NR AVHA
AU Beringue,V.; Bencsik,A.A.; Le Dur,A.; Reine,F.; Lai,T.L.; Chenais,N.; Tilly,G.; Biacabe,A.G.; Baron,T.G.M.; Vilotte,J.L.; Laude,H.
TI Isolation from cattle of a prion strain distinct from that causing bovine spongiform encephalopathy
QU PLoS Pathogens 2006 Oct; 2(10): e112
IA http://pathogens.plosjournals.org/perlserv/?request=get-document&doi=10.1371%2Fjournal.ppat.0020112
PT journal article; research support, non-u.s. gov't
AB To date, bovine spongiform encephalopathy (BSE) and its human counterpart, variant Creutzfeldt-Jakob disease, have been associated with a single prion strain. This strain is characterised by a unique and remarkably stable biochemical profile of abnormal protease-resistant prion protein (PrPres) isolated from brains of affected animals or humans. However, alternate PrPres signatures in cattle have recently been discovered through large-scale screening. To test whether these also represent separate prion strains, we inoculated French cattle isolates characterised by a PrPres of higher apparent molecular mass - called H-type - into transgenic mice expressing bovine or ovine PrP. All mice developed neurological symptoms and succumbed to these isolates, showing that these represent a novel strain of infectious prions. Importantly, this agent exhibited strain-specific features clearly distinct from that of BSE agent inoculated to the same mice, which were retained on further passage. Moreover, it also differed from all sheep scrapie isolates passaged so far in ovine PrP-expressing mice. Our findings therefore raise the possibility that either various prion strains may exist in cattle, or that the BSE agent has undergone divergent evolution in some animals.
IN
Die Autoren inokulierten Rinder-PrPc und Schafs-PrPc des Genotyps VRQ exprimierende Mäuse intrazerebral mit je 2 mg Hirnhomogenaten von Rindern, die entweder an der klassischen britischen Form oder an der neuen BSE-Variante des H-Typs erkrankt waren. Zum Vergleich inokulierten sie außerdem mit Hirnhomogenaten von 3 Schafen und einer Ziege, die experimentell (Schafe) oder natürlich (Ziege) mit BSE infiziert wurden, mit Hirnhomogenat eines CJK-Patienten sowie mit Hirnhomogenat eines normalen, gesunden Schafes als Negativkontrolle.
Die folgende Tabelle zeigt, in Klammern, wieviele von wievielen Mäusen erkrankten und ohne Klammern die mittlere Überlebenszeit sowie die Standardabweichung.
Isolat Fallnummer Passage mittl. Überlebenszeit in Tagen +/- SEM (n/n0)a
tgBov-Mäuse tgOv-Mäuse
H-Typ 1 erste 414 +/- 10 (5/5) 612 +/- 26 (10/10)
zweite 317 +/- 6 (8/8) nicht gemacht
2 erste 401 +/- 9 (5/5) 595 +/- 18 (8/8)
zweite 296 +/- 3 (9/9) 319 +/- 10 (6/6)
3 erste nicht gemacht 607 +/- 12 (6/6)
5 erste nicht gemacht 586 +/- 15 (9/9)
BSE 1 erste 377 +/- 22 (6/6) nicht gemacht
3 erste 298 +/- 7 (9/9) 704 +/- 36 (7/7)
zweite 283 +/- 10 (5/5) fehlt
BSE-Schaf b ARQ 1 erste 278 +/- 2 (6/6) 560 +/- 60 (5/5)
zweite 263 +/- 6 (6/6) 178 +/- 2 (4/4)
ARQ 3 erste 339 +/- 25 (5/5) nicht gemacht
ARR 1 erste 340 +/- 8 (7/7) nicht gemacht
BSE-Ziege c CH636 erste 253 +/- 9 (6/6) 590 +/- 43 (4/4)
zweite 291 +/- 27 (5/5) fehlt
nvCJK NHBY0/0003 erste 343 +/- 8 (5/5) 792 +/- 22 (6/6)
zweite 293 +/- 11 (6/6) 195 +/- 9 (6/6)
Kontroll-Schaf erste 793 +/- 26 (0/9) 835 +/- 15 (0/6)
Während von 26 Kontrollmäusen keine einzige erkrankte, erkrankten alle Mäuse, die mit Hirnhomogenaten TSE-infizierter Rinder, Schafe, der Ziege oder des Menschen intrazerebral inokuliert wurden. Wie bei BSE-Prionen nicht anders zu erwarten, waren die Inkubationen bei den ersten Passagen immer kürzer, wenn Mäuse mit Rinder-PrPc inokuliert wurden. Bei den zweiten Passagen konnten auch die Schafs-PrPc exprimierenden Mäuse eher erkranken.
