Werkstuk: Prionen
*-PRIONEN-*
Geschiedenis
In 1984 berichtte Ortho over prionen en legde de connectie met de vergeten leer van de Duitse geleerde Enderlein. Enderlein is de grondlegger van de levend bloed-analyse met behulp van de donkerveld-microscoop. Iedereen verklaarde hem voor gek toen hij beweerde dat er in humaan bloed eiwit-partikels circuleerden die levend waren. De bevindingen van een andere geleerde, de Amerikaan Stanley Prusiner, die het begrip 'prion' introduceerde, lagen in dezelfde lijn als die van Enderlein. Ook hij werd door de geleerde wetenschapswereld meteen ook voor gek versleten.
Wat zijn prionen?
Prionen zijn de enige bekende ziekteverwekkers die geen DNA bevatten. Dit is de belangrijkste reden waarom veel onderzoekers het bestaan van prionen niet hebben willen accepteren. Prionen zijn gemuteerde vormen van een eiwit dat in de hersencellen van alle zoogdieren voorkomt, PrP. De functie van de normale vorm van PrP is niet bekend, muizen die dit eiwit niet aanmaken vertonen geen afwijkingen. Maar de reden dat toch vele onderzoekers dit eiwit bestuderen, is dat het soms van vorm verandert en zo de oorzaak vormt van verschrikkelijke ziekten als CJD en Kuru (Kuru was een ziekte die alleen voorkwam tussen de koppensnellers in Papoea Nieuw Guinea. De ziekte werd overgedragen als de krijgers van de ene stam die van een andere stam doodden, hun hoofden afhakten en hun hersenen kookten en opaten.) in mensen, maar het werd vooral "beroemd" als oorzaak van BSE onder koeien en scrapie bij schapen.
Het plaatje hieronder laat het verschil in vorm zien tussen normaal PrP (cellulair PrP, of PrPc), links, en de kwaadaardige vorm (scrapie PrP, of PrPsc), rechts. *
De ziekteleer van prionen is bijzonder interessant aangezien het de enige ziekteverwekker is die zowel erfelijk als infectueus overdraagbaar is. Prion ziekten kunnen ook worden overgedragen van de ene zoogdiersoort op de andere, een voorbeeld hiervan is de gekke koeienziekte (BSE) die van schapen via koeien naar mensen ging.
Hoe slechte prionen (waarschijnlijk) zijn ontstaan
Het normale prion eiwit, wat PrPC word genoemd, is een plasmamembraan glycoprotine dat erg lijkt op neuronen, maar in andere cellen in het lichaam voorkomt. In mensen wordt het eiwit gecodeerd een paar genen op chromosoom 20. De structuur van dit deel van het prion waarin de mutaties voorkomen bestaat uit ÈÈn fi- vouwblad en drie alfa-helixen.
Het vermoedelijke pathogeen ziektemechanisme van prionen ligt erin dat een ziekmakende vorm, PrPCJD genoemd (grotere fi vouwblad structuren en minder
alfa-helixen t.o.v. de normale vorm) zijn verandering kan opdringen aan de normale vorm. Een gevolg van deze celverschuiving is dat het proteUne minder gevoelig is aan enzymatische afbraak, onoplosbaar is in detergenten (zepen) en de neiging heeft tot samenklontering.
Deze prionwaarneming stelt vast dat overdraagbare ?zenuwafbrekende? ziekten (waaronder CJD bij mensen) veroorzaakt worden door PrPCJD zonder tussenkomst van
nucleUnezuren (zoals DNA, RNA).
Dit stelt het basisidee wat bevat dat alle infectieuze agentia nucleUnezuren moeten bevatten voor verdubbelen en dat ze levende organismen zijn, in vraag.
De werking van de slechte prionen
Hersendegeneratie bij de ziekte van Creutzfelt-Jacob gaat gepaard met celbeschadiging door vrije radicalen (moleculen die schadelijke moleculen ?vangen?). Bij deze hersenziekte is er sprake van een besmetting met prion eiwitten. Het verband tussen vrije radicalen en prioneiwitten is onlangs onderzocht. Onderzoekers hebben ontdekt dat bepaalde hersencellen, microglia genaamd, enorme hoeveelheden vrije radicalen afgeven als zij met prioneiwitten besmet zijn. De vrije radicalen beschadigen vervolgens gezonde hersencellen. Antioxidanten, met name vitamine E en N-acetyl-cysteïne, beperken de schade door vrije radicalen. Met antioxidanten kan het ziekteproces bij
Creutzfelt-Jacob vertraagd worden.
Wat kan er gedaan worden om prion ziekten te voorkomen?
Zoals genoemd is er geen functie bekend van normaal PrP. Daarom zouden we koeien genetisch kunnen modificeren, zodat zij geen PrP produceren en er geen gevaar is dat het in zijn kwaadaardige vorm kan veranderen. Deze methode zal voor koeien misschien ooit nog aanvaard worden, maar voor mensen zal dat nooit het geval zijn. Daarom is het zaak om als mens goed op te letten wat je eet, en voor onderzoekers in het bijzonder om door te blijven zoeken naar remedies tegen deze wonderbaarlijke ziekteverwekker.
