NR AGJV
AU Kimberlin,R.H.; Walker,C.A.; Fraser,H.
TI The genomic identity of different strains of mouse scrapie is expressed in hamsters and preserved on reisolation in mice
QU Journal of General Virology 1989 Aug; 70(8): 2017-25
IA http://vir.sgmjournals.org/cgi/reprint/70/8/2017
PT journal article
AB 263K is the most widely used strain of agent in scrapie research because it produces very short incubation periods in golden hamsters and exceptionally high infectivity titres in clinically affected brain. 263K is also remarkable in having a very low pathogenicity for mice. Evidence is presented that 263K originated as a mutant that was strongly selected on passage in hamsters. Seven new passage lines have been established in hamsters using well characterized strains of mouse scrapie representing the 'drowsy goat' and SSBP/1 families of scrapie strains, and one natural scrapie source. Considerable differences between scrapie strains were found in hamsters using incubation period criteria alone. There was evidence that the parent strain of 263K might be 79V or a strain like it in the 'drowsy goat' family. Four of the hamster passage lines were established from scrapie strains that had been cloned in mice. Reisolates in mice were compared with original strains. By the criteria used, two of the reisolates were the same as the original strains. Two others were mutants with incubation periods longer than those of their parental strains but the mutants were different from one another. It is concluded that passage between mice and hamsters can select mutants that would otherwise be lost but there is also clear evidence that the genotypic identity of some scrapie strains is preserved on passage between different host species. These findings are important in the search for the putative nucleic acid genome of the scrapie agent.
IN
Der Hamster-Scrapie-Stamm 263K war nach Ansicht der Autoren zumindest bis 1989 der in der Scrapie-Forschung meist benutzte Erregerstamm, weil er mit sehr kurzen Inkubationszeiten zu extrem hohen Infektiositätstitern in den Hirnen klinisch erkrankter Hamster führt. Hausmäuse hingegen sind gegenüber diesem Erregerstamm extrem resistent.
Als Ursprung des Maus-Scrapiestammes ME7 nennen Kimberlin et al. [AGJV,1989] eine von Zlotnik und Rennie beschriebene [AONU,1963] Übertragung von einem natürlich an Scrapie erkrankten Suffolk-Schafes auf eine Hausmaus. Durch Hamster-Passagen erzeugten sie aus diesem Maus-Scrapiestamm den neuen Hamster-Scrapiestamm ME7-H. Im Gegensatz zum Hamster-Scrapiestamm 263K ließ sich der Hamster-Scrapiestamm ME7-H auch wieder zurück auf Mäuse übertragen, wo er schon in der zweiten Passage hinsichtlich der Inkubationszeiten wieder genau dem Ausgangsstamm ME7 entsprach. [AGJV,1989]
Als Quelle der Maus-Scrapiestämme 22A, 22C und 22L nennen Kimberlin et al. [AGJV,1989] eine Übertragung von einem Scrapie-kranken Cheviot-Schaf durch Dickinson [ADIO,1976]. Durch Hamster-Passagen erzeugten sie aus diesen Maus-Scrapiestämmen die neuen Hamster-Scrapiestämme 22A-H, 22C-H und 22L-H mit durchschnittlichen Inkubationszeiten von 151, 140 und 128 Tagen. Im Gegensatz zum Hamster-Scrapiestamm 263K ließen sich die Hamster-Scrapiestämme 22A-H und 22C-H mit allerdings in der ersten Passage langen Inkubationszeiten (410 bzw. 486 Tage) auch wieder zurück auf Mäuse übertragen, wo der Maus-Scrapiestamm 22A-H/M schon in der zweiten Passage hinsichtlich der Inkubationszeiten und Schädigungsmuster wieder genau dem Ausgangsstamm 22A entsprach. Der durch die Hamster-Passagen entstandene neue Maus-Scrapiestamm 22C-H/M behielt auch in der dritten Mauspassage eine durchschnittliche Inkubationszeit von rund 400 Tagen und erwies sich auch im Schädigungsprofil als gegenüber dem Ausgangsstamm 22C deutlich verändert. [AGJV,1989]
