إجراءات لتحديد المعدية البريونات بعد المرور عبر الجهاز الهضمي لأنواع الطيور
Summary
الزبالين لديها القدرة على نقل من المعدية التي تنتقل البريونات اعتلال الدماغ الإسفنجي في فضلاتها إلى مناطق خالية من المرض. نحن أساليب التفاصيل المستخدمة لتحديد ما إذا تبقى البريونات سكرابي الماوس تكييفها المعدية بعد مرور الرغم من أن الجهاز الهضمي من الغربان الأمريكية (غراب brachyrhynchos)، مستهلكا شيوعا من الحيوانات النافقة.
Abstract
ومن المرجح بريون المعدية (بي ار بي الدقة) مادة سبب قاتلة، الاعصاب المعدية اعتلال الدماغ الإسفنجي (TSE) الأمراض 1. انتقال الأمراض بورصة طوكيو، مثل مرض الهزال المزمن (CWD)، يفترض أن يكون من الحيوان الى الحيوان 2،3 وكذلك من المصادر البيئية 4-6. الزبالين والحيوانات آكلة اللحوم لديها القدرة على نقل من مادة بي ار بي الدقة من خلال الاستهلاك وإفراز الملوثة CWD الجيف. وقد وثقت العمل مؤخرا بمرور المواد بي ار بي الدقة عن طريق الجهاز الهضمي من الغربان الأمريكية (غراب brachyrhynchos)، زبال أمريكا الشمالية المشتركة 7.
نحن تصف الإجراءات المستخدمة لتوثيق مرور المواد بي ار بي الدقة من خلال الغربان الأمريكية. تم gavaged الغربان مع RML سلالة تتكيف مع الماوس سكرابي وتم جمع فضلاتها 4 آخر ساعة تسمين. والبراز الغراب ثم تجميع وحقن الغشاء البريتونى فيC57BL / 6 الفئران. تم رصد الفئران يوميا حتى أعربوا عن علامات سريرية للماوس سكرابي والموت الرحيم كانت بعد ذلك. تم رصد الفئران أعراض حتى 365 يوما بعد التلقيح. أجري تحليل لطخة غربية لتأكيد حالة المرض. وكشفت النتائج أن البريونات المعدية تبقى بعد السفر عن طريق الجهاز الهضمي من الغربان وموجودة في البراز، مما تسبب المرض في الفئران الاختبار.
Introduction
الاعتلال الدماغي الاسفنجي المعدية (TSE) هي الاضطرابات المعدية القاتلة الاعصاب التي تؤثر على الحياة البرية، والحيوانات الأليفة، والبشر. وكيل المعدية الأمراض بورصة طوكيو يبدو أن تتجمع الأشكال الإسوية أو الممرضة (بي ار بي الدقة) من بروتينات بريون 1. وتشمل الأمراض الحيوانية بورصة طوكيو مرض الهزال المزمن (CWD) في الغزلان بغل (Odocoileus hemionus)، الأيل الأبيض الذيل (Odocoileus virginianus)، الأيائل (Cervus elaphus)، وحيوان الموظ (alces Alces)؛ سكرابي في الأغنام والماعز؛ اعتلال الدماغ الإسفنجي البقري ( مرض جنون البقر) في الأبقار المحلية؛ المعدية التهاب الدماغ المنك المنك في المزارع؛ اعتلال الدماغ الاسفنجي في القطط القطط؛ الغريبة الاعتلال الدماغي الإسفنجي ذوات الحوافر في حديقة الحيوانات الغريبة يجتر من الأبقار الأسرة، واعتلال الدماغ الإسفنجي في الرئيسيات غير البشرية 8. المرض بورصة طوكيو بشرية واحدة، والبديل مرض كروتزفيلد جاكوب، أمر نادر الحدوث ويعتقد أن الحصول عليها عن طريق استهلاك بي ار بي الدقة-كونتامانالغذاء ated 9. وبالمثل، يمكن أن تصيب البشر إذا مرض جنون البقر ويستهلك لحوم البقر الملوثة 10. من جميع الأمراض بورصة طوكيو، سكرابي وCWD هما فقط مع الأوبئة ومصادر للعدوى الاكتفاء الذاتي يفترض أن يكون من الحيوان الى الحيوان 2،3،11 وكذلك من المصادر البيئية 4-6. تشير البحوث إلى أن معظم الأمراض بورصة طوكيو تتطلب فترات حضانة طويلة ملحوظ من الأحداث التعرض للمواد الطبيعية بي ار بي الدقة لمظهر من مظاهر علامات سريرية 2-4،6،8 والحواجز الأنواع الظاهر تقليل، ولكن لا تقضي على إمكانات، انتقال بين الأنواع 12-14 .
