Procedurer for identifikation Infectious Prioner efter passage gennem fordøjelsessystemet af en fugleart

Summary

Skraldemanden har potentiale til at translokere smitsomme overførbar spongiform encephalopati prioner i deres afføring til sygdomsfrie områder. Vi detalje metoder, der anvendes til at afgøre, om muse-tilpassede scrapie prioner forblive infektiøse efter passage selvom fordøjelseskanalen af amerikanske krager (Corvus brachyrhynchos), en fælles forbruger af døde dyr.

Abstract

Smitsomme prion (PrP ^Res) materiale er sandsynligvis årsagen til dødelige, neurodegenerative overførbar spongiform encephalopati (TSE) sygdomme ^1. Overførsel af TSE-sygdomme, såsom kronisk wasting disease (CWD), formodes at være fra dyr til dyr ^2,3 samt fra miljømæssige kilder ^4-6. Skraldemanden og kødædere har potentiale til at translokere PrP ^Res materiale gennem forbrug og udskillelse af CWD-forurenet ådsler. Nyligt arbejde har dokumenteret passage af PrP ^Res materiale gennem fordøjelsessystemet af amerikanske krager (Corvus brachyrhynchos), en fælles nordamerikansk ådselsæder ^7.

Vi beskriver procedurer, der anvendes til at dokumentere passage af PrP ^Res materiale gennem amerikanske krager. Crows blev tvangsfodret med RML-stammen muse-tilpasset scrapie og deres afføring blev indsamlet 4 timer efter sondeernæring. Crow afføring blev derefter samlet og injiceret intraperitonealt iC57BL / 6 mus. Mus blev overvåget dagligt, indtil de udtrykte kliniske tegn på mus scrapie, og derefter blev aflivet. Asymptomatiske mus blev overvåget indtil 365 dage efter podning. Western blot-analyse blev udført for at bekræfte sygdomsstatus. Resultaterne viste, at prioner forblive infektiøse efter rejser gennem fordøjelsessystemet af krager og er til stede i fæces, der forårsager sygdom i test-mus.

Introduction

Overførbare spongiforme encephalopatier (TSE) er dødelige smitsomme neurodegenerative sygdomme, der påvirker dyrelivet, husdyr og mennesker. Den smitstof TSE-sygdomme synes at være fejlfoldede eller patogene isoformer (PrP ^Res) af prionproteiner ^1. Animal TSE sygdomme omfatter chronic wasting disease (CWD) i mule deer (Odocoileus hemionus), hvid-tailed hjorte (Odocoileus virginianus), elg (Cervus elaphus) og elg (Alces alces), scrapie hos får og geder, BSE ( BSE) i indenlandske kvæg, overførbar minkencephalopati i mink, feline spongiform encephalopati hos katte, eksotiske hovdyr spongiform encephalopati i eksotisk zoo ruminates af familien Bovidae og spongiform encephalopati i ikke-humane primater ^8. Den enkelt menneske TSE sygdom, variant Creutzfeldt-Jakobs sygdom, er sjælden og menes at være erhvervet ved at indtage PrP ^Res-contaminated mad ^9. Ligeledes kan BSE smitte mennesker, hvis forurenet oksekød forbruges ^10. Af alle de TSE-sygdomme, scrapie og CWD er de eneste to med selvopretholdende epidemier og kilder til infektion antages at være fra dyr til dyr ^2,3,11 såvel som fra miljømæssige kilder ^4-6. Forskning tyder på, at de fleste TSE-sygdomme kræver bemærkelsesværdige længere inkubationstid fra naturlige hændelser eksponering af PrP ^Res materiale manifestation af kliniske tegn ^2-4,6,8 og tilsyneladende artsbarrierer minimere, men ikke udelukke muligheden for, interspecies transmission ^12-14 .

Identifikation mekanismer for spredning af smitsomme prion (PrP ^Res) materiale er ekstremt vigtigt for at besvare spørgsmål om, hvordan TSE sygdomme bevæge sig hen over landskabet. Eksperimentelle undersøgelser har antydet, at insekter ^15,16, fjerkræ og svin ^17, og amerikanske krager (Corvus Brachyrhynchos) ^7,18 er passive bærere eller dispergatorer af PrP ^Res materiale. Passage af PrP ^Res materiale gennem fordøjelsessystemet krager er for nylig blevet dokumenteret, viser den rolle, de kan spille i spredning af TSE-sygdomme ^7. Disse resultater gør det plausibelt, at krager, en ådselsæder, kan støde på, forbruge og transportere infektiøst materiale via afføring deposition til sygdomsfrie områder.

De procedurer, vi demonstrerer her blev brugt til at dokumentere passage af PrP ^Res materiale gennem fordøjelsessystemet af krager og vil i høj grad lette anvendelsen af disse metoder til andre ådselsæder og kødædende arter-specifikke modeller i relaterede fremtidig forskning. I denne undersøgelse konventionelle metoder blev anvendt til at undersøge en utraditionel måde for menneskehandel PrP ^Res materiale, som vil kunne bidrage til udbredelsen og den samlede byrde af PrP ^Res materiale.

Protocol

Vores protokol tilpasset fra en vi tidligere offentliggjorte 7. Alle procedurer, der involverer dyr blev godkendt af Institutional Animal Care og brug Udvalg det amerikanske landbrugsministerium (USDA), Dyresundhed og Plantesundhed Inspection Service (APHIS), Wildlife Services (WS), National Wildlife Research Center (NWRC). 1.. Crow Gavaging Vurdere passage tid af 'pseudo hjerne materiale «gennem fordøjelseskanalen af ​​amerikanske krager. Bland 5 ml …

Representative Results

De anvendte procedurer viser, at fordøjelsessystemet krager ikke eliminerer PrP Res infektivitet 4 timer efter oral tvangsfodring af scrapie hjemehomogenat 7. Alle tyve krager, der blev tvangsfodret med PrP Res materiale efterfølgende videregives PrP Res materiale via afføring til mus. Syge mus blev identificeret ved manifestation af kliniske muse-scrapie skilte og bekræftelse sygdom blev afsluttet ved Western blot-analyse. Undersøgelse af ret…

Discussion

Vi demonstrerer en procedure til at dokumentere passage af PrP ^Res materiale gennem fordøjelsessystemet af krager. Vi brugte konventionelle metoder til at afgøre, om krager har evnen til at translokere PrP ^Res materiale sygdomsfrie geografiske områder. Andre har vurderet modstand PrP ^Res til drøvtyggere ^19-21 og gnavere ^22,23 fordøjelsesvæsker, som begge har undladt at fjerne det. Fremtidig anvendelse af disse teknikker bør anvendes på andre rovdyr ^24,<…

Materials

RML Chandler strain mouse-adapted scrapie	Rocky Mountain Laboratories
RC57BL/6 mice	Hilltop Lab Animals
American crows	wild captured
Pen/Strep	Invitrogen	15140-122
Phosphate buffered Saline	Invitrogen	70011-044
Sonicator	Misonix
Proteinase-K solution	Roche	3115887001
Loading buffer	Invitrogen	NP0007 and 0009
Bis-tris SDS PAGE 12% gel	Invitrogen	NP0342
Immobilon PVDF membrane	Millipore	1SEQ00010
Tween 20	Sigma Aldrich	P2287
Bullet blender homogenizer	Braintree Scientific	BBX24B
2.3 mm Zirconia/silica beads	BioSpec Products	11079125Z
Bar224 anti-PrP monoclonal antibody	Cayman Chemical	10009035
Superblock	Thermo Scientific	37517
chemiluminescent substrate	Millipore	WBKLS0500
G-box gel documentation system	Syngene