutzfeldt und A. Jakob wurde in den Zwanziger Jahren durchgeführt.

Stanley Prusiner schuf den Begriff Prion (proteinaceous infectious agent), um die ungewöhnlichen chemischen und physikalischen Eigenschaften des ursächlichen Agens zu beschreiben. Bei dem Krankheitserreger der Prionenerkrankungen, dem sogenannten Prion, handelt es sich um eine völlig neue Art von Erreger, der sich von den Bakterien und den bis heute bekannten Viren im wesentlichen Punkten unterscheidet, da es allem Anschein nach keine Nucleinsäuren enthält. Prionen sind extrem resistent gegen Hitze und Chemikalien. Selbst Erhitzen auf 100° C kann Prionen nicht inaktivieren, und viele der gebräuchlichen Desinfektionsmittel zeigen keinerlei Wirkung. Prionen sind auch nur sehr schwer biologisch abbaubar – in der Erde überleben sie über Jahre hinweg. Allerdings ist die Natur des infektiösen Agens noch nicht restlos geklärt, und die Prionen-Hypothese – eben (noch) eine Hypothese geblieben. Im infizierten Gehirn läßt sich ein Protein identifizieren, welches spezifisch nur bei Prionenerkrankungen beobachtet wird. Dieses Protein, das sog. ,,Scrapie-Protein“, kurz PrPSc (bei BSE PrPBSE genannt), ist eine abgewandelte Form des im Körper vorkommenden normalen Prionproteins PrPC.

Die beiden Proteine, das krankheitsspezifische PrPBSE und das normale PrPC unterscheiden sich durch ihre unterschiedliche räumliche Struktur. Dies rührt wahrscheinlich von einer Änderung der molekularen Faltungsstruktur des Prionproteins (PrP) in den Neuronen von der normalen, sog. zellulären Isoform (PrPC) in eine infektiöse Isoform (PrPSc bzw. PrPBSE). Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass PrPBSE resistent ist gegen den Abbau durch Verdauungsenzyme, während PrPC durch Behandlung mit Verdauungsenzymen vollständig zerstört wird. Während des Krankheitsverlaufes nimmt die Menge an PrPSc / PrPBSE im Körper zu. Diese Zunahme an PrPBSE korreliert mit der Zunahme von Infektiosität. Aufgrund vieler Studien ist die Wissenschaft heute zu der Schlussfolgerung gekommen, dass PrPBSE ein Bestandteil des Prions, des Krankheitserregers der Prionenerkrankungen ist. Man spekuliert sogar, dass PrPBSE selbst den ganzen Erreger darstellt. Nach dieser Theorie bewirkt bei einer Infektion das eindringende PrPBSE eine Umwandlung von PrPC in PrPBSE (Abb. 1). Das neu entstandene PrPBSE kann nun seinerseits die Umwandlung

von mehr PrPC in die infektiöse Isoform bewirken. Dies führt zu einer verhängnisvollen Kettenreaktion, bei der die PrPC-Produktion exponentiell ansteigt und das Gehirn durch PrPBSE-Ablagerungen unwiderruflich geschädigt wird.

Abb. 1: Infektion des PrPC durch PrPBSE (nach Prionics AG)

Dass Prionenerkrankungen im Tierreich die Speziesbarriere durchbrechen kann ist seit längerem bekannt. Der Nachweis, dass die nvCJD (new variant of Creutzfeldt-Jakob-Disease) und die bovine spongiforme Enzephalopathie (BSE, ,,Rinderwahnsinn“) sehr wahrscheinlich durch den gleichen Prionenstamm verursacht werden, gilt als starkes Argument für eine (orale) Übertragung vom Rind auf den Menschen. Vieles in der Pathogenese dieser Krankheit ist allerdings noch unbekannt. So weiß man beispielsweise noch nicht, wie das pathologische Prionprotein (PrPBSE) in das Gehirn des Wirtes gelangt, oder wie sich die pathologische Strukturänderung des Prionproteins in den Neuronen des Gehirns ausbreitet und schließlich zum Zelltod führt.

3. Enzephalopathien bei Mensch und Tier:

Man unterscheidet beim Menschen seit der Erstbeschreibung von sog. ,,transmissiblen spongiformen Enzephalopathien“ (TSE) sechs humane TSE-Formen, nämlich die Creutzfeldt-Jakob-Krankheit (CJD), die neue Variante der CJD (nvCJD), das Gerstmann-Sträussler-Scheinker-Syndrom (GSS), die familiäre fatale Insomnie (FFI) und möglicherweise die familiäre progressive subkortikale Gliose (Neumann). Beim Tier sind heute fünf Arten bekannt. Dies wären die bovine spongiforme Enzephalopathie (BSE), Scrapie, die ,,transmissible Minkenzephalopathie (TME), die feline spongiforme Enzephalopathie (FSE) und die sog. ,,Chronic Wasting Disease“.