Geschiedenis
In 1984 berichtte Ortho over prionen en legde de connectie met de vergeten leer van de Duitse geleerde Enderlein. Enderlein is de grondlegger van de levend bloed-analyse met behulp van de donkerveld-microscoop. Iedereen verklaarde hem voor gek toen hij beweerde dat er in humaan bloed eiwit-partikels circuleerden die levend waren. De bevindingen van een andere geleerde, de Amerikaan Stanley Prusiner, die het begrip 'prion' introduceerde, lagen in dezelfde lijn als die van Enderlein. Ook hij werd door de geleerde wetenschapswereld meteen ook voor gek versleten.
Wat zijn prionen?
Prionen zijn de enige bekende ziekteverwekkers die geen DNA bevatten. Dit is de belangrijkste reden waarom veel onderzoekers het bestaan van prionen niet hebben willen accepteren. Prionen zijn gemuteerde vormen van een eiwit dat in de hersencellen van alle zoogdieren voorkomt, PrP. De functie van de normale vorm van PrP is niet bekend, muizen die dit eiwit niet aanmaken vertonen geen afwijkingen. Maar de reden dat toch vele onderzoekers dit eiwit bestuderen, is dat het soms van vorm verandert en zo de oorzaak vormt van verschrikkelijke ziekten als CJD en Kuru (Kuru was een ziekte die alleen voorkwam tussen de koppensnellers in Papoea Nieuw Guinea. De ziekte werd overgedragen als de krijgers van de ene stam die van een andere stam doodden, hun hoofden afhakten en hun hersenen kookten en opaten.) in mensen, maar het werd vooral "beroemd" als oorzaak van BSE onder koeien en scrapie bij schapen.
Het plaatje hieronder laat het verschil in vorm zien tussen normaal PrP (cellulair PrP, of PrPc), links, en de kwaadaardige vorm (scrapie PrP, of PrPsc), rechts. *
De ziekteleer van prionen is bijzonder interessant aangezien het de enige ziekteverwekker is die zowel erfelijk als infectueus overdraagbaar is. Prion ziekten kunnen ook worden overgedragen van de ene zoogdiersoort op de andere, een voorbeeld hiervan is de gekke koeienziekte (BSE) die van schapen via koeien naar mensen ging.
Hoe slechte prionen (waarschijnlijk) zijn ontstaan
Het normale prion eiwit, wat PrPC word genoemd, is een plasmamembraan glycoprotine dat erg lijkt op neuronen, maar in andere cellen in het lichaam voorkomt. In mensen wordt het eiwit gecodeerd een paar genen op chromosoom 20. De structuur van dit deel van het prion waarin de mutaties voorkomen bestaat uit ÈÈn fi- vouwblad en drie alfa-helixen.
Het vermoedelijke pathogeen ziektemechanisme van prionen ligt erin dat een ziekmakende vorm, PrPCJD genoemd (grotere fi vouwblad structuren en minder
alfa-helixen t.o.v. de normale vorm) zijn verandering kan opdringen aan de normale vorm. Een gevolg van deze celverschuiving is dat het proteUne minder gevoelig is aan enzymatische afbraak, onoplosbaar is in detergenten (zepen) en de neiging heeft tot samenklontering.
Deze prionwaarneming stelt vast dat overdraagbare ?zenuwafbrekende? ziekten (waaronder CJD bij mensen) veroorzaakt worden door PrPCJD zonder tussenkomst van
nucleUnezuren (zoals DNA, RNA).
Dit stelt het basisidee wat bevat dat alle infectieuze agentia nucleUnezuren moeten bevatten voor verdubbelen en dat ze levende organismen zijn, in vraag.
De werking van de slechte prionen
Hersendegeneratie bij de ziekte van Creutzfelt-Jacob gaat gepaard met celbeschadiging door vrije radicalen (moleculen die schadelijke moleculen ?vangen?). Bij deze hersenziekte is er sprake van een besmetting met prion eiwitten. Het verband tussen vrije radicalen en prioneiwitten is onlangs onderzocht. Onderzoekers hebben ontdekt dat bepaalde hersencellen, microglia genaamd, enorme hoeveelheden vrije radicalen afgeven als zij met prioneiwitten besmet zijn. De vrije radicalen beschadigen vervolgens gezonde hersencellen. Antioxidanten, met name vitamine E en N-acetyl-cysteïne, beperken de schade door vrije radicalen. Met antioxidanten kan het ziekteproces bij
Creutzfelt-Jacob vertraagd worden.
Wat kan er gedaan worden om prion ziekten te voorkomen?
Zoals genoemd is er geen functie bekend van normaal PrP. Daarom zouden we koeien genetisch kunnen modificeren, zodat zij geen PrP produceren en er geen gevaar is dat het in zijn kwaadaardige vorm kan veranderen. Deze methode zal voor koeien misschien ooit nog aanvaard worden, maar voor mensen zal dat nooit het geval zijn. Daarom is het zaak om als mens goed op te letten wat je eet, en voor onderzoekers in het bijzonder om door te blijven zoeken naar remedies tegen deze wonderbaarlijke ziekteverwekker.