különböző vizsgálatok azt mutatták, hogy a prionok (PrPSC), amelyek a juhokat és kecskéket a surlókór néven ismert halálos fertőző encephalopathiával fertőzik meg, évekig képesek fennmaradni a talajban anélkül, hogy elveszítenék patogén aktivitásukat. A prionok elterjedése a környezetbe több forrásból származhat: elsősorban a juhok fertőző placentájából vagy magzatvízéből, esetleg nyállal vagy ürülékkel történő környezetszennyezésből.
a surlókór megerősítő vizsgálata csak a betegséggel összefüggő prionfehérje (PrPSC) immunhisztokémiájának alkalmazásával érhető el a post mortem gyűjtött szöveteken, beleértve az obex-et (agytörzsszerkezet), a retropharyngealis nyirokcsomót és a palatinus mandulát. Az USDA 2008-ban jóváhagyta az élő állatok diagnosztikai, nem megerősítő vizsgálatát a rektális biopsziából származó limfoid szövet immunokémiai vizsgálatához.
úgy tűnik, hogy a surlókór természetes terjedése a szántóföldön az esetek többségében a tápcsatornán keresztül történik, és a surlókórmentes juhállomány olyan legelőkön fertőződhet meg, ahol korábban surlókór kitörését figyelték meg. Ezek a megállapítások tartós fertőzésre utalnak a környezetben, különösen a talajban.
a prion koncentrációja a születési folyadékokban nem változtatja meg a prionok fertőzőképességét. Természetesen vagy kísérletileg fertőzött az anyajuhok továbbítják a fertőzést a bárányoknak, még akkor is, ha a placentáknak kevés PrPSC-je van. A PrPSC a juh placentákban (52-72%) nagyobb százalékban esik ki, mint a kecske placentában (5-10%) az USDA Mezőgazdasági Kutatószolgálatának vizsgálati kísérleteiben.
kimutatható PrPSC-t jelentettek a juhok ürülékében mind a betegség terminális, mind a korai preklinikai szakaszában, ami arra utal, hogy a prionok valószínűleg a betegség folyamán a környezetbe kerülnek. A székletben lévő prionok számos forrása feltételezhető, beleértve a környezeti lenyelést és a fertőzött nyál lenyelését; azonban a legvalószínűbb forrás a bélhez kapcsolódó limfoid szövetből származik. A kérődző állatok speciális Peyer-foltokkal rendelkeznek, amelyek az ileum teljes hosszában körülbelül 100 000 tüszőt tesznek ki, és ezek mindegyike megfertőződhet, és prionokat dobhat a lumenbe.Surlókór prionokat találtak a Peyer természetes fertőzött tünetmentes bárányok foltjaiban, akár négy hónapos korban is.
szennyezett vakcinákkal történő Expozíciószerkesztés
- szennyezett Louping-ill vakcina. Az 1935-ös Moredun Louping-ill vakcina katasztrófa néven is ismert.. Több mint 1500 juhnál alakult ki surlókór az oltást követően. “A surlókór etiológiájának vizsgálata a juhok louping-ill vírus elleni oltását követte a juh limfoid szövetének formalinnal kezelt kivonataival, amelyek tudatlanul szennyezettek surlókór prionokkal (Gordon 1946). Két évvel később több mint 1500 juh fejlesztett ki surlókórt ebből a vakcinából.””Ezt a vakcinát surlókór-szerrel szennyezett, formalizált juhagy felhasználásával gyártották “” az 1946-os Nagy-Britannia és Írország Országos Állatorvosi Szövetségének éves kongresszusán, W. S. Gordon, PhD, bizonyítékot mutatott be a surlókór terjedéséről a louping-ill elleni oltás útján.””Dr. Gordon hatékony oltást fejlesztett ki a louping-beteg megelőzésére 1931-32 között. Négy év terepi kísérletek után oltóanyagát három tételben állították elő széles körű felhasználásra 1935-ben. A vakcinát a juh agyából, gerincvelőjéből és lépszöveteiből készítették öt nappal azután, hogy a louping-ill vírus intracerebrális beoltását kapták. Formalint adtunk a 10% – os sóoldat szuszpenzióhoz a vírus inaktiválásához. 1935 – ben és 1936-ban nem észleltek káros hatásokat az oltott állatokban. Aztán két tulajdonos jelentett surlókórt a feketearcú juhaikban, akiket két és fél évvel korábban louping-ill vakcinával (2.tétel) oltottak be. Surlókórt korábban nem láttak a Blackface fajtában. A vizsgálat után Dr. Gordon felfedezte, hogy a 2.tétel elkészítéséhez használt 8 bárány olyan anyajuhoktól született, akiket surlókórnak tettek ki; az anyajuhok egy része 1936-7-ben kifejlesztett surlókórt. Dr. Gordon feltételezte, hogy a 2.tétel előállításához használt bárányok szöveteiben” surlókór fertőző ágense “volt jelen, és hogy ez az ágens” ellenáll a formalin koncentrációjának…amely inaktiválta a louping beteg vírusát; szubkután beoltással továbbítható; inkubációs periódusa két év vagy annál hosszabb volt.”Egy négy és fél éves kísérletet” 788 juhok bevonásával az Animal Disease Research Association kezdeményezett 1938-ban. A kutatók azt találták, hogy a normál juhok 60% – a intracerebrálisan beoltotta az agy és a gerincvelő szövetének sóoldatát, amelyet a surlókórral rendelkező juhokból vettek ki, négy és fél év alatt alakult ki surlókór. A lappangási idő hét hónap volt. A szuszpenzió subcutan beoltását kapó juhok mindössze 30% – ánál alakult ki surlókór ebben az időben, és a lappangási idő ebben a csoportban 15 hónap vagy annál hosszabb volt. A kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy a fertőző ágens valószínűleg szűrhető vírus volt.”
