NR AEEK
AU Fraser,H.; Bruce,M.E.; Chree,A.; McConnell,I.; Wells,G.A.H.
TI Transmission of bovine spongiform encephalopathy and scrapie to mice
QU Journal of General Virology 1992 Aug; 73(8): 1891-7
PT journal article
AB Transmission from four cases of bovine spongiform encephalopathy (BSE) to mice resulted in neurological disease in 100% of recipient animals, after incubation periods of between 265 and 700 days post-injection. The results from the four cases were very similar to one another. There were major differences in the incubation period between the four inbred strains of mice tested, and even between strains of the same Sinc genotype, and the incubation periods of Sinc heterozygote mice were much longer than those for any of the inbred strains. Transmission from a case of natural scrapie differed in two important respects: there were no differences in the incubation period between mouse strains of the same Sinc genotype, and that of the heterozygotes was between those of the Sinc homozygotic parental strains. The distribution of vacuolar degeneration in the brains of mice infected with scrapie also differed from those infected with the BSE isolates. Transmission was also achieved from formol-fixed BSE brain. These results show that the same strain of agent caused disease in the BSE cases, and that the relationship of BSE to scrapie in sheep is unclear.
IN
Gruppen von jeweils 18-36 nur 4-7 Wochen alten Mäusen wurden Verdünnungen von Gehirnhomogenaten von 4 im Jahre 1987 in verschiedenen Teilen Englands klinisch auffällig gewordenen BSE-Kühen der Rasse Frisian-Holstein intrazerebral (20 µl) und intraperitoneal (100 µl) injiziert. Alle 4 Gehirnhomogenate erwiesen sich als infektiös für alle 4 verwendeten Mausstämme und führten nach ähnlichen Inkubationszeiten zu sehr ähnlichen Schädigungsmustern. Alle klinischen Diagnosen wurden histopathologisch bestätigt und unterschieden sich deutlich von den bei parallel mit Hirnhomogenat eines schottischen Scrapie-Schafes. Es gab aber erwartungsgemäß Unterschiede hinsichtlich der Inkubationszeiten zwischen den homozygoten Sinc-s7-Mausstämmen RIII/FaDk (genannt RIII) und C57BL/FaBtDk (genannt C57BL) einerseits und den homozygoten Sinc-p7-Mausstämmen VM/Dk (genannt VM) und IM/Dk (genannt IM) andererseits. Obwohl hochsignifikant, waren die Inkubationsunterschiede zwischen den Empfängermäusen beider Sinc-Typen dennoch nach BSE-Infektionen wesentlich weniger stark ausgeprägt, als nach scrapie-Infektionen. Bei den hinsichtlich des Sinc-Genes (Prionproteingen) heterozygoten C57BLxVM-Kreuzungsmäusen waren die Inkubationszeiten nochmals erheblich länger als bei den homozygoten Stämmen.
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Die Tabelle 1 zeigt die mittleren Inkubationszeiten mit Standardabweichungen für die kombinierte intrazerebrale und intraperitoneale Inokulation mit 10%-igen Hirnhomogenaten, von denen 2 aus zuvor Formalin-fixierten Hirnteilen präpariert wurden.
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BSE- Mausstamm (Sinc-Genotyp)
Quelle C57BL RIII VM IM C57BLxVM
(s7s7) (s7s7) (p7p7) (p7p7) (s7p7)
BSE 1 438+/-7 328+/-3 471+/-8 537+/-7 -
BSE 2 407+/-4 327+/-4 499+/-8 548+/-9 743+/-14
BSE 3 436+/-6 316+/-3 518+/-7 561+/-9 -
BSE 3 (Ff) 474+/-10 379+/-10 - - -
BSE 4 423+/-5 314+/-3 514+/-11 565+/-8 -
BSE 4 (Ff) 507+/-24 391+/-12 - - -
Scrapie 404+/-5 381+/-11 769+/-16 809+/-25 611+/-8
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Ff = Formalin-fixiert
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Die Schädigungsprofile unterschieden sich deutlich zwischen den Maustämmen, jedoch nicht innerhalb der Mausstämme. Nach Scrapie-Infektionen ähnelten bei den Mausstämmen VM und IM die Schädigungsprofile denen der BSE-infizierten Tiere. Bei den Mausstämmen C57BL und RIII jedoch, gab es große Unterschiede zwischen den BSE- und den scrapieinfizierten Mäusen.
