Prion-oorsprong essentieel in de studie van chronische verspillende ziekte

Chronic Wasting Disease, of CWD, is een besmettelijke en mogelijk dodelijke prionziekte die cervicale soorten zoals herten, elanden, kariboes, rendieren en elanden aantast. De baarmoederhals kan van alle leeftijden worden aangetast, in gevangenschap en in het wild.

De Centers for Disease Control and Prevention meldt dat CWD prominent aanwezig is in de Verenigde Staten, Canada, Noorwegen, Finland, Zweden en Zuid-Korea. De verhoogde prevalentie en prevalentie van CWD vormt een risico voor cervicale populaties in deze gebieden. Er is geen vaccin of behandeling.

Prionen zijn gedenatureerde eiwitten en hebben het vermogen om hun gedenatureerde vorm over te dragen naar normale varianten van hetzelfde eiwit. Ze kenmerken veel dodelijke en overdraagbare neurodegeneratieve ziekten bij mensen en vele andere dieren.

Zoals elke prionziekte wordt CWD gekenmerkt door verstoring van een normaal proteasegevoelig gastheereiwit, of PrPC, tot een proteaseresistente isovorm, of PrPSc. De valse pathogeen PrPSc heeft verschillende biochemische profielen die correleren met specifieke ziektekenmerken. CWD wordt verspreid wanneer PrPSc in de omgeving wordt uitgestoten via urine, feces, lichaamsvloeistoffen of kadavers, of door direct dier-op-dier contact.

Mark Zabel Hij leidt een team aan de Colorado State University dat prionziekten bestudeert.

“Chronische verspilling kan ernstige gevolgen hebben”, zei hij. “In Colorado en Wyoming, waar de ziekte voor het eerst werd ontdekt, wordt de prevalentie in bepaalde kuddes geschat op tussen de 30% en 50%. Dit tempo van bevolkingsafname zou kunnen leiden tot het lokale uitsterven van cervicale soorten.”

Hoewel CWD een neurodegeneratieve ziekte is, zijn PrPSc-eiwitten in de baarmoederhals voornamelijk van lymfoïde oorsprong. Zodra PrPSc het lichaam binnenkomt via orale of nasale inname, wordt het getranscribeerd in de retrofaryngeale lymfeklieren of LN. PrPSc hoopt zich uiteindelijk op in de obex, een gebied in de kern van het centrale zenuwstelsel, of CNS, wat resulteert in verspilling en spongiforme encefalopathie.

Typisch voor prionziekten, CWD is neurotoxisch en het centrale zenuwstelsel heeft de hoogste prionconcentratie, dus het onderzoek heeft zich gericht op van de hersenen afgeleide prionen. De infectieuze prionen die in CWD worden geprecipiteerd, zijn echter voornamelijk afkomstig uit het lymfestelsel.

in laatste artikel In de Tijdschrift voor biologische chemieHet team van Zabel rapporteerde verschillen in de biochemische profielen van prionstammen van zowel lymfatische als neurale oorsprong in vrijlopende witstaartherten.

Zabel en zijn team meldden dat obex- en LN-prionen afkomstig van hetzelfde dier geen significante verschillen in conformationele stabiliteit vertoonden, en het verschil tussen dieren in hetzelfde weefsel was niet significant.

Glycoform ratio-analyse toonde verschillen in glycosyleringsbindingspatronen in obex en LN-afgeleide prionen in hetzelfde dier. Tot verbazing van het team vertoonden van LN afgeleide glycosyleringspatronen slechts marginale verschillen tussen dieren, maar van de hersenen afgeleide prionen vertoonden significante verschillen.

Met behulp van een op ELISA gebaseerde structurele profileringstest zagen de auteurs ook een grotere conformationele diversiteit in van LN afgeleide prionen dan in van hersenen afgeleide prionen.

“De prionen in de aangetaste dieren zijn geen enkele soort, maar een ondersoort of wolk van verschillende ondersoorten,” zei Zabel. “We zouden kunnen beweren dat de dominante soorten binnen het dier worden geselecteerd uit een grote groep verschillende prionen.”

Op basis van hun observaties suggereren de auteurs dat de dominante isovormen van neuronaal PrPSc door de hersenen worden geselecteerd uit een grotere pool van van LN afgeleid PrPSc. De geselecteerde stammen van neuronale prionen kunnen sterk variëren van dier tot dier.

Exogene prionstammen die in het milieu terechtkomen, kunnen een lagere soortbarrière hebben dan neurotrofe prionen. Het vermogen om infectieuze prionen tussen soorten over te dragen, vergroot het potentieel voor de verspreiding van zoönotische ziekten of het vermogen om mensen met CWD te infecteren. De studie benadrukt het belang van het opnemen van raskenmerken samen met prion-positiviteit als standaard voor diagnostische tests die worden gebruikt door instanties voor natuurbeheer.