NR AHSM
AU Maignien,T.; Lasmezas,C.I.; Beringue,V.; Dormont,D.; Deslys,J.P.
TI Pathogenesis of the oral route of infection of mice with scrapie and bovine spongiform encephalopathy agents
QU Journal of General Virology 1999 Nov; 80(11): 3035-42
IA http://intl-vir.sgmjournals.org/cgi/content/full/80/11/3035, http://www.socgenmicrobiol.org.uk/VIR/080/3035/0803035H.HTM und http://www.socgenmicrobiol.org.uk/VIR/080/3035/0803035A.pdf und http://www.socgenmicrobiol.org.uk/VIR/080/3035/0803035A.pdf
PT journal article
AB Transmissible spongiform encephalopathies can be transmitted via the oral route. The understanding of this mode of contamination has become a major issue since it is responsible for the appearance of bovine spongiform encephalopathy (BSE) and is probably implicated in new variant Creutzfeldt-Jakob disease. In this study, we addressed the questions of the propagation pathway and the strain specificity of the pathogenesis of oral contamination of mice with the C506M3 scrapie strain and the 6PB1 BSE strain. PrPres was used as a marker of infectivity and was searched for sequentially in 22 organs during the whole incubation period and clinical stage. PrPres was first detectable in the Peyer's patches and mesenteric lymph nodes at 45 days post-inoculation. It became detectable 1 to 3 months later in the other tissues of the lymphoreticular system (LRS) such as the spleen and the lymph nodes not related to the digestive tract. These data indicate that after an oral route of entry, the infectious agent is propagated from the Peyer's patches to the mesenteric lymph nodes by the lymphatic route, then enters the bloodstream and is distributed to the secondary replication site, the LRS. The major difference between the two agents is that PrPres could be detected in the digestive tract (from the stomach to the colon) with the scrapie agent only. This observation may have implications for the horizontal transmission of scrapie in endemically affected sheep flocks.
ZR 32 Zitate
IN
56 C57BL/6-Mäuse tranken je 20 mg homogenisiertes Mausgehirn in einer für Mäuse appetitlichen Emulsion. Die Spendermäuse waren entweder mit dem 10-fach durch C57BL/6-Mäuse passagierten Scrapiestamm C506M3, oder mit dem ebenfalls durch C57BL/6-Mäuse passagierten BSE-Stamm 6PB1 (original 4PB1) inokuliert. Je eine mit dem BSE-Stamm und eine mit dem Scrapie-Stamm infizierte Maus wurden 20, 30, 45, 60 Tage nach der oralen Inokulation und danach alle 30 Tage durch Genickbruch getötet. Jeder Maus wurden 24 verschiedene Organe entnommen und bei -80° eingefroren. Dies waren Hirn, oberes Rückenmark (cervical spinal cord), mittleres Rückenmark (dorsal spinal cord), unteres Rückenmark (lumbar spinal cord), der Verdauungskanal in Form von Magen (stomach), Zwölffingerdarm (duodenum), Leerdarm (jejunum), Krummdarm (ileum, unterer, in den Dickdarm übergehender Abschnitt des Dünndarms), Blinddarm (caecum), Grimmdarm (colon), Leber, Bauchfellduplikatur oder Eingeweidehaut (omentum), Bauchspeicheldrüse (pancreas) und Speicheldrüsen (salivary glands), das lymphoretikuläre System aus Peyer-Plaques, Mesenteriallymphknoten (mesenteric lymph nodes), Achsellymphknoten (axillary lymph nodes) und Unterkieferlymphknoten (submaxillary lymph nodes), Mandeln (palatine formations), Oberschenkelknochenmark (femoral bone marrow), Nebennieren (adrenal gland), Milz und Thymus.
Zusätzlich wurden 50 Mäuse durch eine Injektion in die Bauchhöhle mit je 100 µl einer 2% Lösung homogenisierten Gehirns einer scrapieinfizierten Maus infiziert. Nach 2, 7, 14, 21, 28, 35, 49, oder 65 Tagen wurden je 3 dieser Mäuse getötet. Ihnen wurden die Peyer-Plaques, die Mesenteriallymphknoten (Lymphknoten im Dünndarmgekröse) und Achsellymphknoten entnommen.
Proteaseresistentes Prionprotein wurde nach Proteinase-K-Verdau, PAGE und Western blot, durch Bindung von polyklonalen anti-PrP-Antikörpern und Signalverstärkung mittels Chemielumineszenz auf Röntgenfilmen sichtbar gemacht. Eine Verdünnungsreihe mit Scrapie-positivem Gehirn zeigte, dass die Nachweisgrenze bei ungefähr 2 µg infektiösem Gehirn lag.
