Prionen

Definition

• Prionen sind Proteine, die als subvirale Erreger verschiedener Enzephalopathien auftreten.
• Der Name Prion leitet sich von "proteinaceous infectious particle" ab.

Bemerkungen

• Die Infektiosität und Pathogenität von Prionen leitet sich allein aus ihrer Eiweißstruktur ab, eine Nukleinsäure ist nicht vorhanden.
• Prionen sind äußerst resistent gegenüber Sterilisationsverfahren und Bestrahlung.
• Prionen bestehen aus einem einzigen Protein (PrP = Prion-Protein), das eine Abwandlung eines an der Oberfläche von Neuronen natürlich vorkommenden Proteins unbekannter Funktion darstellt. Die das natürliche Wirtsprotein kodierende Region liegt in einem einzigen Exon und stammt von einem zellulären Gen, das im gesunden wie auch im kranken Hirn exprimiert wird.
• Die Prionen zeigen eine nach Wirtsspezies mehr oder minder ausgeprägte Speziesspezifität.

Pathogenität

• Am besten Untersucht ist bislang der Erreger von "Scrapie"; sein Protein wird als PrP^sc bezeichnet. Vom normalen Zellprotein PrP^c unterscheidet er sich dadurch, dass er weitgehend resistent gegen Proteasen ist und er sich so eher im Zellinnern ansammelt.
• Es wird angenommen, dass infektiöse Prionen das natürlich auf der Zelloberfläche vorkommenden PrP^c zu einer Umwandlung in ebenfalls infektiöse Prionen anregt. Es handelt sich also um eine autokatalysierte Kettenreaktion. Die genaue Art der Umwandlung ist noch nicht bekannt, man vermutet, dass es sich um eine Änderung der Konfiguration handelt.
• Die infektiöse PrP-Form im Prion scheint ein auf verkürztes PrP von 27-30 kDa zu sein.

Formen

• Man unterscheidet die verschiedenen PrP-Formen in
  • Prion
    • Infektiöses Partikel, Erreger von Enzephalopathien
  • PrP^c
    • Zelluläres, nichtpathologisches PrP
    • Molekulargewichte von 33-35 kDa
  • PrP^sc
    • Pathologische Form bei "Scrapie"
    • Molekulargewicht 33-35 kDa
  • PrP^27-30
    • Hauptkomponente der gereinigten Prionen und offenbar amyloiden Plaques. 
    • Es kann auch künstlich aus PrP^sc durch Behandlung mit Proteasen hergestellt werden. 
    • Molekulargewicht 27-30 kDa

Krankheiten

• Prionen gelten als Auslöser der folgenden Enzephalopathien  
  • Mensch
    • Creutzfeldt-Jacob-Krankheit [CJK, CJD]
    • Gerstmann-Sträussler-Scheinker-Erkrankung [GSS]
    • Kuru
  • Tier
    • Scrapie, Traberkrankheit (Schafe, Ziegen)
    • Transmissible mink encephalopathy [TME] (Nerze)
    • Wasting disease (Hirsche)
    • Bovine spongiforme Enzephalopathie [BSE] (Rinder)
• Alle dieser Krankheiten sind charakterisiert durch jahrelange Inkubationszeiten, lange Krankheitsdauer (> 1 Jahr) und tödlichen Verlauf unter Bewegungsstörungen (Tier) oder zunehmender Demenz (Mensch).