NR AWXV
AU Raymond,G.J.; Raymond,L.D.; Meade-White,K.D.; Hughson,A.G.; Favara,C.; Gardner,D.; Williams,E.S.; Miller,M.W.; Race,R.E.; Caughey,B.
TI Transmission and adaptation of chronic wasting disease to hamsters and transgenic mice: evidence for strains.
QU Journal of Virology 2007 Apr; 81(8): 4305-14
PT journal article; research support, n.i.h., intramural; research support, non-u.s. gov't
AB In vitro screening using the cell-free prion protein conversion system indicated that certain rodents may be susceptible to chronic wasting disease (CWD). Therefore, CWD isolates from mule deer, white-tailed deer, and elk were inoculated intracerebrally into various rodent species to assess the rodents' susceptibility and to develop new rodent models of CWD. The species inoculated were Syrian golden, Djungarian, Chinese, Siberian, and Armenian hamsters, transgenic mice expressing the Syrian golden hamster prion protein, and RML Swiss and C57BL10 wild-type mice. The transgenic mice and the Syrian golden, Chinese, Siberian, and Armenian hamsters had limited susceptibility to certain of the CWD inocula, as evidenced by incomplete attack rates and long incubation periods. For serial passages of CWD isolates in Syrian golden hamsters, incubation periods rapidly stabilized, with isolates having either short (85 to 89 days) or long (408 to 544 days) mean incubation periods and distinct neuropathological patterns. In contrast, wild-type mouse strains and Djungarian hamsters were not susceptible to CWD. These results show that CWD can be transmitted and adapted to some species of rodents and suggest that the cervid-derived CWD inocula may have contained or diverged into at least two distinct transmissible spongiform encephalopathy strains.
IN
Raymond et al. stellten durch in-vitro-Konversionen fest, dass sich Hamster-PrPc zwar weniger effizient als PrPc von Wapiti (Cervus elaphus), Maultierhirsch (Odocoileus hemionus) und Weißwedelhirsch (Odocoileus virginianus), aber deutlich leichter als menschliches PrPc durch CWD-Prionen aus den drei Hirscharten in PrPsc umwandeln ließ. Deshalb versuchten sie die CWD-Empfänglichkeit von Hamstern in vivo nachzuvollziehen. Dazu inokulierten sie intrazerebral djungarische (Phodopus campbelli), chinesische (Cricetulus griseus), sibirische (Phodopus sungorus) und armenische Zwerghamster (Cricetulus migratorious) sowie syrische Goldhamster (Mesocricetus auratus) mit je 50 µl 1/100 verdünnter CWD- Hirnhomogenate von jeweils mehreren Maultierhirschen, Weißwedelhirschen und Wapitis. Keiner dieser drei pools ließ auch nur einen von jeweils 12 syrischen Goldhamstern erkranken. Auch von insgesamt 15 djungarischen Hamstern, 21 RML-Wildtypmäusen und 45 C57BL10-Wildtypmäusen erkrankte kein Empfängertier nach Inokulation mit einem der drei Hirnhomogenatgemische und keines erwies sich als PrPsc-positiv. Es erkrankten jedoch nach einer Inkubationszeit von 745 Tagen einer von 4 mit dem Wapiti-Hirn-pool inokulierten armenischen Hamstern sowie nach 464 Tagen einer von 3 mit dem Maultierhirsch-Hirn-pool und nach 735 Tagen einer von 4 mit dem Weißwedelhirsch-Hirn-pool inokulierten sibirischen Zwerghamstern. Außerdem erkrankten nach durchschnittlichen Inkubationszeiten von 626 bzw. 648 Tagen jeweils 6 von 8 chinesischen Hamstern, die mit den Hirnhomogenatgemischen von Wapiti bzw. Maultierhirschen inokuliert wurden, während keiner von 6 mit dem Hirnhomogenatgemisch von Weißwedelhirschen inokulierten chinesischen Hamstern erkrankte. Bei den meisten, aber anscheinend nicht bei allen erkrankten und daraufhin untersuchten chinesischen Hamstern konnten die Autoren auch PrPsc nachweisen. Die übrigen erkrankten Zwerghamster waren alle auch PrPsc-positiv. Der erkrankte armenische Zwerghamster war auch der, welcher am längsten überlebt hatte. Auch einer der beiden erkrankten sibirischen Zwerghamster wurde nur 4 Tage weniger alt, als das langlebigste Tier dieses Experimentes. Chinesische Hamster wurden in diesem Experiment deutlich älter und vielleicht war das der Grund für ihre deutlich höhere Erkrankungsrate. Die verglichen mit den Lebensspannen sehr langen Inkubationszeiten sprechen für einen relativ hohen Anteil subklinisch infizierter Hamster in diesen Experimenten.
