Hörfunk – Bildungsprogramm

Hessischer Rundfunk
Hörfunk – Bildungsprogramm
Redaktion: Dr. Karl-Heinz Wellmann
WISSENSWERT
Infektiöse Eiweiße
Wie BSE vom Darm ins Hirn gelangt
Von Heike Althen
Sendung: 02.11.2007, 8:30 bis 8:45 Uhr, hr2-kultur
07-105
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– BSE 1 –
Sprecherin
1985 wurde in Großbritannien ein Rind eingeschläfert, das seine Beine
nicht mehr kontrolliert bewegen konnte und das auch andere
Verhaltensauffälligkeiten zeigte. Veränderungen in seinem Gehirn
wurden entdeckt, die man bis dahin nur von Schafen kannte – von einer
Schafkrankheit namens "Scrapie". Bei erkrankten Schafen und jetzt
auch beim Rind gab es schwammartig aussehende Bereiche im Gehirn.
Britische Forscher tauften die neuartige Rinderkrankheit 1986 daher
"Bovine Spongiforme Enzephalopathie", kurz BSE. Übersetzt bedeutet
das etwa: "Schwammartiges Hirnleiden der Rinder". Ein Jahr später
gelang es, BSE auf Mäuse zu übertragen, nachdem man Hirngewebe
erkrankter Rinder an die Mäuse verfüttert hatte. Die Frage war nun:
Kann sich auch der Mensch mit BSE infizieren?
Anfang der 90er-Jahre stieg die Zahl der am so genannten Rinderwahn
erkrankten Rinder rasch und schließlich beunruhigend drastisch an.
Englisches Rindfleisch durfte nicht mehr exportiert werden, und das
Verfüttern von Tiermehl wurde verboten, denn es galt als Auslöser für
den Ausbruch der BSE-Epidemie. Tatsächlich hat man vor 10 Jahren
durch diese Maßnahme die Ausbreitung der Krankheit in den Griff
bekommen.
Professor Martin Groschup ist Virologe am Friedrich-Löffler-Institut auf
der Insel Riems. Er beschreibt die heutige Situation.
O-Ton 1
Es gibt noch ne ganze Reihe von BSE-Fällen in Europa, mehrere
hundert BSE-Fälle, das Gros dieser Fälle ist allerdings im Vereinigten
Königreich und auch dort ist die Zahl der BSE-Fälle stark rückläufig, von
Jahr zu Jahr verringert sich die Zahl der Fälle um rund 40 % und sie
können’s für Deutschland z.B. sehen, wir haben mit 125 Fällen im Jahr
2001 begonnen und bis heute sind in Deutschland bisher nur 4 BSEFälle aufgetreten. Ähnliches sehen wir in nahezu allen EU-Mitgliedsstaaten, kleine Ausnahmen sind Länder die erst spät mit der erhöhten
Überwachung der Bestände halt angefangen haben. Bei denen gab’s
mal im Jahr 2005 oder auch 2006 leichte Ausreißer nach oben, aber
auch diese Probleme sind denk ich inzwischen im Griff, so dass man
sagen kann also BSE ist unter Kontrolle und das europaweit.
– BSE 2 –
Sprecherin
Dass es auch heute noch BSE-Fälle gibt, hängt vor allem mit der
langen Inkubationszeit der Krankheit zusammen. Die infizierten Tiere
erkranken meist erst nach 18 Monaten, manche sogar erst mehrere
Jahre nach der Ansteckung. Deshalb tritt BSE vereinzelt auch heute
noch bei Rindern auf, und zwar vor allem bei Tieren, die schon vor dem
endgültigen Verfütterungsverbot für Tiermehl geboren wurden, das nun
schon seit rund sieben Jahren gilt. Es gibt aber auch vereinzelte BSEkranke Tiere, die erst nach dem Verfütterungsverbot für Tiermehl
geboren wurden. Den BSE-Forscher Martin Groschup verwundert das
allerdings nicht.
