Prion (A Wikipédiából, a szabad lexikonból.)

A prionok fehérje eredetű fertőző ágensek. A gazda fehérjéit képesek magukhoz hasonlóan hibás térszerkezetűvé, így újabb prionná tenni. A tudomány jelenlegi állása szerint prion okozza a szarvasmarhák szivacsos agyvelőelfajulását (BSE), amelyet kergemarhakórnak is neveznek és már macskák esetében is leírták, a nyércek ún. Aleuti betegségét, a juhok surlókórját (scrapie), az emberi Creutzfeldt-Jakob szindrómát és a Pápua Új-Guineai benszülötteinél honos „nevető halál”-t, a kurut.

Ha a hús hevítése nem kellő hőfokon történik, ez a fehérje nem denaturálódik, és továbbra is fertőző marad. Ez történhetett Angliában, mikor surlókórban elhullott juhok teteméből készítettek húslisztet a marháknak, és nem az előírt hőmérsékletre hevítették a húst az eljárás során.

Prionok kialakulása

A fehérjék egy szabályosan ismétlődő elemekből álló molekuláris gerinchez, az ún. peptidgerinchez kapcsolódó aminosavak láncolatából álló makromolekulák. Az aminosavak egymással is kölcsönhatásokat alakítanak ki, így a fehérjék önmagukba csavarodva kusza "gombolyag" alakját veszik fel. Ezt a gombolyagot a fehérjék harmadlagos szerkezetének nevezzük. A gombolyag kialakulása azonban nem véletlenszerű. Ha feltételezzük, hogy egyenes "láncra" bontott, aminosavsorrendjüket tekintve megegyező fehérjéket vizes oldatba helyeznénk, azt tapasztalnánk, hogy mindegyik pontosan ugyanolyan "gombolyagba", harmadlagos szerkezetbe csavarodna össze. (Vagyis például mindegyikben a 23-adik és a 142-edik, az 5-ödik és a 49-edik, stb. láncszem között létesülne kapcsolat.) Ennek a mehatározottságnak az oka az, hogy a kialakuló harmadlagos szerkezet mindig a lehető legkedvezőbb energiaviszonyokkal rendelkező fehérjeszerkezetnek felel meg.

Lehetséges azonban bizonyos esetekben, hogy a fehérje általánosan kialakuló harmadlagos szerkezeténél létezne mégkedvezőbb energiaviszonyokkal rendelkező szerkezet, ennek felvételéhez azonban egy olyan kedvezőtlen helyzeten kéne áthaladni "felcsavarodás" közben az adott fehérjének, hogy ez a mégkedvezőbb helyzet a gyakorlatban elenyészően ritkán (gyakorlatilag sohasem) valósul meg. A prionok nem mások, mint a szervezetben megtalálható valamely fehérje ilyen módosulatai, a véletlen művei. A balszerencsés fordulatok azonban még nem érnek véget, hiszen ha a prion csupán egyetlen fehérje energetikailag kedvezőbb módosulata lenne, akkor a betegség nem lenne fertőző.

A szervezetek fehérjéi közül soknak szerepe az, hogy valamilyen kémiai folyamatot katalizáljon a testben. Ezeket enzimeknek nevezzük. A prionok egy adott fehérje olyan, energetikailag kedvezőbb harmadlagos szerkezetű módosulatai, melyek saját, a testben is megtalálható, energetikailag kedvezőtlenebb módosulataikat magukhoz hasonló prionná alakító enzimként viselkednek. Tehát a prionok kialakulásánál nem elég az, hogy egy fehérje kedvezőbb harmadlagos szerkezetbe "lendüljön" véletlenül: ennek az új szerkezetnek olyannak kell lenni, hogy kölcsönhatásaiban pontosan ezt a nagyon kis valószínűségű "átlendülést" katalizálja az eredeti fehérjéknél. Bármennyire hihetetlennek is tűnik az ilyen véletlen bekövetkezése, az élővilágban rendelkezésre álló idő, tér és egyedszám miatt mégis bekövetkezhet, mint ahogyan be is következett.

