Reservoirs en besmetting van prionen

PrP^C is een alomtegenwoordig eiwit dat voorkomt op de buitenste laag van het celmembraan vooral in het zenuwstelsel, lymfenweefsels en skeletspieren. Het is ook betrokken bij verschillende ziekten (zoals de ziekte van Alzheimer, spierziekten en kanker) en bij veel biologische processen in het lichaam (zoals de ontwikkeling van het zenuwstelsel, immuniteit en stamcellen). Kortom, deze proteïnen komen dus voor in het lichaam van dieren, waarbij de infectieuze prionen gegenereerd worden in de hersenen van de getroffen individuen. Een overzicht van de verschillende gastheren en transmissieroutes per prionziekte vind je in onderstaande tabel.

Een overzicht van de verschillende prionziektes met hun gastheer en transmissieroute:

Dierlijk Reservoir

Er werd eerst aangenomen dat de kans op transmissie tussen dier en mens eerder klein is, maar deze hypothese werd bijgesteld door de uitbraak van Boviene spongiforme encefalopathie (BSE), ook wel gekkekoeienziekte genoemd, bij koeien in het Verenigd Koningkrijk in de jaren 1990 en de daaropvolgende uitbraak van een nieuwe variant van de ziekte van Creutzfeldt-Jakob (vCJD) bij mensen. BSE is de meest zorgwekkende van alle dierlijke prionziekten vanuit het oogpunt van bioveiligheid. Er wordt algemeen aangenomen dat dit een door de mens veroorzaakte epidemie was, ontstaan door een vorm van industrieel kannibalisme, waarbij vee gevoed werd met vlees- en beendermeel afkomstig van met prionen besmet slachtafval van runderen en schapen.  BSE heeft een verontrustende neiging om soortgrenzen te overschrijden door orale consumptie van met prionen besmet voedsel van runderen. Dit is experimenteel bevestigd in laboratoriumstudies. Het meest alarmerend is dat er nu solide epidemiologisch en experimenteel bewijs bestaat dat BSE verantwoordelijk is voor vCJD, voornamelijk in het Verenigd Koninkrijk maar ook elders.

Tegen deze achtergrond is er in Europa grote bezorgdheid ontstaan over de veiligheid van niet alleen voedingsmiddelen, maar ook farmaceutische en biologische producten die zijn afgeleid van grondstoffen van runderen (actieve ingrediënten) of die zijn gemaakt met grondstoffen van runderen die als reagens bij de productie worden gebruikt. Daarnaast is er bezorgdheid over producten die runderbestanddelen bevatten als hulpstoffen in eindformuleringen of als bestanddelen van de omhulling van het ingenomen product (capsulemateriaal). De belangrijkste categorieën "risicoproducten" zijn onder andere recombinante eiwitten, vaccins en gentherapieproducten geproduceerd in gekweekte celsystemen met van runderen afkomstige factoren, evenals geneesmiddelen die talg- of gelatineproducten als bindmiddel gebruiken.

Zoals eerder vermeld, wordt aangenomen dat BSE-prionen op mensen zijn overgedragen door het oraal consumeren van besmet rundvlees. Het risico van infectie voor mensen door BSE-prionen via de orale route is dan ookvastgesteld. De meest voorzichtige aanpak om blootstelling en besmetting in het laboratorium te voorkomen, is het bestuderen van BSE-prionen in een faciliteit van beheersingsniveau 3.

Andere “natuurlijk” voorkomende dierlijke prionziekten zoals CWD bij muildieren en elanden, Transmissible Mink Encephalopathy (TME), Feline Spongiform Encephalopathy (FSE), en exotic ungulate encephalopathy (EUE), worden allemaal verondersteld te ontstaan na consumptie van prion-geïnfecteerd voedsel. Ondanks anekdotische waarnemingen van CJD bij mensen die ofwel hertenjagers waren of consumenten van hertenvlees, en bij een man wiens huisdierkat FSE had opgelopen, is er momenteel geen bewijs van enig risico voor mensen door de bovengenoemde dierlijke prionziekten, hoewel meer epidemiologische en laboratoriumgegevens nodig zijn om de mogelijkheid van dergelijke overdrachten te beoordelen.

Menselijke reservoir

Buiten het voorbeeld van Koeroe of kuru, een prionziekte die werd doorgegeven door kannibalistische gebruiken van een specifieke bevolkingsgroep in Nieuw-Guinea, is er weinig bewijs van soortgelijke transmissie van mens op mens. Sinds het kannibalisme in deze regio in het midden van de 20^ste eeuw stopte, is het voorkomen van koeroe geleidelijk afgenomen tot het punt van uitsterven. Momenteel is de iatrogene vorm van de ziekte van Creuzfeldt-Jakob (iCJD), oftewel besmetting van individuen met prionen door medische handelingen, de meest voorkomende vorm van (indirecte) transmissie van mens op mens, al is deze vorm van de ziekte van Creuzfeldt-Jakob (CJD) maar een fractie van het totale aantal. Tot het verschijnen van de nieuwe variant van de ziekte van Creuzfeldt-Jakob (vCJD), werd de transmissie van iCJD vooral gelinkt aan overdracht van prionen afkomstig van het centraal zenuwstelsel, waar hoge concentraties aan prionen kunnen voorkomen, of van weefsels die nauw verbonden zijn met het centraal zenuwstelsel, zoals het hoornvlies, de hypofyse en het dura mater. Er zijn echter gevallen, gemeld in het Verenigd Koninkrijk, waar de wijze van overdracht vermoedelijk gebeurde door ontvangst van een bloedtransfusie afkomstig van een asymptomatische, maar geïnfecteerde donor.

Bij de verzorging van patiënten die sterven aan prionziekte bij de mens, zijn de voorzorgsmaatregelen die gebruikt worden voor patiënten met aids of hepatitis zeker adequaat. In tegenstelling tot deze virale ziekten zijn de menselijke prionziekten niet besmettelijk. Er is geen bewijs voor de overdracht van prionen van de ene mens op de andere via contact of aerosolen. Onder bepaalde omstandigheden zijn ze echter wel besmettelijk, zoals in het geval van het ritueel kannibalisme in Nieuw-Guinea dat kuru veroorzaakt, bij de toediening van met prionen besmet groeihormoon dat iatrogene CJD (iCJD) veroorzaakt, bij de transplantatie van met prionen besmette dura mater en bij een paar incidenten van transfusiegerelateerde overdracht van vCJD.

Menselijke en BSE-prionen zijn groep 3-pathogenen omdat ze op mensen zijn overgedragen, terwijl het scrapieagens als groep 2 wordt beschouwd. In het laboratorium worden veiligheidsmaatregelen bepaald door een risicoanalyse en de vereiste fysieke beheersingsniveaus. Activiteiten met groep 3-pathogenen moeten in zones met minimaal beheersingsniveau 3 plaatsvinden, terwijl voor groep 2-agentia zones met minimaal beheersingsniveau 2 nodig zijn.