Von 8 mit Hirnhomogenat eines CWD-kranken Weißwedelhirsches intrazerebral inokulierten syrischen Goldhamstern erkrankte keiner und es wurde auch in keinem PrPsc gefunden. Eine Blindpassage wurde nicht versucht. Von 7 mit Hirnhomogenat eines CWD-kranken Wapiti intrazerebral inokulierten syrischen Goldhamstern erkrankte auch keiner, aber 2 enthielten nachweisbare Mengen von PrPsc. Von 7 mit Hirnhomogenat eines CWD-kranken Maultierhirsches intrazerebral inokulierten syrischen Goldhamstern erkrankten 2 und 4 enthielten nachweisbare Mengen von PrPsc. Mit Hirnhomogenaten erkrankter syrischer Goldhamster gelangen zweite und dritte Passagen, in denen jeweils alle inokulierten syrischen Goldhamster erkrankten. In den dritten Passagen verkürzten sich die Inkubationszeiten gegenüber der zweiten nicht weiter.
In syrischen Goldhamstern gewann man aus dem Wapiti-CWD einen Goldhamster-adaptierten Erregerstamm mit Inkubationszeiten von mindestens 423 Tagen. Auch alle 3 mit Hirnhomogenat der zweiten Passage intrazerebral inokulierten transgenen Mäuse mit Goldhamster-Prionproteinen erkrankten, dies aber mit einer durchschnittlichen Inkubatonszeit von nur 376 Tagen.
Aus Maultierhirsch-CWD entstand im syrischen Goldhamster ein Erregerstamm mit Inkubationszeiten um die 87 Tage, der sich auch hinsichtlich der Symptome und Schädigungsmuster von dem Goldhamster-adaptierten CWD-Erregerstamm aus dem Wapiti unterschied. Die insgesamt 4 nicht erkrankten Hamster mit nachweisbaren Konzentrationen von PrPsc nennen die Autoren subklinisch.
Das Goldhamster-Prionprotein überexprimierende Mäuse ohne Mausprionprotein wurden mit den selben Hirsch-Hirnhomogenaten wie zuvor die Hamster intrazerebral inokuliert. Von 9 mit Wapiti-CWD inokulierten Mäusen erkrankten 3 mit einer durchschnittlichen Inkubationszeit von 632 Tagen und 8 wurden PrPsc-positiv. Von 8 mit Maultierhirsch-CWD inokulierten Mäusen erkrankten 3 mit einer durchschnittlichen Inkubationszeit von 726 Tagen und 5 wurden PrPsc-positiv. Von 9 mit Weißwedelhirsch-CWD inokulierten Mäusen erkrankten 4 mit einer durchschnittlichen Inkubationszeit von 632 Tagen und 8 wurden PrPsc-positiv. Ab der zweiten Passage in den transgenen Mäusen erkrankten jeweils alle Mäuse, wobei die durchschnittlichen Inkubationszeiten in der zweiten Passage bei 6 Experimenten 202-272 Tage und in der dritten Passage bei 12 Experimenten 185-259 Tage betrugen. Die Krankheitsphasen dauerten bei diesen transgenen Mäusen mit 1-2 Monaten erheblich länger, als wenn sie mit dem Hamster-Scrapiestamm 263K inokuliert wurden und 2-4 Tage nach den ersten Symptomen starben.
Mit Hirnhomogenaten erkrankter transgener Mäuse der ersten Passage wurden auch Goldhamster intrazerebral inokuliert. Mit Ausnahme eines einzigen Hamsters erkrankten alle, wobei die mitteleren Inkubationszeiten bei 3 Experimenten der zweiten Passage 462-509 Tage und bei 6 Experimenten der dritten Passage 408-544 Tage betrugen.
MH Animals; Brain/pathology; Cricetinae; Cricetulus; Deer; *Disease Models, Animal; Disease Susceptibility; Immunohistochemistry; Mesocricetus; Mice; Mice, Inbred C57BL; Mice, Transgenic; Phodopus; Species Specificity; *Wasting Disease, Chronic
AD
Gregory J. Raymond, Lynne D. Raymond, Kimberly D. Meade-White, Andrew G. Hughson, Cynthia Favara, Richard E. Race, Byron Caughey, Laboratory of Persistent Viral Diseases, NIAID, NIH, Rocky Mountain Laboratories, Hamilton, Montana 59840, USA; Donald Gardner, Rocky Mountain Veterinary Branch, NIAID, NIH, Rocky Mountain Laboratories, Hamilton, Montana 59840, USA; Elizabeth S. Williams, Department of Veterinary Sciences, University of Wyoming, Laramie, Wyoming 82070, USA;
Michael W. Miller, Colorado Division of Wildlife, Wildlife Research Center, Fort Collins, Colorado 80526-20974, USA
SP englisch
PO USA