Přenosné spongiformní encefalopatie (TSE, také známé jako prionová onemocnění) jsou skupinou progresivních onemocnění, která ovlivňují mozek a nervový systém lidí a zvířat a jsou přenášena priony. Duševní a fyzické schopnosti se zhoršují a v mozkové kůře se objevují myriády drobných dírek, které způsobují, že se při vyšetření mozkové tkáně získané při pitvě pod mikroskopem jeví jako houba (odtud „spongiformní onemocnění“). Poruchy způsobují poškození mozkových funkcí, včetně změn paměti, změn osobnosti a problémů s pohybem, které se v průběhu času zhoršují. Prionová onemocnění lidí zahrnují klasickou Creutzfeldtovu-Jakobovu nemoc, novou variantu Creutzfeldtovy-Jakobovy nemoci (lidská porucha související s nemocí šílených krav), Gerstmannův-Sträusslerův-Scheinkerův syndrom, fatální familiární nespavost a kuru. Tyto stavy tvoří spektrum onemocnění s překrývajícími se příznaky a symptomy.
Na rozdíl od jiných druhů infekčních onemocnění, které jsou přenášeny mikroby, je infekčním činitelem u TSE specifická bílkovina zvaná prionový protein. Špatně tvarované prionové proteiny přenášejí onemocnění mezi jednotlivci a způsobují poškození mozku. TSE jsou jedinečná onemocnění v tom, že jejich etiologie může být genetická, sporadická nebo infekční požitím infikovaných potravin a iatrogenními prostředky (např. krevní transfúzí) (recenzováno v Prusiner, 1991; Collinge, 2001). Většina TSE je sporadická a vyskytuje se u zvířete bez mutace prionového proteinu. Dědičná TSE se vyskytuje u zvířat nesoucích vzácnou mutantní prionovou alelu, která exprimuje prionové proteiny, které se samy o sobě zkroutí do konformace způsobující onemocnění. K přenosu dochází, když zdravá zvířata konzumují nakažené tkáně jiných zvířat s onemocněním. V poslední době se u skotu epidemicky rozšířil typ TSE zvaný bovinní spongiformní encefalopatie (BSE). Došlo k tomu proto, že dobytek byl krmen zpracovanými zbytky jiného skotu, což je dnes v mnoha zemích zakázaná praxe. Epidemie mohla začít jen u jedné krávy se sporadickým onemocněním.
Priony nemohou být přenášeny vzduchem nebo dotykem nebo většinou jiných forem náhodného kontaktu. Mohou však být přenášeny kontaktem s infikovanou tkání, tělními tekutinami nebo kontaminovanými lékařskými nástroji. Běžné sterilizační postupy, jako je vaření nebo ozařování materiálů, nečiní priony neinfekčními.
Klinické příznaky u lidí se liší, ale běžně zahrnují změny osobnosti, psychiatrické problémy, jako je deprese, nedostatečná koordinace a/nebo nejistá chůze (ataxie). Pacienti mohou také zaznamenat mimovolní trhavé pohyby zvané myoklonus, neobvyklé pocity, nespavost, zmatenost nebo problémy s pamětí. V pozdějších stádiích onemocnění mají pacienti těžkou mentální poruchu (demenci) a ztrácejí schopnost pohybu nebo řeči.
Rané neuropatologické zprávy o lidských prionových onemocněních trpěly záměnou názvosloví, v níž byl význam diagnostického znaku spongiformní změny občas přehlížen. Následné prokázání, že lidská prionová onemocnění jsou přenosná, posílilo význam spongiformní změny jako diagnostického znaku, což se odrazilo v použití termínu „spongiformní encefalopatie“ pro tuto skupinu poruch.
