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13.12.2018

Ist eine Amyloid-Übertragung durch Medizinprodukte denkbar?

Anlass

Eine neue Studie liefert weitere Indizien für die Hypothese, dass mit Alzheimer assoziierte Amyloid-β-Proteinfragmente in sehr seltenen Fällen von Mensch zu Mensch übertragbar sein könnten.

Vor zwei Jahren berichteten britische Forscher um John Collinge vom University College London erstmals über Amyloid-β (Aβ) Protein-Ablagerungen bei jüngeren, an der Creutzfeldt-Jakob-Krankheit (CJD) verstorbenen Patienten. Diese waren in der Kindheit mit damals noch aus der menschlichen Hypophyse gewonnenem Wachstumshormon (c-hGH) behandelt worden. Die Hormonpräparate waren mit Prionen, den Erregern der Erkrankung, kontaminiert. Seit über 30 Jahren erhalten Kinder mit Wachstumsmangel gentechnisch hergestellten Wachstumshormone, die kein Risiko einer solchen Übertragung aufweisen.

Die Befunde führten damals zu der Hypothese, dass die betroffenen historischen c-hGH-Präparate womöglich nicht nur mit Prionen, sondern in einzelnen Fällen auch mit Aβ-Seeds, also Klümpchen des Proteins, kontaminiert gewesen sein könnten. Fehlgefaltete Amyloid-ß-Seeds stehen in der Forschung in Verdacht, bei der Entstehung der Alzheimer Erkrankung eine Rolle zu spielen. In einer in der Zeitschrift „Nature“ erschienenen Studie (siehe Primärquelle) hat dieselbe britische Arbeitsgruppe nun in einzelnen der damals verabreichten c-hGH-Proben einen hohen Gehalt an Aβ40, Aβ42 und Tau-Proteinen gefunden. Spritzten die Wissenschaftler das Material direkt in die Gehirne von gentechnisch veränderten Mäusen, die besonders empfindlich auf fehlgefaltete Amyloid-ß Proteine reagieren, dann bildeten sich Aβ-Plaques, also Klumpen des Proteins, die sich in Blutgefäße einlagerten und eine zerebrale Aβ-Amyloid-Angiopathie in den Versuchstieren auslösten.

Die Autoren schließen nach diesen Befunden die Hypothese nicht mehr aus, dass es in Einzelfällen zu einer iatrogenen, also über die Präparate vermittelten, menschlichen Übertragung der Aβ Pathologie gekommen sein könnte. Mit Blick auf mögliche Risiken empfehlen die Autoren, die Risiken einer iatrogenen Übertragung von Aβ-Seeds durch einige medizinische und chirurgische Verfahren, wie zum Beispiel endoskopischen Eingriffen, neu zu bewerten. In Deutschland existieren Empfehlungen für die Sterilisation von Medizinprodukten, die Prion- und prionähnlichen Proteinen wie Amyloid-ß und Alpha-Synuclein von potenziell infizierten chirurgischen Instrumenten entfernen sollen [4]. Diese müssen in der Praxis aber auch umgesetzt werden.

Übersicht

  • PD Dr. Michael Beekes, Leiter der Forschungsgruppe Prionen und Prionoide, Robert Koch-Institut (RKI), Berlin
  • Prof. Dr. Walter J. Schulz-Schaeffer, Direktor des Instituts für Neuropathologie, Universitätsklinikum des Saarlandes

Statements

PD Dr. Michael Beekes

Leiter der Forschungsgruppe Prionen und Prionoide, Robert Koch-Institut (RKI), Berlin

„In der kommenden Ausgabe von Nature berichten Purro et al. [1] neue Befunde zu einer möglichen iatrogenen Übertragung der zerebralen Amyloidangiopathie (CAA) durch aus Leichen gewonnene Wachstumshormon-Präparate (c-hGH, von engl. cadeveric human growth hormone). Derartige Präparate wurden bis 1985 zur Behandlung von Kleinwüchsigkeit eingesetzt und danach durch rekombinant hergestellte Wachstumshormon-Präparate ersetzt.“