Generell scheinen die Inkubationszeiten nach Inokulationen mit Hirnhomogenaten von Rindern mit H-Typ-BSE in Rinder-PrPc-Mäusen zu deutlich längeren und in Schaf-PrPc-Mäusen zu ebenso deutlich kürzeren Inkubationszeiten zu führen als Hirnhomogenate von vCJK-Patienten und Rindern mit der klassischen BSE des britischen Typs. Verglichen mit Hirnhomogenaten von Rindern mit H-Typ-BSE führten Hirnhomogenate der BSE-infizierten Ziege und der BSE-infizierten Schafe zu sehr viel kürzeren Inkubationszeiten in Rinder-PrPc-Mäusen aber in Schaf-PrPc-Mäusen zu etwa ebenso langen Inkubationszeiten. Auffällig ist auch die Einheitlichkeit der Inkubationszeiten bei den Inokulaten aus vier Rindern des neuen BSE-Typs H.
Genau wie der normale BSE-Stamm behielt auch der atypische BSE-Stamm Typ-H nach Übertragung in beide Mausstämme sein biochemisches Profil bei.
Auffällig war auch, dass die Schaf-PrPc-Mäuse in der Milz PrPres ansammelten, wenn sie mit normalem BSE oder nvCJK infiziert wurden, jedoch nicht nach Infektionen mit H-Typ-BSE. Auch in den Hirnen der Rinder-PrPc-Mäuse führen Inokulationen mit BSE und BSE-Typ-H zu unterschiedlichen PrPsc-Mustern und Schädigungsprofilen.
Insgesamt sprechen also die Inkubationszeiten, die biochemischen Eigenschaften, die PrPres-Verteilungsmuster sowie die Läsionsprofile für einen eigenständigen BSE-Erregerstamm. Andererseits stellt sich natürlich sofort die Frage, wie ein so seltener Erregerstamm an so weit entfernten Orten gefunden werden kann. Mit spontan entstehenden BSE-Fällen ließe sich das leichter erklären.
MH Animals; Brain/*metabolism/pathology; Cattle; Disease Susceptibility; Encephalopathy, Bovine Spongiform/*metabolism/pathology/transmission; Longevity; Mice; Mice, Transgenic; PrPsc Proteins/*isolation & purification/*metabolism; Sheep; Species Specificity
AD Vincent Béringue, Annick Le Dur, Fabienne Reine, Thanh Lan Lai, Hubert Laude, Institut National de la Recherche Agronomique, Virologie Immunologie Moléculaires, Jouy-en-Josas, France; Anna A. Bencsik (a.bencsik@lyon.afssa.fr), Anne-Gaelle Biacabé, Thierry Baron, Agence Francaise de Sécurité Sanitaire des Aliments (AFSSA), Unité Agents Transmissibles Non Conventionnels (ATNC), Lyon, France; Nathalie Chenais, Gaelle Tilly, Jean-Luc Vilotte, Institut National de la Recherche Agronomique, Génétique Biochimique, et Cytogénétique, Jouy-en-Josas, France
SP englisch
PO USA