NR AAHC
AU Andreoletti,O.; Lacroux,C.; Chabert,A.; Monnereau,L.; Tabouret,G.; Lantier,F.; Berthon,P.; Eychenne,F.; Benestad,S.L.; Elsen,J.M.; Schelcher,F.
TI PrPsc accumulation in placentas of ewes exposed to natural scrapie: influence of foetal PrP genotype and effect on ewe-to-lamb transmission.
QU Journal of General Virology 2002 Oct; 83(10): 2607-16
IA http://vir.sgmjournals.org/cgi/content/full/83/10/2607
PT journal article
AB Placentas from scrapie-affected ewes are known to be infectious. Nevertheless, placenta infectivity in such ewes is not systematic. Maternal transmission to lambs is highly suspected but contamination of the foetus in utero has not been demonstrated. Using ewes from a naturally scrapie-infected flock, it was demonstrated that abnormal prion protein (PrPsc) accumulation in the placenta (i) is controlled by polymorphisms at codons 136, 154 and 171 of the foetal PrP gene and (ii) is restricted mainly to placentome foetal trophoblastic cells. In order to go deeper into the role of the placenta in scrapie transmission, the pattern of PrPsc dissemination was established in susceptible lambs (genotype VRQ/VRQ) sampled from 140 days post-insemination to the age of 4 months from either VRQ/VRQ ewes with PrPsc-positive placentas or ARR/VRQ ewes with PrPsc-negative placentas. In both VRQ/VRQ lamb groups, PrPsc spatial and temporal accumulation patterns were similar, suggesting post-natal rather than in utero contamination.
IN
Anscheinend in oder bei Langlade besitzt offenbar das INRA (l'institut national de la recherche agronomique) eine geschlossene Herde von 700 Romanov-Schafen [ADTM,1999], in der sich seit 1993 Scrapie natürlich ausbreitet und 2001 eine jährliche Inzidenz von 30% erreicht hat. Bei allen für die Studie gebrauchten Schafen wurde der Genotyp hinsichtlich der Aminosäuren 136, 154 und 171 des Prionproteins bestimmt. Weibliche Schafe mit den Genotypen ARR/ARR, ARR/VRQ, ARQ/VRQ und VRQ/VRQ wurden künstlich mit Samen von offenbar nicht aus dieser Herde stammenden Schafsböcken mit den Genotypen ARR/ARR und VRQ/VRQ besamt. Einen Monat vor und einen Monat nach dem Lammen wurde bei den Schafen durch immunhistochemische Untersuchung palatiner Mandelbiopsien ermittelt, welche der Muttertiere Scrapie-infiziert waren. In keinem Fall wurde ein Unterschied zwischen beiden Untersuchungen festgestellt und kein Tier zeigte während des Experimentes Scrapie-Symptome. Zum Zeitpunkt des Lammens waren alle ARQ/VRQ- und VRQ/VRQ-Schafe 15-20 Monate alt und gebaren ihre ersten Lämmer. Die ARR/ARR- und ARR/VRQ-Schafe waren bereits 18-48 Monate alt und hatten schon bis zu drei Lämmer gehabt. Üblicherweise erkrankten in dieser Herde die ARQ/VRQ- und VRQ/VRQ-Schafe im Alter von 24-32 Monaten. Nach der Geburt wurden den Plazenten mindestens zwei Cotyledonen und dazwischen liegende Teile des Chorions als Proben der zum Embryo gehörenden Anteile der Plazenta entnommen, um in ihnen per ELISA oder immunhistochemisch nach PrPsc zu suchen. Die folgende Tabelle fasst dieses Experiment zusammen:
Mutterschaf Schafsbock Lamm
Anzahl und PrPsc in PrP-Genotyp PrP-Genotyp PrPsc in
PrP-Genotyp Mandeln Plazenta
9 ARQ/VRQ + VRQ/VRQ 7 ARQ/VRQ +
6 VRQ/VRQ +
3 ARQ/VRQ - VRQ/VRQ 1 ARQ/VRQ -
4 VRQ/VRQ -
5 ARQ/VRQ + ARR/ARR 3 ARR/ARQ -
5 ARR/VRQ -
3 ARQ/VRQ - ARR/ARR 4 ARR/ARQ -
4 ARR/VRQ -
5 ARR/ARR - VRQ/VRQ 5 ARR/VRQ -
6 ARR/ARR - ARR/ARR 9 ARR/ARR -
5 ARR/VRQ - VRQ/VRQ 4 VRQ/VRQ -
7 ARR/VRQ -
Man sieht, dass die Plazentenanteile der Lämmer Scrapie-infizierter Mutterschafe des empfänglichen Genotyps ARQ/VRQ nur dann PrPsc akkumulierten, wenn die Lämmer die empfänglicheren Genotypen VRQ/VRQ oder ARQ/VRQ besaßen. Demnach kann die Befruchtung Scrapie-empfänglicher und bereits infizierter Schafe mit ARR/ARR-homozygoten Böcken die Infektiosität der Plazenten und damit die Kontamination der Umwelt zumindest sehr stark reduzieren, sofern es sich um einen der Scrapie-Stämme handelt, gegen die der Genotyp ARR resistent macht.
PrPsc wurde ausschließlich in den Cotyledonen, kaum aber in dem dazwischen liegenden embryonalen Chorion oder im mütterlichen Gewebe gefunden. PrPsc wurde auch nicht in den Nabelschnüren, Lebern und Leber-Lymphknoten von Lämmern gefunden, deren Plazenten PrPsc akkumulierten. Es scheint so, als ob infektiöse Plazenten nicht zu Infektionen der Föten führten.
