Verändertes Prion-Protein führt zu einer ansteckenden Prionenerkrankung

Eine Gruppe von Forschern an der Universität Zürich um Professor Dr. Adriano Aguzzi (Institut für Neuropathologie) hat herausgefunden, dass subtile Veränderungen der Struktur des Prion-Proteins zu einer schwerwiegenden neurologischen Funktionsstörung führen. Ausserdem zeigten sie auf, dass das mutierte Protein eine Infektionskrankheit verursacht. Ihre Forschungsergebnisse werden in der Woche vom 1. Dezember 2008 online auf «Proceedings of the National Academy of Sciences» (PNAS) publiziert.

Ziel der Studie war die Aufklärung der Entstehung des «Chronic Wasting Disease» (CWD) der Hirsche und Elche, einer hochinfektiösen Prionenerkrankung ähnlich der Bovinen Spongiformen Encephalopathie des Rindes (BSE, oder Rinderwahn) und der Creutzfeldt-Jakob Krankheit des Menschen. In den USA sind bis zu 20 Prozent aller Hirsche davon befallen. Es wird angenommen, dass Prionenerkrankungen aus einer falschen Faltung des Prionproteins resultieren. Die Falschfaltung erzeugt eine Bildung von Plaques im Gehirn, welche dann weitere Proteine «infizieren» dürften.

Die Forscher führten zwei Punktmutationen ins Prion-Gen der Maus ein, sodass das mutierte Protein dem Prion-Gen der Elche ähnelte. Diese Veränderungen resultierten in einer Versteifung der Proteinstruktur. Überraschenderweise entwickelten Mäuse, die das versteifte Prion-Protein produzierten, Plaques im Gehirn und neurologische Krankheitssymptome wie bei Prionenkrankheiten.

«Wir waren wirklich erstaunt, als wir fanden, dass die Inokulation mit Gehirnextrakten unserer transgenen Mäuse zur Erkrankung von normalen Mäusen führte. Das heisst, dass das mutierte Protein ausreicht, um eine Infektionskrankheit auszulösen», sagte Aguzzi.

Diese Forschungsergebnisse zeigen, dass lediglich zwei Punktmutationen im Prion-Gen ausreichen, um eine ansteckende Prionenerkrankung in Gang zu setzen. Prof. Aguzzi sagte dazu: «Diese Resultate bestätigen die Hypothese, dass Prionen ausschliesslich aus Eiweissen bestehen und legen nahe, dass die Prionenkrankheiten der Elche und Hirsche eine genetische Komponente aufweisen.»