Priony se jeví jako nejvíce infekční, když jsou v přímém kontaktu s postiženými tkáněmi. Například Creutzfeldtova-Jakobova choroba byla přenesena na pacienty užívající injekce růstového hormonu získaného z lidských hypofýz a z nástrojů používaných při operacích mozku (Brown, 2000) (priony mohou přežít sterilizační proces „autoklávu“ používaný pro většinu chirurgických nástrojů). Předpokládá se také, že konzumace ve stravě postižených zvířat může způsobit, že se priony hromadí pomalu, zejména když kanibalismus nebo podobné postupy umožňují, aby se bílkoviny hromadily po více než jednu generaci. Příkladem je kuru, které dosáhlo epidemických rozměrů v polovině 20. století u lidí z čeledi Foreových na Papui-Nové Guineji, kteří konzumovali své mrtvé jako pohřební rituál. Zákony ve vyspělých zemích nyní zakazují používání vyškvařených bílkovin přežvýkavců v krmivu pro přežvýkavce jako prevenci proti šíření prionové infekce u skotu a dalších přežvýkavců.
Všimněte si, že ne všechny encefalopatie jsou způsobeny priony, jako v případech PML (způsobené virem JC), CADASIL (způsobené abnormální aktivitou proteinu NOTCH3) a Krabbeho choroby (způsobené nedostatkem enzymu galaktosylceramidázy). PSL – což je spongiformní encefalopatie – také pravděpodobně není způsobena prionem, i když příměs, která ji způsobuje mezi kuřáky heroinu, nebyl dosud identifikován (, , ). To je v kombinaci s velmi variabilní povahou patologie prionové choroby důvodem, proč prionovou nemoc nelze diagnostikovat pouze na základě symptomů pacienta.
Mutace v genu PRNP způsobují prionové onemocnění. Rodinná forma prionového onemocnění je způsobena dědičnými mutacemi v genu PRNP. Pouze malé procento všech případů prionového onemocnění však probíhá v rodinách. Většina případů prionového onemocnění je sporadických, což znamená, že se vyskytují u lidí bez jakýchkoli známých rizikových faktorů nebo genových mutací. Vzácně mohou být prionová onemocnění přenášena také expozicí prionově kontaminovaným tkáním nebo jiným biologickým materiálům získaným od jedinců s prionovým onemocněním.
Gen PRNP poskytuje návod k vytvoření proteinu zvaného prionový protein (PrP). Za normálních okolností se tento protein může podílet na transportu mědi do buněk. Může se také podílet na ochraně mozkových buněk a pomoci jim komunikovat. 24 Bodové mutace v tomto genu způsobují, že buňky produkují abnormální formu prionového proteinu, označovaného jako PrPSc. Tento abnormální protein se hromadí v mozku a ničí nervové buňky, což má za následek známky a příznaky prionového onemocnění.
Familiární formy prionového onemocnění se dědí autosomálně dominantním způsobem, což znamená, že k vyvolání poruchy stačí jedna kopie změněného genu v každé buňce. Ve většině případů postižená osoba zdědí změněný gen od jednoho postiženého rodiče.
U některých lidí jsou familiární formy prionového onemocnění způsobeny novou mutací v genu PRNP. Přestože takoví lidé s největší pravděpodobností nemají postiženého rodiče, mohou genetickou změnu přenést na své děti.
Nedávný výzkum z University of Toronto a Caprion Pharmaceuticals objevil jednu možnou cestu, která by mohla vést k rychlejší diagnóze, vakcíně nebo možná dokonce léčbě prionových onemocnění. Bylo zjištěno, že abnormálně složené proteiny, které způsobují onemocnění, vystavují postranní řetězec aminokyselin, který správně složený protein nevystavuje. Bylo zjištěno, že protilátky specificky kódované na tuto sekvenci aminokyselin postranního řetězce stimulují imunitní reakci na abnormální priony a nechávají normální proteiny nedotčené.
Jiný nápad zahrnuje použití vlastních peptidových sekvencí. Protože některé výzkumy naznačují, že se priony agregují vytvářením beta-barelových struktur, práce provedená in vitro ukázala, že peptidy složené z beta barelově nekompatibilních aminokyselin mohou pomoci rozložit nahromaděné priony.
Třetí nápad se však týká genetické terapie, kdy gen pro kódování proteázově rezistentního proteinu je považován za chybu u několika druhů, a tudíž za něco, co je třeba inhibovat.