Hier soll nun näher auf die in der Literatur und Gesellschaft am häufigsten behandelten Enzephalopathien eingegangen werden. Diese sind die Creutzfeldt-Jakob-Krankheit und die bovine spongiforme Enzephalopathie. Dabei soll ein besonderes Augenmerk auf die neue Variante der CJD (nvCJD) gerichtet werden, wobei aber auch die anderen humanen und tierischen Enzephalo-
pathien kurz erwähnt und charakterisiert werden sollen.

3.1. Die Creutzfeldt-Jakob-Krankheit (CJD):


CJD ist eine seltene, neurodegenerative Erkrankung unbekannten Ursprungs. Die Ursache der Erkrankung ist zum heutigen Zeitpunkt noch nicht zweifelsfrei geklärt. Man geht jedoch in der Wissenschaft davon aus, dass CJD durch Prionen ausgelöst wird. Hier geht man von einer, wie in Kapitel 2 beschriebenen, Änderung in der Struktur des Prions (PrPC) aus. Die Erkrankung tritt meist bei Personen im Alter von 50 bis 70 Jahren auf. Es gibt aber auch Ausnahmen, in denen Patienten bereits im Jugendalter (ca. 16 Jahre) oder auch Personen im Alter von über 80 Jahren erkrankten. Es handelt sich bei Creutzfeldt-Jakob um keine geschlechtsspezifische Krankheit, da etwa gleich viele Männer und Frauen erkranken.

Man unterscheidet drei bzw. vier verschiedene Formen der Creutzfeldt-Jakob-Krankheit (CJD): 1. die klassische, sporadische, 2. die genetische (familiäre), 3. die iatrogene und (4. die neue Variante (nvCJD)). Die Strukturänderung des normalen PrPC zum krankhaften kann auf drei unterschiedliche Arten initiiert werden (Abb. 2):
1. Ein exogenes PrPSc dringt ins Gehirn ein und katalysiert dort die Änderung des PrPC in die Isoform PrPSc. Diese Art der Infektion wird bei der iatrogenen CJD, bei Kuru und der nvCJD angenommen.
2. Eine spontane Strukturänderung vom PrPC zum PrPSc. Dies wird bei der sporadischen CJD vermutet.
3.

Bei der dritten Variante geht man von einem PrPC-Mutanten aus, der den Hang zu einer spontanen Strukturänderung zum PrPSc besitzt. Dies wird bei der familiären CJD, GSS und FFI vermutet.

Abb. 2: mögliche Umwandlungen von PrPC zu PrPSc (nach Weihl & Roos)
Über 90% aller CJD-Erkrankungen treten sporadisch auf. Familiäre Fälle (4 – 15% aller CJD-Fälle) zeigen alle ein autosomal-dominantes Vererbungsmuster und sind auf gewisse Mutationen des PrP-Gens auf das Chromosom 20 zurückzuführen. Die infektiös erworbene Form ist beim Menschen glücklicherweise sehr selten. Alle übertragenen Fälle waren bisher iatrogen (Eingriffe am Gehirn; infizierte Transplantate). Sowohl über die Häufigkeit, als auch über mögliche Infektionswege wird zu einem späteren Zeitpunkt eingegangen werden.

3.1.1. Diagnose von CJD:

Eine zweifelsfreie Diagnose der Creutzfeldt-Jakob-Krankheit ist auch zum heutigen Zeitpunkt noch nicht möglich. Zwar kann heute aufgrund von verschiedenen Symptomen mit relativer Sicherheit eine Diagnose gestellt werden, jedoch läßt sich dies erst postmortal 100%ig bestätigen. Ein schleichender Beginn der Krankheit ist deutlich häufiger (ca. 80%), als ein akuter (ca. 20%). Die Krankheitsdauer beträgt im Mittel 4,5 bis 7 Monate bei den sporadischen, bzw. ca. 21 Monate bei den familiären Formen. Die Krankheit führt in 90% der Fälle innerhalb eines Jahres zum Tod. In ungefähr je einem Drittel beginnt die CJD mit mentalen Störungen oder somatisch-neurologischen Symptomen, bzw. einer Kombination aus beiden. Typische Anzeichen, die sowohl einzeln, als auch in Kombination auftreten können, sind Schlaflosigkeit, Depression, Verwirrtheit, Persönlichkeits- und Verhaltensänderungen, physische Auffälligkeiten, Gleichgewichtsstörungen, Vergesslichkeit, Sehstörungen und Koordinationsprobleme. Des weiteren werden zur Bestätigung der Diagnose noch weitere paraklinische Zusatzuntersuchungen durchgeführt. Hierzu zählen Liquoruntersuchungen1 und Elektroenzephalogramme (EEG). Die Befunde der Liquor-Routineuntersuchung sind meist normal oder allenfalls leicht unspezifisch abnorm. Weder im Blut, noch im Liquor ließ sich bisher das Prionprotein (PrPSc) als infektiöses Agens selbst nachweisen. Hingegen finden sich im Liquor Gewebeproteine, die wegen des rasch fortschreitenden Zelluntergangs und der liquornahen Lokalisation des Prozesses meßbar werden. Die Bestimmung besonderer Liquorproteine hat sich in neueren Studien als sensitiv und erstaunlich spezifisch für die CJD erwiesen. Das Elektroenzephalogramm (EEG) stellt die hilfreichste Zusatzuntersuchung dar, weil in 50 – 95% der Fälle sehr charakteristische, wenn auch nicht spezifische, Befunde erhoben werden können.