 

A prionfertőzés hatásai

A prionok saját, testben is megtalálható fehérje-párjaikat önmagukba alakító enzimek. Az átalakított fehérjék térszerkezete megváltozik, ezután az adott fehérje nem képes ellátni a testben végzett feladatait, ehelyett további fehérjéket alakít prionná, így a fertőzés kaszkádszerűen terjed. A károsodás az adott fehérje pontos funkciójától függően eltérő súlyosságú élettani következményekkel járhat, mivel azonban a fehérjék nagy részének többféle vagy akár minden egyes sejtben van valamilyen feladata, a prionfertőzés az egész szervezetre kiterjedő, általános leépüléssel jár. Mivel ilyenkor egy adott fehérjefajta fokozatos eltűnése történik a szervezetből, lehetséges, hogy a test reakciója az adott fehérje fokozott termelése lesz, ez további súlyos szövődményeket okozhat (például a sejtek halálához vezethet a bennük túlzott mértékben felszaporodó fehérje, ozmotikus egyensúlyok borulhatnak fel, stb.) Fertőzés könnyen lehetséges különböző fajok között is, mivel a test sok fehérjéje nem fajspecifikus, az adott faj közeli rokonfajai, de akár az élővilág legkülönbözőbb egyedeiben is létezhet, sőt, hasonló feladatot láthat el.

 

Feltételezett elterjedési története

Legősibb prionfertőzésnek a kurut ("nevető halál") tartják, mely a felmenők agyának megevése folytán terjedt benszülöttek nemzedékein át Új-Guineában. A bizarr elnevezés a haldokló beteg arca grimaszszerű eltorzulásainak köszönhető. Tudni kell továbbá, hogy a pápuák előszeretettel fogyasztották el legyőzött társaik testét (kannibalizmus), méghozzá nyersen. Mindez elősegítette a fertőzés elterjedését egész Pápua Új-Guineában. Valószínűleg itt a prionfehérje valamely főleg az agyban található fehérje módosulata volt. Ezt tanusítják a kuru tünetei is. Tőlük a misszionáriusok hozták Európába az ekkor már Kreuzfeld-Jakob szindrómának keresztelt betegséget. Itt talán a juhászok közreműködésével terjedt át a juhokra (Magyarországon már a múlt század ötvenes éveiben megfigyelték és leírták, sőt filmfelvétel is készült a beteg állatokról), kecskékre, majd húsliszt formájában a szarvasmarhákra.

 

A prion, mint fertőző ágens különlegessége

A prionok, a kórokozók egyéb fajtáitól, a vírusoktól, baktériumoktól, állati egysejtűektől, férgektől eltérően nem tekinthetők élőlények. Az élő, definíció szerint a következőkre képes: szaporodás, öröklődés, változékonyság, szelekció. Vagyis szaporodik, tulajdonságait örökíti, képes a nemzedékeken keresztül a környezetének igényei szerinti változásra, vagyis evolúcióra, melynek során az előnytelen tulajdonságokkal rendelkező egyedek kihalnak (szelekció).(megjegyzés: a vírusok élőlény voltáról eltérő nézetek alakultak ki, hiszen az itt leírt szempontoknak eleget tesznek, de csak gazdaszervezetben képesek önmagukat reprodukálni). A prionok ezeknek a szempontoknak nem tesznek eleget. Szaporodnak ugyan, és örökítik is tulajdonságukat, de semmiképpen sem változhatnak meg a tulajdonságaik, mivel, amint az a fentebb leírtakból is látszik, a fehérjék működése szempontjából rendkívül kényes dolog azok térszerkezete.

A prion éppen ezért semmilyen eddig tapasztalt egyéb kórokozóra nem hasonlít. Ezért okozott hatalmas gondot kezdetben a kuru kórokozójának megtalálása, mely végül a prionok felfedezéséhez vezetett.

A prionok ellen a szervezet, mint testidegen anyag ellen esetenként védekezhet, mivel azonban gyakran a szervezet a fehérjéket csak bizonyos rövid, jellegzetes aminosavlánc-szakaszok alapján azonosítja, gondot okozhat az, hogy a prion nagyon hasonló lehet a szervezetben amúgyis megtalálható fehérjéhez. Ilyenkor az immunrendszer sajnos nem veszi észre a különbséget, vagyis nem reagál idegen testként a prionra, immunválasz nem alakul ki.