Interessant ist in diesem Zusammenhang auch, dass keine einzige von 139 erkrankten RIII-Mäusen und 93 erkrankten C57BL-Mäusen amyloide Plaques aufwiesen und daß ledidiglich bei 2 der 139 erkrankten RIII-Mäuse eine asymmetrische Durchlöcherung der Hirne erkennbar war. Bei den VM- und IM-Mäusen war dies ganz anders.
Titrationsexperiment
Nach nur intrazerebraler Inokulation von 10%-Hirnhomogenaten waren die Inkubationszeiten der C57BL-Mäuse 25-56 Tage und die der RIII-Mäuse 35-49 Tage länger als bei kombinierter intrazerebraler (20 µl) und intraperitonealer (100 µl) Inokulation. Diese Unterschiede entsprechen in etwa denen zwischen zwei Verdünnungsstufen und daher scheinen die intrazerebrale und die intraperitoneale Inokulation in etwa gleich effektiv zu sein.
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Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse des Titrationsexperimentes mit den beiden Mausstämmen C57BL und RIII und dem BSE-Hirn 1.
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Verdünnung mittlere Inkubationszeiten mit Standardabweichung
C57BL RIII
1/10 463+/-9 363+/-7
1/100 458+/-11 381+/-13
1/1000 532+/-12 449+/-28
1/10000 536(Einzelwert) 434+/-24
1/100000 530(Einzelwert) -
i.c. lD50 10 hoch -3,48 10 hoch - 3,46
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Aus den Verdünnungsreihen errechnen die Autoren eine i.c.-lD50-Mausinfektiosität von 10 hoch 5,1 bis 10 hoch 5,2 Einheiten pro Gramm Rinderhirn bei diesem im Endstadium befindlichen Rind.
Hinsichtlich der Titrationsendpunkte und damit der erechneten Infektiosität gab es zwischen beiden Mausstämmen keine Unterschiede. Die mittleren Inkubationszeiten jedoch waren bei den RIII-Mäusen offensichtlich Mausstamm-bedingt über alle Verdünnungsstufen 77-102 Tage und damit signifikant kürzer als bei den C57BL-Mäusen. Die längsten Inkubationszeiten betrugen 490 Tage bei den RIII-Mäusen und 536 Tage bei den C57BL-Mäusen.
Über die ersten 3 Verdünnungsstufen war die Inkubationszeit in etwa umgekehrt proportional zum Logarithmus der inokulierten Erregermenge. Bei den geringsten Mengen infektiösen Materials jedoch nahm die Inkubationszeit nicht weiter zu, sondern es nahm lediglich der Anteil der erfolgreich infizierten Mäuse ab. Die spricht gegen die Existenz einer minimalen Dosis, unterhalb derer ein Tier gar nicht erkrankt.
In einem zusätzlichen Experiment erkrankte innerhalb eines Beobachtungszeitraumes von über 800 Tagen keine der mit Homogenaten von Milz, Lymphknoten, Samen, der buffy coat Schicht von Blutproben, bzw. Muskelgewebe des Rindes Nr. 2 intrazerebral inokulierten RIII-Mäuse.
MH Animal; Brain/microbiology/pathology; Cattle; Encephalopathy, Bovine Spongiform/microbiology/pathology/*transmission; Heterozygote; Mice; Mice, Inbred Strains; Prions/pathogenicity; Scrapie/microbiology/pathology/*transmission; Spinal Cord/pathology
AD Institute for Animal Health, AFRC and MRC Neuropathogenesis Unit, Edinburgh, U.K.
SP englisch
PO England
OR Prion-Krankheiten 3
ZF kritische Zusammenfassung von Roland Heynkes