Postmortal ist die erste Veränderung, die man erkennen kann, die Astrogliose. Darunter versteht man die Tatsache, dass zunächst die Astrozyten2 im Bereich ihrer Endplatte, die den Hirngefäßen anliegen, anzuschwellen beginnen und dann später die gesamte Zelle anschwillt. Als Neuroglia (,,Leim“) bezeichnet man das Hüll- und Stützgewebe des Gehirns. Es besteht aus Astrozyten (Makroglia), Oligodendrozyten (Oligodendroglia) und Hortegazellen (Mikroglia). Außerdem wird vermehrt ein bestimmtes Eiweiß mit der Bezeichnung ,,glial fibrillary acidic protein“ (GFAP) gebildet.
Typisch sind ferner die vermehrte Bildung von Vacuolen in den Astrozyten (Makroglia) und möglicherweise auch in den Oligodendrozyten. Durch die vermehrte Vacuolenbildung schwellen die Zellen bis zu einer kritischen Größe an und gehen dann unter. Dadurch entstehen Löcher im Gewebe, die insgesamt betrachtet an die löchrige Struktur eines Schwammes erinnern. Man spricht deshalb auch vom ,,Status spongiosus“. Es kann außerdem zu Veränderungen der Nervenzellen (synaptische Kontakte) untereinander bis hin zum kompletten Verlust von Nervenzellen kommen.

Besonders bei längerem Krankheitsverlauf kann die Ablagerung von Amyloiden (,,Stärkekörnern“) beobachtet werden. Amyloide sind Komplexe aus Eiweißen und Zuckern (Protein-Polysaccharid-Komplexe). Sie haben die Struktur kleinster Fäserchen, die sich seitlich aneinanderreihen. Sie lagern sich bevorzugt in der Nähe von Gefäßen ab. Dadurch kommt es zu einer Beeinträchtigung des lokalen Stoffaustausches.

In manchen Fällen zeigt die Blut-Hirn-Schranke eine vermehrte Durchlässigkeit. Die Blut-Hirn-Schranke ist eine Art Filter, die normalerweise verhindert, dass Stoffe aus den kleinen Gefäßen ins Hirngewebe gelangen. Sie wird vermutlich durch die Zellen (Kapillarendothel), welche die Wände der kleinen Blutgefäße auskleiden, gebildet. Normalerweise ist dieses ,,Filter“ nur über einen aktiven Stofftransport durch den Körper jener Zellen passierbar, aus denen es besteht.

Trotz der ständigen Weiterentwicklung in den letzten Jahren werden immer wieder Fälle von CJD falsch diagnostiziert. Aus einer Studie der Yale-Universität geht hervor, dass ungefähr 13% aller, als Alzheimer-Erkrankte diagnostizierten Patienten, in Wirklichkeit an CJD erkrankt waren. Daher ist die Zahl von 1 bis 2 Patienten pro Million pro Jahr falsch. Sie liegt aufgrund dieser Studie wahrscheinlich weitaus höher.



3.1. Die neue Variante der Creutzfeldt-Jakob-Krankheit (nvCJD):



Im Jahr 1996 wurden aus England zehn Fälle einer spongiformen Enzephalopathie Typ CJD mit einem besonderen neuropathologischen Profil berichtet. Sie wurden im Rahmen der 1990 wieder eingeführten epidemiologischen CJD-Überwachung unter 207 neuropathologisch verifizierten CJD-Fällen identifiziert. Anlaß zur epidemiologischen Überwachung bot die BSE-Epidemie, mit dem Ziel, Veränderungen im CJD-Muster zu erfassen. Die bisher berichteten Patienten erkrankten alle in den Jahren 1994 – 1997 in England und Frankreich. Sie unterschieden sich besonders durch ihr jugendliches Manifestationsalter (Durchschnittlich 29 Jahre (16 – 48 Jahre)) von der klassischen sporadischen CJD-Form, was die Wissenschaft zu der Annahme brachte, es handle sich hierbei um einen neuen, bisher noch völlig unbekannten Typ der CJD. Ein Manifestationsalter unter dem 30. Lebensjahr ist bei der sporadischen Creutzfeldt-Jakob-Krankheit eine ausgesprochene Rarität.

