Процедуры выявления инфекционных прионов после прохождения через пищеварительный тракт птичьего видов
Summary
Падальщики есть потенциал, чтобы перемещать инфекционные инфекционные губчатой энцефалопатии прионы в их фекалиях безрецидивному областях. Мы методов детали, используемые для определения, если мышь-адаптированные скрепи прионы остаются инфекционные после прохождения хотя пищеварительного тракта американских ворон (Corvus brachyrhynchos), общей потребителя мертвых животных.
Abstract
Инфекционные прионов (PRP Res) материал, скорее всего, причиной смертельных, нейродегенеративных передающегося губчатой энцефалопатии (TSE) заболеваний 1. Передача TSE заболеваний, таких как хроническая изнуряющая болезнь (УХО), как предполагают, от животного к животному 2,3, а также от экологических источников 4-6. Падальщики и плотоядные есть потенциал, чтобы перемещать PrP Res материала через потребление и экскреции УХО загрязненных падалью. Последние работы документально прохождение PrP Res материала через пищеварительную систему американских ворон (Corvus brachyrhynchos), общей североамериканского поглотителя 7.
Мы описываем процедуры, используемые для документирования прохождения PrP Res материала через американские вороны. Вороны были через желудочный зонд с RML-деформированного мыши адаптированных скрепи и их фекалии собирают 4 ч после введения через зонд. Crow фекалии собирают и затем вводили внутрибрюшинно вC57BL / 6 мышей. Мышей контролировали ежедневно, пока они не выразили клинические признаки мыши скрепи и были впоследствии подвергнуты эвтаназии. Бессимптомные мышей не наблюдали до 365 дней после инокуляции. Вестерн-блот анализ был проведен для подтверждения статуса заболевания. Результаты показали, что прионы остаются инфекционные после путешествия через пищеварительную систему ворон и присутствуют в кале, вызывая болезни в тестовых мышей.
Introduction
Трансмиссивные губчатые энцефалопатии (TSE) смертельные инфекционные нейродегенеративные расстройства, которые влияют на диких животных, домашние животные, и люди. Возбудитель из TSE заболеваний, как представляется, неправильно уложенные или патогенные изоформы (PRP Res) прионных белков 1. Животное TSE заболевания включают хроническое заболевание атрофии (УХО) в оленя мула (Odocoileus hemionus), белохвостый олень (Odocoileus virginianus), лося (Cervus Elaphus) и лося (Alces Alces); скрепи у овец и коз; коровьей губчатой энцефалопатии ( БФБ) в домашнего скота; передающийся норки энцефалопатия в выращиваемых норки; кошачий губчатая энцефалопатия у кошек; экзотические копытных губчатая энцефалопатия в экзотическом зоопарке размышляет семейного парнокопытных и губчатая энцефалопатия в приматов 8. Сингл болезнь человеческого TSE, вариант болезни Крейтцфельда-Якоба, является редким и считается, приобрел, потребляя PrP Res-разлиованные питания 9. Точно так же, BSE может инфицировать людей при загрязнении говядины расходуется 10. Из всех заболеваний TSE, скрепи и УХО являются только два с самостоятельных эпидемий и источников для инфекции, как предполагается, будет от животного к животному 2,3,11, а также от экологических источников 4-6. Исследования показывают, что большинство болезней TSE требуют заметных длительные периоды инкубации от природных явлений облучения PrP Res материала проявления клинических признаков 2-4,6,8 и очевидные видов барьеры минимизировать, но не устраняют потенциал для, передачи межвидовая 12-14 .
Выявление механизмов для распространения инфекционных прионов (PRP Res) материала является чрезвычайно важным для ответов на вопросы о том, как TSE заболевания двигаться по всему ландшафту. Экспериментальные исследования показали, что насекомые 15,16, птицы и свиней 17 и американские вороны (Corvus Брачhyrhynchos) 7,18 являются пассивными носителями или диспергаторы из PrP Res материала. Прохождение PrP Res материала через пищеварительную систему ворон недавно были задокументированы, демонстрируя роль они могут сыграть в разгоне TSE заболеваний 7. Эти результаты дают вероятно, что вороны, мусорщик, может столкнуться, потреблять и транспортировать инфекционного материала с помощью осаждения фекалий, безрецидивному областях.
Процедуры мы демонстрируем здесь были использованы для документирования прохождения PrP Res материала через системы пищеварения ворон и значительно облегчит применение этих методов к другим поглотителя и мясоеда видовой конкретных моделей в соответствующих будущих исследований. В этом исследовании обычные методы были использованы для исследования нетрадиционных средств торговли людьми, PrP Res материал, который мог бы внести вклад в распространение и общей бремени PrP Res материала.
Protocol
Representative Results
Discussion
Мы демонстрируем процедуру документирования прохождения PrP Res материала через пищеварительную систему ворон. Мы использовали традиционные методы, чтобы определить, вороны имеют возможность перемещать PrP Res материал безрецидивному географических районах. Другие оценили с?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Мы хотели бы поблагодарить С. Вернер за предоставление ворон, используемые в этом исследовании и USDA, APHIS, WS, NWRC персонал по уходу за животными для ухода за животными и мониторинга. Упоминание или использование продукта не подразумевает USDA одобрение. Финансирование данного исследования была предоставлена USDA, APHIS, ветеринарных служб.
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).