Drei PrPsc-positive von einem VRQ/VRQ-Bock künstlich besamte VRQ/VRQ-Schafe, drei PrPsc-positive von einem ARR/ARR-Bock künstlich besamte VRQ/VRQ-Schafe sowie als Negativkontrolle drei PrPsc-negative von einem ARR/ARR-Bock besamte ARR/ARR-Schafe wurden 140 Tage nach der Befruchtung (5-10 Tage vor der Geburt der Lämmer) getötet, um verschiedene Proben zu nehmen.
Föten wurden 8 Tage vor dem errechneten Geburtstermin und Lämmer wurden sofort oder 10, 21, 64, 104 bzw. 144 Tage nach der Geburt getötet, um 23 Gewebe in ihnen zu untersuchen. Die Autoren teilen die Lämmer in drei Gruppen ein. Gruppe 1 hatte Mütter mit dem Genotyp ARR/VRQ und PrPsc-negative Plazentas. Gruppe 2 hatte Mütter mit dem Genotyp VRQ/VRQ und PrPsc-positive Plazentas. Eine in der zweiten Tabelle wegen ausschließlich negativer Ergebnisse in der immunhistochemischen Untersuchung nicht aufgeführte dritte Gruppe bestand aus Lämmern mit dem Genotyp ARR/VRQ und hatte Mütter mit dem Genotyp VRQ/VRQ sowie Väter mit dem Genotyp ARR/ARR. Immunhistochemisch fand man auch bei den Gruppen 1 und 2 kein PrPsc in Thymus, Leber, Labmagen(Abomasum), Zwölffingerdarm (Duodenum), Leerdarm (Jejunum), Hüftdarm (Ileum), Blinddarm und Grimmdarm (Colon). Negativ waren auch alle Untersuchungsergebnisse von allen Gruppen bei den 8 Tage vor bzw. unmittelbar oder 10 Tage nach der Geburt entnommenen Gewebeproben. Von allen nach 21 Tagen entnommenen Proben waren in den Gruppen 1 und 2 nur in jeweils einem von 3 Lämmern als einziges Gewebe nur die Peyerplatten am Ileum PrPsc-positiv. PrPsc-positiv waren hingegen alle 144 Tage nach der Geburt den Gruppen 1 und 2 entnommenen Proben der Peyerplatten an Zwölffingerdarm (Duodenum), Leerdarm (Jejunum), Hüftdarm (Ileum) und Blinddarm (Caecum), der mesenteralen Lymphknoten an Leerdarm (Jejunum) und Hüftdarm (Ileum), der zwischen Hüftdarm und Blinddarm sowie der an Leber, Milz, Schulterblatt und Mittelfell liegenden Lymphknoten und der Gaumenmandeln (palatinal). Bei den nach 64 und 104 Tagen den Gruppen 1 und 2 entnommenen Proben zeigt folgender Auszug der Tabelle 2 die Ergebnisse der immunhistochemischen Untersuchung:
Organ 64 Tage 104 Tage
Gruppe 1 Gruppe 2 Gruppe 1 Gruppe 2
Gaumenmandeln 1/3 2/3 3/3 3/3
Milz 0/3 0/3 2/3 1/3
Peyerplatten
Duodenum 1/3 3/3 3/3 3/3
Jejunum 25% 1/3 3/3 3/3 3/3
Jejunum 50% 1/3 3/3 3/3 3/3
Jejunum 75% 3/3 3/3 3/3 3/3
Ileum 3/3 3/3 3/3 3/3
Caecum 0/3 2/3 3/3 3/3
mesenterale Lymphknoten
Jejunum 25% 1/3 3/3 3/3 3/3
Jejunum 50% 1/3 2/3 3/3 3/3
Jejunum 75% 1/3 3/3 3/3 3/3
Ileum 3/3 3/3 3/3 3/3
andere Lymphknoten
Ileum/Caecum 0/3 3/3 3/3 3/3
Leber 0/3 0/3 2/3 2/3
Mittelfell 0/3 0/3 3/3 2/3
Schulterblatt 0/3 0/3 3/3 1/3
Insgesamt beginnt also die Ausbreitung des PrPsc genau wie bei einer oralen Inokulation in den Peyerplatten des Ileum. Bei einer maternalen Übertragung im Mutterleib hätte man wohl ein anderes Verteilungsmuster erwartet. Die Autoren meinen, dass vorgeburtliche maternale Übertragung von Scrapie zwar stark vermutet, aber noch nie nachgewiesen worden sei. Die Autoren konnten nun zeigen, dass die PrPsc-Akkumulation in den Plazenten natürlich infizierter Schafe hauptsächlich in fötalem Gewebe erfolgt und vom PrP-Genotyp des ungeborenen Lammes beeinflusst wird. Insgesamt kommen sie zu dem Schluss, dass Scrapie wahrscheinlich nicht wirklich maternal, sondern kurz nach der Geburt lateral übertragen werde.
MH Animals; *Disease Transmission, Vertical; Female; Genotype; Placenta/cytology/*metabolism; PrPsc Proteins/*metabolism; Prions/genetics/*metabolism; Research Support, Non-U.S. Gov't; Scrapie/*etiology/metabolism/pathology/transmission; Sheep
AD UMR 959 INRA-ENVT, Physiopathologie Infectieuse et Parasitaire des Ruminants, Ecole Nationale Veterinaire, 23 Chemin des Capelles, 31076 Toulouse Cedex 3, France. o.andreoletti@envt.fr
SP englisch
PO England
OR Prion-Krankheiten 1