Da die perorale Übertragung der Bovinen Spongiformen Enzephalopathie auf andere Tiere durch den Verzehr von Hirngewebe BSE-infizierter Rinder nachgewiesen ist, ergibt sich die Möglichkeit, dass auch die Speziesbarriere zwischen Rind und Mensch keinen sicheren Schutz mehr darstellt. Entsprechend wurde ein Zusammenhang zwischen dieser Variante und der BSE denkbar. Klinische Eigenheiten, EEG-Befunde und Histopathologie sind den Befunden bei Kuru oder bei den durch Wachstumshormonen übertragenen iatrogenen CJD-Fällen sehr ähnlich. Dies könnte ein Hinweis sein für eine periphere (orale?) Inokulation.

Die wesentlichen klinischen Charakteristika dieser neuen Variante (nvCJD) sind das junge Alter zu Beginn, eine initial ungewöhnliche klinische Symptomatik, ein protrahierter3 Verlauf, das Fehlen der periodischen EEG-Aktivität und eine spezielle Histopathologie, welche die Unterscheidung von sporadischen, familiären und iatrogenen Creutzfeldt-Jakob-Erkrankungen erlaubt. Die initiale Symptomatik bestand in Verhaltensstörungen und psychiatrischer Auffälligkeit (Apathie, Depression, Schlafstörung, Gewichtsverlust, vermehrte Tagesschläfrigkeit). Diese psychiatrischen Symptome sind allerdings unspezifisch und auch bei der sporadischen CJD häufig. Aufgrund der klinischen Präsentation ist deshalb die Unterscheidung der sporadischen Form von der neuen Variante zu Beginn meist nicht möglich. Die Entwicklung von visuellen und akustischen Halluzinationen, Illusionen, vor allem aber später folgende neurologische Ausfälle (Ataxie4, unwillkürliche Bewegungen, kognitive Defizite) lassen meistens erst an die Diagnose denken. Postmortal lassen sich dann beinahe identische Befunde feststellen wie bei der sporadischen CJD.

3.2. Kuru, GSS, FFI – eine Übersicht:

In diesem Abschnitt sollen nun kurz die drei übrigen transmissiblen spongiformen Enzephalopathien des Menschen charakterisiert werden.

3.2.1. Kuru:

Die Erkrankung ist sehr selten und kommt nur bei Eingeborenen eines Stammes in Papua-Neuguinea vor. Im Jahre 1957 wurde sie erstmals beschrieben. Dort wurde aus rituellen Gründen Kannibalismus betrieben. Sie trat bei ca. 1% der Einwohner auf. Hauptsächlich erkrankten Kinder unter fünf Jahren und erwachsene Frauen unter vierzig Jahren. Kinder und Frauen sind vor allem bei der Vorbereitung der Organe zum rituellen Mahl beteiligt. Deshalb erkranken sie möglicherweise bevorzugt. Männer hingegen erkranken extrem selten. Das Krankheitsbild ist durch das rasche Voranschreiten neurologischer Symptome gekennzeichnet. Dazu gehören Gangunsicherheit, Muskelschwund und zunehmende Lähmungen. Als besonders charakteristisch wird ein schauerartiges Zittern beschrieben.
Die Übertragung des Erregers geschieht in erster Linie über kleine Verletzungen der Haut. Die Übertragung über die Nahrungsaufnahme scheint dagegen eine weitaus geringere Rolle zu spielen. Nach dem Ablegen des Kannibalismus ging die Zahl der Erkrankungen stark zurück. Patienten, die jetzt noch Krankheitssymptome entwickelten, hatten sich vermutlich angesteckt, als der Kannibalismus noch praktiziert wurde. Die Möglichkeit einer Kontaktinfektion wurde ebenfalls diskutiert, aber bisher nicht bewiesen.

Die Inkubationszeit bei Kuru beträgt in der Regel fünf bis fünfzehn Jahre. Innerhalb dieser Spanne trägt der Betroffene den Erreger in sich, zeigt aber keine äußeren Zeichen der Erkrankung. Der Krankheitsverlauf ist mit drei bis vier Monaten kurz und endet regelmäßig mit dem Tode.

3.2.2. Fatale familiäre Insomnie (FFI):

Es handelt sich um eine familiär vorkommende autosomal-dominant vererbte Erkrankung. Die meisten Patienten erkranken zwischen dem 40. und 60. Lebensjahr. Im Vordergrund steht eine schwere Störung des Schlaf-Wach-Rhythmus des Patienten. Es wird daher angenommen, dass sich die krankhaften Veränderungen speziell im Stammhirn abspielen. Ein entwicklungsgeschichtlich alter Teil des Gehirns steuert den Aktivitätsrhythmus.

Die Übertragung von Mensch zu Mensch geschieht innerhalb der Familie durch die geschlechtliche Weitergabe des veränderten Erbmaterials (Gen). Eine Infektion von nicht miteinander verwandten Menschen kommt unter natürlichen Bedingungen nicht vor.

Eine Inkubationszeit im klassischen Sinn ist bei Erbkrankheiten prinzipiell nicht definiert. Der Ausbruch der Krankheit erfolgt, wie oben erwähnt, zwischen dem 40. und dem 60. Lebensjahr. Die Erkrankung verläuft über sieben bis achtzehn Monate und endet immer tödlich.