تحديد آليات لانتشار بريون المعدية (بي ار بي الدقة) المواد من المهم للغاية للرد على الأسئلة حول كيفية نقل الأمراض بورصة طوكيو عبر المناظر الطبيعية. وأشارت التحقيقات التجريبية التي الحشرات 15،16 والدواجن والخنازير 17، والغربان الأمريكية (غراب براكhyrhynchos) 7،18 ناقلة أو المشتتات السلبي من مادة بي ار بي الدقة. وقد تم مؤخرا توثيق مرور المواد بي ار بي الدقة عن طريق الجهاز الهضمي من الغربان، مما يدل على الدور الذي قد تلعبه في تشتيت الأمراض بورصة طوكيو 7. هذه النتائج تجعل من المعقول أن الغربان، زبال، يمكن أن تواجهها، تستهلك، ونقل المواد المعدية عن طريق البراز الترسيب، إلى مناطق خالية من المرض.
واستخدمت الإجراءات علينا أن نظهر هنا لتوثيق مرور المواد بي ار بي الدقة من خلال نظام الهضم من الغربان وسوف يسهل كثيرا تطبيق هذه الأساليب لزبال الأخرى ونماذج أكلة اللحوم أنواع محددة في البحوث المستقبلية ذات الصلة. في هذه الدراسة تم استخدام الأساليب التقليدية للتحقيق وسيلة غير تقليدية لتهريب المواد بي ار بي الدقة، والتي يمكن أن تسهم في انتشار والعبء الإجمالي للمادة بي ار بي الدقة.
Protocol
Representative Results
Discussion
نحن يبرهن على وجود إجراءات لتوثيق مرور المواد بي ار بي الدقة عن طريق الجهاز الهضمي من الغربان. استخدمنا الطرق التقليدية لتحديد ما إذا الغربان لديها القدرة على نقل من مادة بي ار بي الدقة إلى مناطق جغرافية خالية من الأمراض. وقد قيمت الآخرين مقاومة بي ار بي <su…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
نود أن نشكر S. فيرنر لتوفير الغربان المستخدمة في هذه الدراسة وزارة الزراعة الأميركية، APHIS، WS، NWRC موظفي الرعاية الحيوانية لرعاية الحيوان والرصد. أذكر أو استخدام منتج لا يعني تأييد وزارة الزراعة الأميركية. تم توفير التمويل لهذه الدراسة من قبل وزارة الزراعة الأميركية، APHIS، الخدمات البيطرية.
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 |
References
- Prusiner, S. B. Novel proteinaceous infectious particles cause scrapie. Science. 216 (4542), 136-144 (1982).
- Miller, M. W., Williams, E. S., et al. Epizootiology of chronic wasting disease in free-ranging cervids in Colorado and Wyoming. Journal of Wildlife Diseases. 36 (4), 676-690 (2000).
- Miller, M. W., Williams, E. S. Horizontal prion transmission in mule deer. Nature. 425 (6953), 35-36 (2003).
- Sigurdson, C. J., Adriano, A. Chronic Wasting Disease. Biochimica et Biophysica Acta. 1772 (6), 610-618 (2007).
- Miller, M. W., Williams, E. S., Hobbs, N. T., Wolfe, L. L. Environmental sources of prion transmission in mule deer. Emerging Infectious Diseases. 10 (6), 1003-1006 (2004).
- Mathiason, C. K., Hays, S. A., et al. Infectious prions in pre-clinical deer and transmission of chronic wasting disease solely by environmental exposure. PLoS ONE. 4 (6), e5916 (2009).
- VerCauteren, K. C., Pilon, J. L., Nash, P. B., Phillips, G. E., Fischer, J. W. Prion remains infectious after passage through digestive system of American crows (Corvus crachyrhunchos). PLoS ONE. 7 (10), e45774 (2012).
- Imran, M., Mahmood, S. An overview of animal prion diseases. Virology Journal. 8 (493), (2011).
- Watts, J. C., Balachandran, A., Westaway, D. The expanding universe of prion disease. PLoS PATHOGENS. 2 (3), e26 (2006).