O-Ton 2
Angesichts dieser riesigen Epidemie kann es gut sein, dass hier halt
auch Fehler bei der Durchsetzung des Verfütterungsverbots und noch
irgendwo Säcke mit infektiösem Tiermehl zu diesen Infektionen geführt
haben.
Sprecherin
Viele Forscher nehmen an, dass der Verzehr von BSE-infizierten
Rinderprodukten beim Menschen eine neue Variante der CreutzfeldtJacob-Krankheit auslösen kann. Bisher sind in Großbritannien mehr als
150 Menschen an dieser neuen Creutzfeldt-Jacob-Variante erkrankt,
und auch in mehreren anderen Ländern gab es vereinzelte Fälle. In
Deutschland ist die neue Creutzfeldt-Jacob-Variante bisher noch nicht
entdeckt worden. Um das Risiko für den Konsumenten so gering wie
möglich zu halten, müssen in Europa daher seit Jahren Gehirn,
Rückenmark und andere so genannte "Risikomaterialien" nach dem
Schlachten der Rinder entfernt werden. Weiterhin werden in
Deutschland alle verstorbenen Rinder, die über 24 Monate alt sind,
einem BSE-Test unterzogen, und alle gesund geschlachteten Rinder,
die älter als 30 Monate sind, ebenfalls.
Nun gibt es bei jeder Infektion bekanntlich einen Erreger im Körper der
Erkrankten, der die Krankheit auslöst. Bei BSE sehen diese Erreger
aber anders aus als z.B. bei einem Grippeerkrankung.
– BSE 3 –
O-Ton 3
BSE-Prionen sind eine ganz neue Klasse von Infektionserregern, es
handelt sich hierbei weder um ein Bakterium noch um einen Virus,
sondern, diese Viren und Bakterien, die haben ja immer Nukleinsäure,
immer genetische Substanz, hier bei den Prionen handelt es sich
dagegen ausschließlich, nach der jetzigen Denkart um Eiweiße, um
fehlgefaltete Eiweiße, die so ne Art autokatalytische Wirkung haben und
die können wieder neue Eiweiße fehlfalten und das macht dann krank.
Ein ähnliches Prinzip gibt es hier auch bei Alzheimer oder bei
Parkinson, also das sind sogenannte protein misfolding diseases.
Die Prionen, BSE-Prionen, haben ne ganz große Besonderheit, wie
auch die analoge Krankheit beim Schaf, sie sind übertragbar, d.h. also,
man kann von einem Tier auf das andere, durch Gabe von
Flüssigkeiten, von Gehirnmaterial, kann man die Erkrankung halt
weitergeben und das ist bisher für Alzheimer und Parkinson und so
weiter halt noch nicht gezeigt.
Sprecherin
Die Erreger von BSE sind also Eiweiße, genannt Prionen, die sich
gewissermaßen verformt haben. Diese krankmachenden Prionen
werden über die Nahrung aufgenommen und wandern im Körper der
Tiere vom Darm bis ins Hirn.
Schon lange ist nachgewiesen, dass die Rinder die BSE-Erreger über
verseuchtes Tiermehl aufnehmen können, aber bisher war nicht genau
bekannt über welches Organ die Erreger vom Magen-Darm-Trakt der
Tiere ins Gehirn aufsteigen. Die Forscher des Friedrich-Löffler-Instituts
haben daher vor vier Jahren auf der Ostsee-Insel Riems ein Experiment
begonnen, um Antworten auf diese Frage zu finden. Sie haben Rinder
einer Testherde mit BSE-infizierten Fleischprodukten gefüttert und auf
diese Weise mit der Krankheit angesteckt. Alle vier Monate wurden vier
Tiere aus dieser Testherde herausgenommen, getötet und genau
untersucht. Über 140 Proben wurden jedes mal aus verschiedenen
Organen entnommen und analysiert. Seit kurzem erst, nach vier Jahren
Forschung, können die Wissenschaftler den Weg der BSE-Erreger vom
Darm bis ins Hirn der Rinder nachvollziehen.