3.2.3. Gerstmann-Sträussler-Scheinker-Syndrom (GSS):

Das Gerstmann-Sträussler-Scheinker-Syndrom (GSS) ist eine extrem seltene Erkrankung. Sie wurde erstmals 1928 beschrieben. Sie tritt mit einer Häufigkeit von einer Erkrankung pro 10 Millionen Menschen pro Jahr auf. Das Erkrankungsalter liegt zwischen 35 und 50 Jahren.

Die Übertragung von Mensch zu Mensch geschieht innerhalb einer Familie durch geschlechtliche Weitergabe des veränderten Erbmaterials (Gen), wobei nicht miteinander verwandte Personen unter normalen Umständen nicht infiziert werden.

Es handelt sich um ein Erbkrankheit, der die Weitergabe eines veränderten Gens zu Grunde liegt. Eine Inkubationszeit im klassischen Sinn ist bei Erbkrankheiten nicht definiert. Diese genetische Abweichung führt aber erst mit einer jahrelangen Verzögerung zu sichtbaren Krankheitszeichen. Eine Therapie gibt es nicht. Die Erkrankung endet immer mit dem Tod des Patienten.

3.3. Bovine spongiforme Enzephalopathie (BSE):

Bei der bovinen5 spongiformen Enzephalopathie handelt es sich um eine Infektionskrankheit der Rinder. Der erste beschriebene Fall von BSE geht auf das Jahr 1883 zurück. Ein französischer Landwirt beschrieb eine achtjährige Kuh mit Symptomen, die ähnlich denen der Scrapie-Erkrankung beim Schaf waren. Jedoch wurden nach 1898 keine weiteren Fälle mehr offiziell bekannt. Erst 1986 wurde in Großbritannien über zwei Kühe berichtet, die an einer schweren neurologischen Krankheit erkrankt waren. Nach dem Tod der beiden Kühe wurde während der Autopsie festgestellt, dass es sich bei der Krankheit um eine neue Art der subakuten spongiformen Enzephalopathien handelt, man bovine spongiforme Enzephalopathie (BSE) nannte.

Nach dem heutigen Stand der Wissenschaft wird die BSE durch Prionen verursacht. Die Krankheit äussert sich in Leistungsabnahme und in Verhaltensstörungen. Sie tritt fast ausschließlich bei Kühen auf. Die Ansteckung erfolgt nach heutigem Kenntnisstand über ungenügend erhitzte Tiermehle (Fleischmehl, Fleischknochenmehl und dergleichen), welche Hirn, Augen oder Rückenmark von infizierten Tieren enthalten und als Nahrungsergänzung bei der Mast zugefüttert werden.

Eine definitive Diagnose kann momentan nur histopathologisch und immunhistologisch (PrPSc-Nachweis) an Gehirnschnitten gestellt werden. Sie beruht auf dem Nachweis von strukturellen Gehirnveränderungen (,,Löcher“) und / oder der Anwesenheit abnormer Prion-Eiweiße im Hirngewebe, welche jedoch erst etwa sechs Monate vor dem Auftreten klinischer Anzeichen festgestellt werden können. Die schweizer Firma ,,PRIONICS AG“ hat aufgrund der BSE-Fälle in Europa in den letzten Jahren einen Test entwickelt, der zur Verifizierung eines BSE-Verdachtes dient. Allerdings ist dieser Test auch nur postmortal durchführbar, jedoch vereinfacht er das Verfahren. Der Test wird heute in der Schweiz, nachdem er gründlich auf seine Zuverlässigkeit geprüft wurde, vom Bundesamt für Veterinärwesen verwendet.

Allerdings gibt es typische Symptome, die für eine Infektion sprechen. Allgemein beobachtet man folgende Anzeichen bzw. Veränderungen:
· Ängstlichkeit, Nervosität, erhöhte Aufmerksamkeit und Schreckhaftigkeit
· Angst vor dem Überschreiten des Kotgrabens, vor Durchgängen und vor kleinsten Hindernissen
· Aggressivität
· häufiges Belecken der Nase
· Zähneknirschen
· Zittern oder Muskelzuckungen an Lippen, Flotzmaul, Ohren, Hals, Vorderkörper, Flanken oder am ganzen Körper
· immer steifer werdender Gang mit Ataxie und Hypermetrie6 der Nachhand, gelegentlich auch der Vorderhand; im Endstadium Festliegen
· Überempfindlichkeit auf Berührungen vor allem im Kopf- und Halsbereich
· Überempfindlichkeit auf Licht und Lärm
· langsame Abmagerung und langsamer Leistungsrückgang bei erhaltener Freßlust

Die Inkubationszeit, das heißt, der Zeitraum zwischen Ansteckung und Ausbruch der Krankheit, beträgt zwischen drei und sieben Jahren. Die Rinder werden als Jungtiere (Kälber) angesteckt, sichtbar krank werden sie erst Jahre später. Die jüngste in Großbritannien festgestellte Kuh mit BSE war 21 Monate alt, wobei lediglich 0,04% der Tiere jünger als drei Jahre alt waren. Die BSE führt nach Ausbruch der Krankheit innerhalb weniger Monate zum Tod des Tieres.