Die Blots zeigten auch, dass das Verhältnis der 3 Glykosylierungsstufen vom verwendeten Erregerstamm und dem untersuchten Organ abhing.
Die Konzentration des proteinaseresistenten Prionproteins überschritt die Nachweisgrenze erstmals nach 45 Tagen in den die Peyer-Plaques und den Mesenteriallymphknoten. Nach 90 Tagen war es auch in Milz und Unterkieferlymphknoten nachweisbar. In den Achsel-Lymphknoten wurde man bei den "BSE-infizierten" Mäusen erst nach 120 Tagen und bei den "Scrapie-infizierten" Mäusen sogar erst nach 150 Tagen fündig. Ansonsten war das proteaseresistente Prionprotein immer zuerst im Scrapie-Modell nachweisbar. Die Speicheldrüsen waren war im Scrapie-Modell nach 150, im BSE-Modell erst nach 240 Tagen positiv. Der Pankreas war im Scrapie-Modell nach 180, im BSE-Modell erst nach 300 Tagen positiv. Im gesamten Rückenmark und verschiedenen Hirnregionen wurde das proteaseresistente Prionprotein erstmals nach 270 Tagen im Scrapie-Modell bzw. nach 300 Tagen im BSE-Modell nachgewiesen. Einen extremen Unterschied zwischen dem Scrapie- und dem BSE-Modell fand man im Verdauungstrakt, wo von Magen bis zum Colon nur im Scrapiemodell ab dem 90. Tag proteaseresistentes Prionprotein nachgewiesen werden konnte. In Speicheldrüsen, Thymus und Pankreas erhielt man nach dem ersten Nachweis nicht bei jeder Probe ein positives Signal.
Im Endstadium nach 370 Tagen im Scrapie-Modell bzw. 410 Tagen im BSE-Modell betrug die Konzentration des proteinaseresistenten Prionproteins in den Peyer-Plaques und den Mesenteriallymphknoten 1/20, in der Milz 1/30, in Pankreas und Speicheldrüsen sogar nur 1/500 der im Gehirn gefundenen Konzentrationen. Stets unter der Nachweisgrenze blieben die Konzentrationen proteinaseresistenten Prionproteins in Leber, Nebennieren, Eingeweidehaut, Oberschenkelknochenmark, lymphoidem Gewebe aus der Rachenregion. Nur im Scrapie-Modell enthielten Magen, Zwölffingerdarm, Leerdarm, Krummdarm, Blinddarm und Kolon zwischen 1/40 und 1/200 der im Gehirn gefundenen Konzentration.
Nach intraperitonealer Inokulation breitet sich das proteinaseresistente Prionprotein anders aus. Es ist schon nach 5 Tagen in der Milz, nach 14-21 Tagen in den Mesenteriallymphknoten und nach 28 Tagen in Peyer-Plaques und Achsellymphknoten nachweisbar.
Bei oraler Infektion scheint das infektiöse Agens durch den Darm in die Peyer-Plaques einzudringen, sich frei durch das darmnahe lymphoretikuläre System bis zu den Mesenteriallymphknoten zu bewegen und in diesem gesamten Kompartment an Menge zuzunehmen. Danach scheint es durch das Blut in andere lymphoretikuläre Systeme wie Milz und darmferne Lymphknoten zu gelangen. Auch dort nimmt die Masse der Prionen zu und man findet zeitweise proteaseresistentes Prionprotein in benachbarten Organen. Erst von diesem primären und sekundären Vermehrungskompartments scheint das infektiöse Agens ins Nervensystem und durch periphere Nerven ins Zentralnervensystem zu gelangen. Wird hingegen direkt in die Bauchhöhle inokuliert, erfolgt die Vermehrung des infektiösen Agens zunächst in der Milz, die bei oraler Inokulation keine wesentliche Rolle spielt.
MH Administration, Oral; Animal; Cattle; Encephalopathy, Bovine Spongiform/*etiology/transmission; Feces/microbiology; Mice; Mice, Inbred C57BL; Mouth/microbiology; PrPsc Proteins/metabolism; Scrapie/*etiology/transmission; Support, Non-U.S. Gov't
AD Thomas Maignien, Corinne Ida Lasmézas, Vincent Beringue, Dominique Dormont and Jean-Philippe Deslys, CEA, Service de Neurovirologie, DSV/DRM, CRSSA, BP 6, 60-68 avenue du Général Leclerc, 92 265, Fontenay-aux-Roses cedex, France; Author for correspondence: Jean-Philippe Deslys. Fax +33 1 46 54 77 26. e-mail jpdeslys@cea.fr
SP englisch
PO England
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OR Prion-Krankheiten M