O-Ton 4
Bei einem Tier, welches 24 Monate nach der Infektion war, sind wir das
erste Mal fündig geworden und haben Prionen außerhalb des Magen-
– BSE 4 –
Darm-Traktes gefunden. Vorher kann man die natürlich schon im
Magen-Darm-Trakt finden aber die Erreger müssen ja von dort ins
Gehirn kommen, und das erste Mal nach 24 Monaten haben wir
schließlich solche Prionen dann im Gehirn gesehen...
Sprecherin
... wo sie sich ablagern und Klumpen bilden. Das zerstört die
Nervenzellen, bis sich im späten Stadium der Krankheit das Hirn
schwammartig auflöst. Tiere, die an der unheilbaren Krankheit leiden,
werden oft extrem aggressiv und zeigen starke Bewegungsstörungen,
die letztlich zum Tod führen.
Manche Forscher haben vermutet, dass sich die BSE-Erreger im
Tierkörper über das Lymphsystem ausbreiten könnten. Das Lymphsystem ist ein Teil des Immunsystems. Es durchzieht – vergleichbar
dem Blutsystem – den gesamten Körper und wäre daher zur
Verbreitung von Erregern durchaus geeignet. Die Ergebnisse der Studie
des Friedrich-Löffler-Instituts zeigen jedoch, dass die Erreger für ihren
Aufstieg vom Darm zum Hirn weder das Blutsystem noch das
Lymphsystem nutzen, sondern die Nervenbahnen.
O-Ton 5
BSE-Prionen werden über das Futter aufgenommen, gelangen in den
Darm, werden dort im Darm dann resorbiert, vermehren sich dann
initial, wahrscheinlich in den sogenannten Peyerschen Platten, das sind
lymphatische Organe, Lymphknoten im Darm, und zwar im unteren
Dünndarmbereich. Die Erreger gelangen von dort direkt dann schon in
das enterische Nervensystem, das ist ein Nervensystem, mit dem der
Darm seine Bewegungen koordiniert und diese Prionen die dann dort
schon drin sind, steigen dann weiter auf über das vegetative
Nervensystem in das zentrale Nervensystem ins Gehirn...
Sprecherin
... wo sie dann ihre Endstation erreicht haben. Das vegetative
Nervensystem regelt lebenswichtige Körperfunktionen, wie Herzschlag,
Atmung und Blutdruck. Zum vegetativen Nervensystem gehört auch das
eben erwähnte enterische Nervensystem, das die Darmfunktion regelt
und außerdem auch die Funktion anderer Hohlorgane wie Herz, Magen
und Blase beeinflusst. Eine große Rolle für die Weiterleitung der BSE-
– BSE 5 –
Erreger spielt auch der Vagus-Nerv. Das ist der 10. Hirnnerv, und
dieser Vagus-Nerv verläuft vom Hirn bis hinab in den Darm – eine Art
Vorfahrtstraße für die krankmachenden Prionen. Aber auch andere
Nervenbahnen zwischen Darm und Gehirn sind betroffen.
Was die Prionen gefährlich macht, ist ihre räumliche Struktur, die
anders ist, als die Struktur gesunder Prionen. Gesunde Prionen sehen –
bildhaft gesprochen – wie lange Ketten aus, die zudem gewunden sind
wie eine Spirale. Krankmachende Prionen hingegen sind gefaltet wie
ein zusammengelegter chinesischer Fächer, also sehr kompakt. Diese
Strukturveränderung, die Umformung der Prionen von einer so
genannten Helix in eine so genannte Faltblattstruktur bewirkt, dass
diese Eiweiße sich zu Klumpen zusammenlagern.
O-Ton 6
Prionen sind ja krankhaft veränderte und zwar krankhaft gefaltete,
normale Proteine des Körpers und die sitzen auf allen Nervenoberflächen, überall wo ne Nervenmembran ist, sitzen solche
Prionenproteine drauf, sodass es sehr, sehr gut sein kann, das an einer
Stelle ein so falsch gefaltetes Prionenprotein den Anfang gibt, den
Startschuss sozusagen gibt, und dann wie ein Dominoeffekt dann diese
Infektion über den ganzen Körper hinweg läuft bis hin zum Gehirn.