Eine Übertragung von einer Kuh auf eine andere wurde bis zum heutigen Tag nicht nachgewiesen. Jedoch geht man davon aus, dass bereits das Kalb im Mutterleib mit dem Erreger infiziert werden kann. Dafür sprechen Fälle erkrankter Tiere unter drei Jahren.

3.4. Scrapie (Traberkrankheit):

Die bei Schafen und Ziegen auftretende Scrapie-Erkrankung, deutsch auch Traberkrankheit genannt, gilt in der Wissenschaft als Prototyp der Prionenerkrankungen. Im Gegensatz zu den erst im 20. Jahrhundert entdeckten anderen Prionenkrankheiten wie CJD, BSE, etc. ist Scrapie seit dem 18. Jahrhundert bekannt. Erst 1936 konnte jedoch die Übertragbarkeit der Krankheit experimentell bewiesen werden, wobei sich herausstellte, dass zwischen dem Zeitpunkt der Infektion und dem sichtbaren Krankheitsausbruch eine ungewöhnlich lange Zeitspanne von mehreren Jahren lag. Mit einer einigermaßen effizienten Erforschung von Prionenerkrankungen konnte deshalb erst einige Jahrzehnte später begonnen werden, als Forscher herausgefunden hatten, dass experimentell infizierte Hamster und Mäuse eine sehr viel kürzere Inkubationszeit hatten und sich deshalb als Modelle für die Erforschung von Prionenkrankheiten eigneten.

Die natürlichen Übertragungswege von Scrapie sind bis heute unbekannt. Zu den klinischen Symptomen der Erkrankung gehören Bewegungsstörungen und ein Juckreiz, der sich in einem Kratzen an Objekten äußert und zu einem stellenweisen Verlust des Wollkleides führt. Die an Scrapie erkrankten Tiere sterben kurze Zeit nach dem Auftreten der ersten klinischen Symptome.

3.5. Andere spongiforme Enzephalopathien im Tierreich:

Die übrigen bisher bekannten spongiformen Enzephalopathien bei Tieren sollen an dieser Stelle nur kurz erwähnt werden (Tab. 1).


Erkrankung Erreger Tierart
transmissible Minkenzephalopathie (TME) Prion ? Nerz
feline spongiforme Enzephalopathie (FSE) Prion ? Katzen
,,Chronic Wasting Disease“ (CWD) Prion ? Hirschartige in Amerika



Tab. 1: spongiforme Enzephalopathien bei Tieren

4. nvCJD bzw. BSE und ,,public health“:

Der Begriff der ,,public health“ hat in den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung gewonnen. Hierbei steht er nicht nur mit schwerwiegenden Krankheiten wie CJD, nvCJD, BSE, etc. in Zusammenhang, sondern auch mit den Bereichen des Gesundheitssports. Eine Übersetzung des Begriffs erweist sich als schwierig, da man nicht von ,,öffentlicher“ Gesundheit, sondern eher von ,,Volksgesundheit“ sprechen sollte. Allerdings wird hier im weiteren Verlauf der englische Begriff ,,public health“ verwendet werden. Im folgenden sollen nun eventuelle Gefahren für die Bevölkerung durch die neue Variante der Creutzfeldt-Jakob-Krankheit (nvCJD) und der bovinen spongiformen Enzephalopathie (BSE) dargelegt und diskutiert werden.

4.1. Die neue Variante der CJD (nvCJD) und ,,public health“:

Die drastischen Unterschiede bezüglich der Vorhersage des Auftretens der neuen Variante der CJD trieb die Bemühungen der Wissenschaft voran Tests zu entwickeln, um bereits vor dem Auftreten der ersten Krankheitssymptome, die Erkrankung sicher diagnostizieren zu können. Einer dieser Tests war die Entnahme von Gewebe der Rachenmandeln (Tonsillenbiopsie7) von einem an nvCJD erkrankten Patienten noch vor dem Auftreten der ersten klinischen Symptome. Hierbei konnten Veränderungen bestimmter Glycoproteine festgestellt werden. Es ist allerdings noch heute unklar, ab welchem Zeitpunkt diese Art von Immunreaktion feststellbar ist, und in wie weit sie direkten Aufschluß über die Erkrankung gibt.