Pattison und Millson [AOMK,1961] sowie Dickinson [ADIO,1976] werden von Kimberlin et al. [AGJV,1989] als Urheber der Übertragung von diesem Scrapie-kranken Cheviot-Schaf auf eine Ziege zitiert. Mit Hirnhomogenat dieser Ziege übertrug dann Chandler [AOJF,1961] erstmals Ziegen-Scrapie auf Hausmäuse und es entstand durch Passagen in Hausmäusen die "drowsy"-Erregerstammfamilie 79A, 79V und 139A [AGJV,1989]. Eine mit Ziegen-Scrapie des "drowsy"-Typs infizierte Hausmaus war der Ursprung des Maus-Scrapiestammes 139A und diente auch als Quelle für mehrere Passagen in Ratten und dann in Hamstern, in denen sich dann im Verlauf von 5 Passagen der von Kimberlin und Walker [AGKW,1977,AGKU,1978] beschriebene Scrapiestamm 263K entwickelte [AGJV,1989]. Dabei beschrieben Kimberlin und Walker [AGKU,1978] eine Verkürzung der Inkubationszeit von über 300 auf nur noch 60-70 Tage und den Verlust der Pathogenität von 263K für Hausmäuse mit dem Sinc-Genotyp s7s7 [AGJV,1989]. Dies war nach der zweiten Passage in Hamstern noch nicht der Fall, sodass durch Rückübertragung auf CW-Mäuse unter anderem die von Kimberlin und Walker [AGKU,1978] beschriebenen Maus-Scrapiestämme 302K und 431K entstanden [AGJV,1989]. Kimberlin et al. übertrugen den Hausmaus-Scrapiestamm 302K auf Goldhamster und erzeugten auf diese Weise wieder im Verlauf von 4 Passagen einen neuen 263K-Erregerstamm, wobei ab der dritten Passage die Rückübertragung auf Hausmäuse nicht mehr gelang [AGJV,1989]. Sie erhielten aber auch einen anderen Goldhamster-Scrapiestamm, der mit mittleren Inkubationszeiten von 167 Tagen dem Hausmaus-Scrapiestamm 79A entsprach [AGJV,1989]. Durch Hamster-Passagen erzeugten Kimberlin et al. aus den von "Drowsy"-Ziegen-Scrapie abstammenden Maus-Scrapiestämmen 79V, 139A und 79A die neuen Hamster-Scrapiestämme 79V-H, 139-H und 79A-H [AGJV,1989]. Als nach 2-5 Hamster-Passagen die Inkubationszeiten stabil waren, ermittelten die Autoren durchschnittliche Inkubationszeiten von 64 (79V-H), 122 (139-H) bzw. 175 (79A-H) Tagen. Demnach handelte es sich tatsächlich um drei verschiedene Hamster-Scrapiestämme, von denen 79V-H zumindest hinsichtlich der Inkubationszeit dem alten Scrapiestamm 263K gleicht.
Kimberlin et al. inokulierten intrazerebral CW-Hausmäuse mit für Hamster extrem hoch infektiösem Hirnhomogenaten 263K-infizierter Goldhamster und führten in diesen Mäusen drei Passagen durch, ohne das auch nur eine Hausmaus erkrankte [AGJV,1989]. Nach der ersten Passage konnte sie mit Hirnhomogenat einer nicht erkrankten Maus noch 6 von 8 Goldhamstern infizieren [AGJV,1989]. Nach der zweiten und dritten Mauspassage gelang dies nicht mehr [AGJV,1989]. Offenbar kann der Hamster-Scrapiestamm 263K Hausmäuse nicht nur nicht töten, sondern er kann sich in ihnen auch nicht vermehren.
MH Animal; Cloning, Molecular; Goats; Hamsters; Mesocricetus; Mice; *Microbiological Techniques; Mutation; Phenotype; Prions/*genetics/isolation & purification; Scrapie/microbiology/transmission; *Serial Passage; Species Specificity
AD AFRC Neuropathogenesis Unit, Institute for Animal Health, Edinburgh, U.K.
SP englisch
PO England