Sprecherin
Die Forscher wissen nun also, dass die gefalteten, krankmachenden
Prionen benachbarte, noch spiralförmige Prionen so beeinflussen
können, dass eine Spirale nach der anderen fehlgefaltet wird, und dass
so eine Infektionskette vom Darm bis ins Hirn entsteht. Diesen
Erregerweg genau zu kennen, hilft nun auch, besser einschätzen zu
können, welche Teile des Rindfleischs als Risikomaterial einzustufen
sind und nicht gegessen werden sollten.
Martin Groschup und sein Team haben auf der Ostsee-Insel Riems also
etwas wirklich Wichtiges erforscht, was zuvor nicht ausreichend
untersucht worden war. Sie sind die ersten, die mithilfe ihrer
umfangreichen Studie den Erregerweg im Rind exakt nachvollziehen
konnten. In Großbritannien hatte die Seuche zwar ihren Ursprung, und
– BSE 6 –
dort hat sie auch am schlimmsten gewütet. 99 Prozent der gemeldeten
BSE-Fälle zwischen 1986 und 2004 kamen von dort. Dennoch konnten
die Briten bis heute in keiner Studie den genauen Erregerweg vom
Darm zum Hirn beschreiben.
O-Ton 7
Bei den Rindern ist eigentlich relativ wenig untersucht worden bisher, es
gab eine ähnliche Studie, Pathogenesestudie im Vereinigten
Königreich mit einem entsprechend, fast identischen Aufbau, nur mit
einem kleinen Unterschied, dass die Proben, die wir jetzt genommen
haben, dass die im Vereinigten Königreich nie entnommen wurden. Und
bei der britischen Studie bleibt da einfach nur ein schwarzes Loch
zwischen dem Darm und dem zentralen Nervensystem...
Sprecherin
... und insofern ist die Erkenntnis ganz neu, dass sich die Erreger über
das vegetative Nervensystem der Tiere ausbreiten.
Manche Wissenschaftler gehen davon aus, dass die neue Variante der
Creutzfeldt-Jacob-Krankheit durch dieselben Erreger ausgelöst wird wie
BSE, also durch fehlgefaltete Eiweiße. Patienten, die an CreutzfeldtJacob leiden, verlieren zunächst langsam, später aber immer schneller
ihre geistigen Fähigkeiten. Sie zeigen unter anderem BewegungsStörungen, Veränderungen der Persönlichkeit und Gedächtnisverlust.
Häufig führt die Krankheit schon nach einem halben Jahr zum Tod. Bei
der neuen Variante von Creutzfeldt-Jacob, die vermutlich durch BSEErreger ausgelöst werden kann, verläuft die Erkrankung langsamer,
auch sind die Patienten im Durchschnitt viel jünger als die Patienten der
altbekannten Variante. Bei der Creutzfeldt-Jacob-Krankheit breiten sich
die Erreger im Körper der Patienten allerdings über andere Wege aus,
als die BSE-Erreger bei Rindern.
O-Ton 8
Beim Menschen ist es so, dass bestimmte Formen über die Nerven
alleine nur zu wandern scheinen, während bei der neuen Variante und
das ist die Form, die durch BSE ausgelöst wird, erstaunlicher Weise
anders als beim Rind auch die lymphatischen Organe sehr, sehr stark
betroffen sind, sodass wir bei der neuen Variante auch ne Blutbeteiligung z. B. haben...
– BSE 7 –
Sprecherin
... und das ist eine wichtige Information, um vermeiden zu können, dass
Blutkonserven mit erregerhaltigem Blut in Verkehr kommen. Die
Forscher des Friedrich-Löffler-Instituts testen zur Zeit an Mäusen
chemische Substanzen, die die Vermehrung der Prionen im Körper
hemmen sollen. Ein allerdings noch sehr fernes Ziel ist schließlich die
verbesserte Behandlung von anderen Proteinmissfaltungskrankheiten,
wie Alzheimer und Parkinson.