- Bruce, M. E., et al. Transmissions to mice indicate that ‘new variant’ CJD is caused by the BSE agent. Nature. 389 (6650), 498-501 (1997).
- Ryder, S., Dexter, G., Bellworty, S., Tongue, S. Demonstration of lateral transmission of scrapie between sheep kept under natural conditions using lymphoid tissue biopsy. Research in Veterinary Science. 76 (2004), 211-217 (2004).
- Collinge, J. The risk of prion zoonoses. Science. 335 (6067), 411-413 (2012).
- Beringue, V., Vilotte, J. L., Laude, H. Prion agent diversity and species barrier. Veterinary Research. 39 (47), (2008).
- Harrington, R. D., Baszler, T., et al. A species barrier limits transmission of chronic wasting disease to mink (Mustela vison). The Journal of General Virology. 89 (4), 1086-1096 (2008).
- Wisniewski, H. M., Sigurdarson, S., Rubenstein, R., Kascsak, R. J., Carp, R. I. Mites as vectors for scrapie. Lancet. 347 (9008), 1114 (1996).
- Post, K., Riesner, D., Walldorf, V., Mehlhorn, H. Fly larvae and pupae as vectors for scrapie. Lancet. 354 (9194), 1969-1970 (1999).
- Matthews, D., Cooke, B. C. The potential for transmissible spongiform encephalopathies in non-ruminant livestock and fish. Revue Scientifique Et Technique-Office International Des Epizooties. 22 (1), 283-296 (2003).
- Jennelle, C. S., Samuel, M. D., Nolden, C. A., Berkley EA, . Deer carcass decomposition and potential scavenger exposure to chronic wasting disease. Journal of Wildlife Management. 73 (5), 655-662 (2009).
- Scherbel, C., Pichner, R., et al. Degradation of scrapie associated prion protein (PrPSc) by the gastrointestinal microbiota of cattle. Veterinary Research. 37 (5), 695-703 (2006).
- Jeffrey, M., Gonzaález, L., et al. Transportation of prion protein across the intestinal mucosa of scrapie susceptible and scrapie-resistant sheep. Journal of Pathology. 209 (1), 4-14 (2006).
- Nicholson, E. M., Richt, J. A., Rasmussen, M. A., Hamir, A. N., Lebepe-Mazur, S., Horst, R. L. Exposure of sheep scrapie brain homogenate to rumen-simulating conditions does not result in a reduction of PrP(Sc) levels. Letters in Applied Microbiology. 44 (6), 631-636 (2007).
- Motes C, M. a. l. u. q. u. e. r. d. e., Grassi, J., et al. Excretion of BSE and scrapie prions in stools from murine models. Veterinary Microbiology. 131 (1-2), 205-211 (2008).
- Kruger, D., Thomzig, A., Lenz, G., Kampf, K., McBride, P., Beekes, M. Faecal shedding, alimentary clearance and intestinal spread of prions in hamsters fed with scrapie. Veterinary Research. 40 (1), 4 (2009).
- Mathiason, C. K., Nalls, A. V., et al. Susceptibility of domestic cats to chronic wasting disease. Journal of Virology. 87 (4), 1947-1956 (2013).
- Bjorndal, K. A. Flexibility of digestive responses in two generalist herbivores, the tortoises Geochelone carbonaria and Geochelone denticulate. Oecologia. 78 (3), 317-321 (1989).
- Clark, R. G., Gentle, G. C. Estimates of grain passage time in captive mallards. Canadian Journal of Zoology. 68 (11), 2275-2279 (1990).
- Dierenfeld, E. S., Koontz, F. W. Feed intake, digestion and passage of proboscis monkey (Nasalis larvatus) in captivity. Primates. 33 (3), 399-405 (1992).
- Thompson, A. K., Samuel, M. D., Van Deelen, T. R. Alternative feeding strategies and potential disease transmission in Wisconsin white-tailed deer. Journal of Wildlife Management. 72 (2), 416-421 (2008).
- Pulford, B., Spraker, T. A., et al. Detection of PrPCWD in feces from naturally exposed Rocky Mountain elk (Cervus elaphus nelsoni) using protein misfolding cyclic amplification. Journal of Wildlife Diseases. 48 (2), 425-433 (2012).
- Hicks, R. E. Guano deposition in an Oklahoma crow roost. Condor. 81 (3), 247-250 (1979).
- Aldous, S. E. Winter habits of crows in Oklahoma. Journal of Wildlife Management. 73 (4), 290-295 (1944).