„Die Autoren der aktuellen Studie knüpfen an eine vorangegangene Untersuchung von Jaunmuktane et al. [1] an. Diese hatte erstmals Hinweise ergeben auf eine mögliche iatrogene Übertragung der Alzheimer- und CAA-assoziierten Amyloid beta (Aβ)-Pathologie durch selbst-replizierende Aβ-Partikel (Aβ-Seeds), welche mutmaßlich in den seinerzeit verabreichten c-hGH-Präparaten vorhanden waren.“

„In der aktuellen Arbeit können die Autoren nun nachweisen, dass einige Rückstellproben der damals verabreichten c-hGH-Präparate tatsächlich substanzielle Mengen von Aβ-und tau-Proteinen enthielten. Ferner konnten sie zeigen, dass die betreffenden c-hGH-Präparate nach intrazerebraler Injektion (ins Gehirn injiziert; Anm. d. Red.) in transgene Mäuse, die Bildung von Aβ-Plaques und CAA-assozierten Aβ-Ablagerungen in den Gehirnen stimulierten. Diese transgenen Mäuse exprimieren eine mutierte und für Alzeimer prädisponierende Form des menschlichen Amyloid-Precursor-Proteins.“

„Die Stimulation von CAA-assoziierten Aβ-Ablagerungen wurde zuvor schon in experimentellen Studien mit transgenen Mäusen beobachtet, denen Aβ-seedhaltige Probenmaterialien in das Abdomen [2] oder intravenös [3] verabreicht worden waren. „

„Die neue Studie fügt sich in eine Reihe konsistenter Daten und Befunde ein, die dafür sprechen, dass der fortschreitenden Fehlfaltung und Aggregation unterschiedlicher krankheitsassoziierter Eiweiße bei Proteinopathien – wie Alzheimer-, Parkinson- und Prion-Erkrankungen und der CAA – als gemeinsames mechanistisches Prinzip eine ‚seeding-artige‘ Proteinpolymerisation zugrunde liegt.“

„Das Robert Koch-Institut diskutiert die von proteinopathischen Aβ-, tau-oder auch α-Synuclein-Seeds möglicherweise ausgehenden Gesundheitsrisiken bereits seit Jahren, und hat dazu entsprechende Empfehlungen beziehungsweise Einschätzungen veröffentlicht:Erstens: In den 2012 veröffentlichten ‚Anforderungen an die Hygiene bei der Aufbereitung von Medizinprodukten. Empfehlungen der Kommission für Krankenhaushygiene und Infektionsprävention (KRINKO) beim Robert Koch-Institut (RKI) und des Bundesinstituts für Arzneimittel und Medizinprodukte‘ wird ein deutliches Augenmerk auf die Entfernung von Proteinanschmutzungen und die Inaktivierung von Prionen bei der Aufbereitung chirurgischer Instrumente gelegt [4]. Diese Empfehlungen sollten grundsätzlich auch einer instrumentenvermittelten Übertragung von beispielsweise Aβ-, tau- oder α-Synuklein-Seeds entgegenwirken.Zweitens: Mit der Frage einer möglichen Übertagbarkeit von Aβ-, tau- oder α-Synuklein-Pathologien hat sich auch der am Robert Koch-Institut angesiedelte Arbeitskreis Blut bereits 2012 in einer Stellungnahme beschäftigt [5]. Seinerzeit war festgestellt worden, dass die Sicherheit von Blut oder Blutprodukten nicht in Frage gestellt war. Weitere seither veröffentlichte Studien wurden von dem Gremium bewertet, ohne dass sich die Einschätzung bisher geändert hat.Drittens: Darüberhinaus veröffentlichten Forscher des RKI 2014 eine ausführliche Risikoeinschätzung zu proteinopathischen Aβ-, tau-und α-Synuclein-Seeds [6] sowie in den vergangenen Jahren zusätzlich experimentelle Untersuchungen zur Dekontamination chirurgischer Instrumente von Aβ-, tau-und α-Synuclein-Anschmutzungen [7, 8]. Dabei weisen die beiden letztgenannten Veröffentlichungen bereits auf geeignete Methoden zur Entfernung proteinopathischer Seeds von chirurgischen Instrumenten hin, wie sie von den Autoren der aktuellen Studie nun am Ende ihres Artikels angeregt werden.“