Das Risiko einer Verbreitung von nvCJD (und der klassischen CJD) durch Organtransplantationen, Bluttransfusionen und Blutprodukten von erkrankten Personen ohne klinische Symptome zu gesunden Patienten, erfordert die

schnellstmögliche Entwicklung von zuverlässigen Tests zum Schutz der Bevölkerung. Gründe, welche die Dringlichkeit der Entwicklung von Tests belegen, sind: CJD ist eine extrem gefährliche Krankheit; momentan gibt es keine Methode, die leichte, effektive und schnelle Tests von Blut und Blutprodukten auf Infektiosität ermöglicht; es existieren Beispiele für eine iatrogene Übertragung von CJD; außerdem haben Untersuchungen ergeben, dass ein Infektionsrisiko von lymphatischem Gewebe, von Blut oder von beidem für subakute spongiforme Enzephalopathien (SSE), insbesondere für nvCJD, ausgeht.

Periphere Inokulation von Schafen mit Blut von an Scrapie erkrankten Artgenossen belegten zwar die Übertragbarkeit der Seuche, jedoch lassen sich diese Ergebnisse nicht uneingeschränkt übertragen. Es gibt auch gegensätzliche Testergebnisse, die von einer Nichtübertragbarkeit sprechen. Die unterschiedlichen Untersuchungsergebnisse können durch verschiedene Faktoren ausgelöst worden sein. So ist beispielsweise noch nicht zweifelsfrei geklärt worden, ob sich der Erreger (PrPSc) zwangsläufig im Blut oder Teilen des Blutes befindet, da er sich während der Inkubationszeit und während des Krankheitsverlaufes unterschiedlich darstellt. Es ist außerdem klar, dass das infektiöse Agens bei den unterschiedlichen subakuten spongiformen Enzephalopathien variiert. Weiterhin muß man davon ausgehen, dass sich die verschiedenen SSE in unterschiedlichen Geweben nachweisen lassen und so eine genaue Diagnose weiterhin erschweren.

4.2. Die bovine spongiforme Enzephalopathie und ,,public health“:

Rindfleisch nimmt einen wichtigen Platz in der Ernährung vieler Menschen ein. Aber auch bovines Gewebe wird auf unterschiedlichste Art in der Produktion verwendet, wie zum Beispiel im Haushalt (Leder, Seife), in der Industrie (Musiksaiten, Speisefette, Talk, Gelatine), in der Landwirtschaft (Tierfutter) und in der Arzneimittelherstellung (Insulin). Als klar wurde, dass es sich bei der Krankheit in der britischen Rinderpopulation um eine BSE-Epidemie handelte, wurden Fragen nach eventuellen Übertragungsrisiken für den Menschen laut.

Im April 1988 wurde eine unabhängige Arbeitsgruppe unter der Leitung von R. Southwood ins Leben gerufen. Diese Gruppe riet, die Fütterung von Wiederkäuer-Proteinen an Artgenossen zu verbieten. Außerdem empfahlen sie, BSE sollte als meldepflichtige Erkrankung deklariert werden. Am 18. Juni 1988 traten beide Vorschläger der Gruppe in Kraft. Des weiteren – so die Southwood-Arbeitsgruppe – sollten alle an BSE erkrankten Tiere unverzüglich geschlachtet und ihre Kadaver verbrannt werden. Bevor diese Richtlinien in Kraft traten, waren britische Landwirte angewiesen, die Schlachtung verdächtiger Tiere zu veranlassen. Das Fleisch wurde nach veterinärmedizinischer Untersuchung zum Verzehr für den Menschen freigegeben.

Im Februar 1989 berichtete die Gruppe um Southwood dem englischen Parlament, dass trotz bestehender Bestimmungen nur ein kleiner Teil der tatsächlichen BSE-Fälle gemeldet wurden. Die Arbeitsgruppe wies außerdem bereits auf eventuelle Risiken für den Menschen hin und forderte ein Verbot betreffend die Verwendung von Rinderprodukten für die Herstellung von Babynahrung. Trotz vorausgegangener Warnungen für die Gesundheit, die insbesondere darauf aufbauten, dass es zu diesem Zeitpunkt noch keine Möglichkeiten gab BSE-infiziertes Rindfleisch zu identifizieren, wurde britisches Rindfleisch weiterhin weltweit exportiert.

Im Juli 1989 sahen sich die Mitgliedsstaaten der Europäischen Union durch die Berichte der Arbeitsgruppe um Southwood veranlaßt, ein sofortiges Einfuhrverbot für britische Rinder und deren Fleisch zu verhängen. In Großbritannien wurde im November 1989 ein Verbot für die Verwendung von Gehirn, Rückenmark und Tonsillen von Rindern über sechs Monaten erlassen. Diese – zum Schutz der Bevölkerung – erlassenen Maßnahmen wurden insbesondere in Großbritannien zu spät durchgesetzt. Aber auch deren Einhaltung wurde zu Anfang nicht intensiv genug überwacht.

