Kampf gegen BSE von vier Seiten

Wie Verbraucher davor geschützt werden können, mit der Nahrung BSE-infiziertes Gewebe aufzunehmen, was im Verdauungstrakt mit den krankhaft veränderten Prionen geschieht, welche Schritte von der harmlosen Eiweißstruktur zum Krankheitserreger führen und wie es kommt, dass die Erkrankung bei Rindern regional sehr unterschiedlich verbreitet ist – all diese Fragen zu klären, ist unverzichtbar, um diese Erkrankung in den Griff zu bekommen, die das Gehirn unwiderruflich schädigen kann. Wissenschaftler der Universität Erlangen-Nürnberg engagieren sich in vier Projekten innerhalb des Forschungsverbunds, den die Bayerische Staatsregierung für den Kampf gegen BSE ins Leben gerufen hat. Aus dem rund zehn Millionen Mark umfassenden Sonderprogramm gehen an drei dieser Projekte insgesamt knapp 1,5 Millionen; für das vierte Projekt, das Anfang nächsten Jahres beginnt, stehen die Zahlen noch nicht fest.

Das Zentralnervensystem (ZNS) und insbesondere das Gehirn werden durch die neue Variante der Creutzfeld-Jakob-Erkrankung bei Menschen, die „Traberkrankheit“ oder Scrapie bei Schafen und die bovine spongiforme Encephalopathie bei Rindern, bekannt unter der Abkürzung BSE, auf die gleiche Weise angegriffen. In dem Nervengewebe sammeln sich Eiweißmoleküle an, die etwas anders aufgebaut sind als ein normalerweise im Körper vorhandener Typus. Die leichte Abwandlung des Prion-Proteins genügt, um dem Gehirn nach und nach eine schwammartige Struktur aufzuzwingen, Nervenzellen absterben zu lassen und viele Funktionen zu zerstören. Die Erkrankung kann möglicherweise zwischen Tier und Mensch übertragen werden.

Als wichtigster Übertragungsweg gilt die Aufnahme von infiziertem Tiergewebe
über die Nahrung. Gehirn- und Rückenmarkgewebe (ZNS) könnten pathologische Prionen enthalten und sollten deshalb aus der Nahrungskette ausgeschlossen bleiben. In Zusammenarbeit mit der Bundesanstalt für Fleischforschung in Kulmbach entwickeln Prof. Dr. Monika Pischetsrieder, Institut für Pharmazie und Lebensmittelchemie, und Prof. Dr. Cord-Michael Becker, Institut für Biochemie, eine hoch sensitive Nachweismethode, die ZNS-Gewebe erkennt. Mit 419.000 Mark werden die Projektarbeiten gefördert, die einen Test von Lebensmitteln auf die Kontamination mit Gehirn oder Rückenmark, zum Beispiel bei der Schlachtung und Zerlegung von Fleisch, ermöglichen sollen. Zunächst werden Antikörper entwickelt, die ausschließlich an ZNS-Gewebe binden, und dann in einem zweistufigen Nachweissytem zur Analyse eingesetzt. Koordinatorin des auf zwei Jahre angesetzten Projekts ist Prof. Pischetsrieder.

Unter der Leitung von Prof. Dr. Dr. Detlef Schuppan und PD Dr. Peter Konturek von der Medizinischen Klinik I wird die Aufnahme, Produktion und Vermehrung von BSE-Prionen im Verdauungstrakt untersucht, der entscheidenden Eingangspforte für die Infektion. In Magen, Darm und Leber sollen die Zellen identifiziert werden, die derartig veränderte Prionen aufnehmen und verbreiten, und entzündliche wie anti-entzündliche Botenstoffe charakterisiert werden, die Aufnahme und Vermehrung solcher Biomoleküle hemmen. Die krankheitsfördernde Rolle zusätzlicher Infektionen soll geklärt werden. Die Rolle von Entzündungszellen als Transfervehikel in das Zentralnervensystem wird analysiert. Schließlich wird nach Strategien gesucht, die vorbeugend wirken können. Die Fördersumme für das dreijährige Projekt beträgt 798.000 Mark.

Fördermittel in Höhe von 252.000 Mark stehen für Forschungen der Arbeitsgruppe von Dr. Ralf Alsfasser am Insitut für Anorganische Chemie zur Verfügung. Hier geht es um die Umwandlung des zellulären Prion-Proteins, das im Organismus immer vorliegt, in die infektiöse, schädliche Form. Es gibt Hinweise darauf, dass an dieser Strukturänderung Metall-Ionen, insbesondere Kupfer(II)-Ionen, beteiligt sind. Zwei Jahre lang wird sich das Team in Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Rudi van Eldik mit diesem elementaren Schritt beschäftigen und untersuchen, ob und auf welche Weise Metall-Ionen eine solche Strukturumwandlung bewirken können.

Molekulare Untersuchungen haben gezeigt, dass bei Mensch und Schaf verschiedene genetische Varianten des „gesunden“ Prion-Proteins vorkommen, die sich jedoch in ihrer Empfindlichkeit gegenüber der Prionenerkrankung unterscheiden. Die bisher in Deutschland bekannt gewordenen BSE-Fälle weisen eine unterschiedliche regionale Verteilung auf, ebenso wie die dort gezüchteten Rinderrassen. Genetische Unterschiede zwischen verschiedenen Rinderrassen könnten daher zu einer regionalen Häufung von BSE-Fällen beitragen. Die Arbeitsgruppe von Privatdozentin Dr. Katrin Schiebel, Dr. Andreas Humeny und Prof. Cord-Michael Becker am Institut für Biochemie untersucht die molekularen Unterschiede von Varianten des Priongens von Rindern mit einem hochempfindlichen Analyseverfahren, der MALDI-TOF-Massenspektrometrie. Bei dieser Technik werden Abschnitte des untersuchten Gens durch Laserbeschuß im Hochvakuum gewogen. Bereits geringste Massenunterschiede geben zuverlässige Hinweise auf das Vorliegen von Genvarianten. In größeren Studien wollen die Forscher nun untersuchen, ob das Vorliegen dieser Genvarianten die Erkrankungswahrscheinlichkeit beim Rind erhöht. Das Projekt startet am 1. Januar 2002.

Prof. Dr. Monika Pischetsrieder, Institut für Pharmazie und Lebensmittelchemie, Tel.: 09131/85 -24102,  pischetsrieder@lmchemie.uni-erlangen.de

Prof. Dr. Detlef Schuppan, Medizinische Klinik I, Tel.: 09131/85 -33398, -33386 
detlef.schuppan@med1.imed.uni-erlangen.de

Dr. Ralf Alsfasser, Institut für Organische Chemie, Tel.: 09131/85 -27357 
alsfassr@anorganik.uni-erlangen.de

PD Dr. Katrin Schiebel, Institut für Biochemie, Tel.: 09131/85 -26206 
Katrin.Schiebel@biochem.uni-erlangen.de