Prof. Dr. Walter J. Schulz-Schaeffer

Direktor des Instituts für Neuropathologie, Universitätsklinikum des Saarlandes

„Mit den Aufbereitungsmaßnahmen für Medizinprodukte können neben klassischen Prionen auch Proteinaggregate anderer Proteine im Aufbereitungsprozess von Medizinprodukten soweit abgereichert werden, dass von ihnen im Gesundheitswesen keine Gefahr ausgeht. Diese Maßnahmen wurden von der Task Force am Robert Koch-Institut im Jahre 2001 angesichts der Prion-Problematik vorgeschlagen [9] und 2012 aktualisiert und fortgeschrieben [4]. Die Gefahr einer Induktion zumindest eines ersten Seedings, das heißt nicht notwendigerweise einer Krankheit – was ja auch in der Arbeit von Collinge nicht gezeigt wurde – bleibt letztlich weiterhin bestehen.“

Angaben zu möglichen Interessenkonflikten

Alle: Keine Angaben erhalten.

Primärquelle

Purro SA et al. (2018): Transmission of amyloid-β protein pathology from cadaveric pituitary growth hormone. Nature. DOI: 10.1038/s41586-018-0790-y.

Literaturstellen, die von den Experten zitiert wurden

[1] Jaunmuktane Z et al. (2015): Evidence for human transmission of amyloid-βpathology and cerebral amyloid angiopathy. Nature; 525: 247-50. DOI: 10.1038/nature15369.

[2] Eisele YS et al. (2010): Peripherally applied Abeta-containing inoculates induce cerebral beta-amyloidosis. Science; 330: 980-982. DOI: 10.1126/science.1194516.

[3] Burwinkel M et al. (2018): Intravenous injection of beta-amyloid seeds promotes cerebral amyloid angiopathy (CAA). Acta Neuropathol Commun; 6: 23. DOI: 10.1186/s40478-018-0511-7.

[4] Kommission für Krankenhaushygiene und Infektionsprävention (KRINKO) (2012): Anforderungen an die Hygiene bei der Aufbereitung von Medizinprodukten. Empfehlungen der Kommission für Krankenhaushygiene und Infektionsprävention (KRINKO) beim Robert Koch-Institut (RKI) und des Bundesinstituts für Arzneimittel und Medizinprodukte. Bundesgesundheitsbl.; 55: 1244-1310. DOI: 10.1007/s00103-012-1548-6.

[5] Arbeitskreis Blut (2013): Sicherheit von Blut und Blutprodukten angesichts aktueller Berichte über die Übertragbarkeit der Alzheimer-Krankheit im Tierexperiment. Bundesgesundheitsbl.; 56 (4) 584 und 585-589. DOI: 10.1007/s00103-013-1680-y.

[6] Beekes M et al. (2014): Is there a risk of prion-like disease transmission by Alzheimer- or Parkinson-associated protein particles? Acta Neuropathol; 128: 463-76. DOI: 10.1007/s00401-014-1324-9.

[7] Thomzig A et al. (2014): Decontamination of medical devices from pathological amyloid-β-, tau- and α-synuclein aggregates. Acta Neuropathol Commun; 2:151. DOI: 10.1186/s40478-014-0151-5.

[8] Beekes M et al. (2016): Sterilization techniques: Counter the risk of Alzheimer's transfer. Nature; 531: 580. DOI: 10.1038/531580a.

[9] o. A. (2002): Die Variante der Creutzfeldt-Jakob-Krankheit (vCJK). Bundesgesundheitsbl; 45: 376-394.