5. Ist die bovine spongiforme Enzephalopathie (BSE) auf andere Spezies übertragbar?

1989 wurde in Großbritannien von einer neuen spongiformen Enzephalopathie bei Hauskatzen berichtet. Dies war die erste Beschreibung von transmissiblen spongiformen Enzephalopathien bei Katzen weltweit. Schnell kamen Fragen auf, die sich auf eine mögliche Übertragung von BSE auf Katzen und somit auf eine andere Spezies beschäftigten. Erhärtet wurden diese Vermutungen durch Erkrankungen von Großkatzen in Zoos. Als Grund für die Erkrankung kam in allen Fällen nur das Futter in Frage. Da im Katzenfutter sämtliche Teile des Rindes verwendet wurden, konnte eine Infektion durch selbiges nicht ausgeschlossen werden.

Diese Tatsache löste ein großes Interesse für diese Erkrankungen aus, da man nun davon ausgehen mußte, dass eine Übertragung des BSE-Erregers (PrPBSE) auf den Menschen nicht auszuschließen war, denn auch Versuche an Mäusen erhärteten die Theorie einer möglichen Infektion über Speziesbarrieren hinweg.

5.1. Momentaner Forschungsstand und Zukunftsperspektiven:

Zum heutigen Zeitpunkt ist eine hundertprozentige Aussage über die Gefahren einer Übertragung von BSE auf den Menschen noch nicht möglich. Doch durch das Auftreten der neuen Variante der Creutzfeldt-Jakob-Erkrankung (nvCJD) verdichteten sich die Indizien für eine Übertragbarkeit auf den Menschen. Insbesondere das junge Manifestationsalter der Patienten und deren Eßgewohnheiten bestärkten die Wissenschaftler. Da sich aber die Forschung über den Erreger dieser subakuten spongiformen Enzephalopathien noch nicht ganz sicher ist, können auch über eventuelle Übertragungsrisiken dieser Erkrankungen nur Theorien bzw. Hypothesen aufgestellt werden.

Abschließend kann man sagen, dass es sich bei diesem Thema um ein noch sehr junges Forschungsgebiet handelt. Erst wenn der Erreger der Krankheiten ausreichend erforscht ist, können die Wissenschaftler damit beginnen, Heilmittel zu entwickeln. Außerdem kann man sagen, dass die Entwicklung von Nachweisverfahren noch in den Kinderschuhen steckt. Doch wird gleichzeitig auch deutlich, dass deren Entwicklung immer mehr an Bedeutung gewinnt, da nur so ein weiteres unkontrolliertes Ausbreiten, auch durch immer neue Mutationen der Erreger, verhindert werden kann.

6. Zusammenfassung:

Sowohl die Prionenerkrankungen beim Menschen, als auch die der Tiere haben in den letzten Jahren das Interesse geweckt der Menschen geweckt. Jedoch sind die Interessen unterschiedlich gewichtet. Während die Bevölkerung die eigene Sicherheit in den Vordergrund stellt, versucht die Wissenschaft den Krankheiten bzw. ihren Erregern auf den Grund zu gehen.

Trotz immer schnellerer Fortschritte in der Wissenschaft sind gerade die Prionenerkrankungen nur sehr wenig erforscht. Dies liegt wahrscheinlich an der Komplexität der Erkrankungen an sich. Es bleibt daher abzuwarten, wie sich dieses Forschungsgebiet weiterentwickelt.

Literatur:

ALMOND, J. W.: Bovine spongiform encephalopathy and new variant
Creutzfeldt-Jakob disease. In: British Medical Bulletin (1998), 54; 749 – 759

CAMPBELL; N.: Biologie. Spektrum-Verlag, Heidelberg; 1998

GORDON, N.: New variant Creutzfeldt-Jakob disease. In: IJCP (1999), 53; 456 – 459

GROSCHUP, M.H.: Die ,,Bovine spongiforme Enzephalopathie“ bei Wiederkäuern und die ,,neue Variante der Creutzfeldt-Jakob-Erkrankung beim Menschen. In: Deutsche tierärztliche Wochenschrift (1999), 106; 329 – 331

LEWIN, B.: Gene – Lehrbuch der molekularen Genetik, 2. Auflage. VCH, Weinheim; 1991

PATTERSON, et al.: Bovine spongiform encephalopathy and new variant Creutzfeldt-Jakob disease: an overview. In: Communicable disease and public health (1999), 1; 5 – 13

PENZLIN, H.: Lehrbuch der Tierphysiologie, 6. Auflage. G. Fischer Verlag, Jena; 1996

STURZENEGGER, M.: Prionkrankheiten beim Menschen. In: Therapeutische Umschau (1999), 56/11; 675 – 679

WEIHL, C. et al.: Creutzfeldt-Jakob disease, new variant Creutzfeldt-Jakob disease, and bovine spongiform encephalopathy. In: Neurologic clinic (1999), 17/4; 835 – 856

1 Untersuchungen der Rückenmarksflüssigkeit

2 to ástron (griech.) = der Stern; to kytos = die Höhlung

3 über einen längeren Zeitraum hinweg

4 Störungen in der Koordination den Muskelbewegungen

5 bovin => wiederkäuend

6 Bewegungsübermaß

7 Tonsille => Rachenmandel; Biopsie => Gewebeschnitt



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