- szennyezett Mycoplasma agalactiae vakcina. 1997-ben és 1998-ban Olaszországban juhokban és kecskékben surlókór-járvány tört ki, amelynek okát a vakcinának tulajdonították. “Egy vakcina véletlen fertőzését javasolták annak magyarázataként, hogy Olaszországban 1997-ben és 1998-ban hirtelen megnőtt a surlókór kitörése. Ez a tanulmány a surlókór közelmúltbeli kitörését írja le olyan juhokban és kecskékben, amelyek ugyanazon vakcinának voltak kitéve. 1992 óta nem hoztak be anyajuhot vagy kecskét az állományba, de a Mycoplasma agalactiae elleni vakcinát kétszer, 1995-ben és 1997-ben adták be. Mindkét fajnál magas volt a nyers mortalitás és a surlókór előfordulási aránya, valamennyi születési kohorsz érintett volt, és az idős állatok nagy része érintett volt. Agyi elváltozások mintázatát figyelték meg, a juhok és a kecskék között enyhe eltérésekkel, ami nagyon hasonló volt a korábban ugyanannak a vakcinának kitett állatoknál megfigyelt mintához, de egyértelműen különbözött a vakcinával nem kezelt állományban surlókórral rendelkező juhok agyában megfigyelttől. Expozíciós állapotuktól függetlenül a juhok genotípus-elemzése csak a 171 kodonnál mutatta ki a polimorfizmus jelenlétét. Mind az incidencia, mind az agyi elváltozások mintái bizonyítják, hogy a surlókór járványát a vakcina használata okozta.””Olaszországban 1997 – ben és 1998-ban a mycoplasma agalactiae elleni vakcinával való expozíciót követően a surlókór véletlen Fajok közötti és Fajok közötti átvitele történt. Az érintett juhokban és kecskékben a 2 évvel korábban vakcinázásnak kitett egyetlen állományból gyűjtött PRP-t(SC) molekulárisan tipizálták. Öt iatrogén surlókórral rendelkező állatnál a vizsgált agy minden területén PrP(Sc) típusú, 20 kDa magfragmenssel találtak. Három juh és egy kecske esetében ez az izoform egy teljesen glikozilált izoformával együtt fordult elő, amelynek proteázrezisztens gerince 17 kDa volt, míg két juh és négy kecske esetében a két PrP(Sc) típust az agy különböző régióiban mutatták ki. A természetes mezei surlókórral rendelkező juhoknál a 20 kDa-os izoformától megkülönböztethetetlen fizikai-kémiai tulajdonságokkal rendelkező PrP(Sc) típust találtak. A jelenlegi eredmények arra utalnak, hogy két prion törzs együtt van jelen az emlőmirigyben és az agyban a vakcinázáshoz használt homogenizátumokban.”
szennyezett talaj általi expozíció
a legeltetett juhok által a talaj lenyelését két talajtípusban, két állománysűrűség mellett és két legeltetési időszak alatt mérték. Az állatok májustól novemberig legfeljebb 400 g talajt fogyasztottak testtömegkilogrammonként. A csapadék és az állomány aránya a lenyelést befolyásoló tényezőként jelent meg. A talajtípus és a növényzet hatása kevésbé volt nyilvánvaló.
egy felnőtt juh átlagos súlya körülbelül 250 font. Ha egy felnőtt juh 400 g/kg talajt evett, amint azt D. McGrath et al., akkor az átlagos juhok körülbelül 45 000 g-ot fogyasztanak hat hónap alatt, vagyis napi 251 g-ot. Feltételezve, hogy a talaj ürülékből vagy születési folyadékokból származó prionokkal (PrPSC) szennyezett, akkor a juhok potenciálisan megfertőződhetnek. A prionok koncentrációja a talajban bizonytalan, és a koncentráció nem közvetlenül arányos a fertőzőképességgel. Kimutatták, hogy a talajban a prionfertőzést befolyásoló tényezők közé tartozik a talajban töltött idő és a talaj kötőképessége.
a surlókórral szennyezett talaj részletes kockázatértékeléséhez kiemelt fontosságú volt annak elemzése, hogy a talajkivonatokban kimutatható PrPSc még 29 hónapos inkubációs idő után is orális fertőzőképességet mutatott-e. A szíriai hörcsögökkel végzett biológiai vizsgálatot úgy végezték el, hogy az állatokat szennyezett talajjal vagy vizes talajkivonatokkal etették, amelyeket a talaj inkubálása után 26, illetve 29 hónapig gyűjtöttek. A szennyezett talajjal táplált hörcsögök az első surlókórral kapcsolatos tüneteket az első etetés után két héttől hat hónapig (95% CI) mutatták ki. A hörcsögök az első etetés után öt-21 hónappal (95% CI) elérték a surlókór terminális szakaszát. Ez jelentős mennyiségű tartós fertőzőképességet jelzett a talajban, amelyet 26 és 29 hónapig inkubáltak. Izlandon 1978-ban programot hajtottak végre a surlókór felszámolására, az érintett állományokat leselejtezték, a helyiségeket fertőtlenítették, a juhházakat pedig felgyújtották; két-három év elteltével a helyiségeket surlókórmentes területekről származó bárányokkal töltötték fel. 1978 és 2004 között a surlókór 33 gazdaságban ismétlődött meg. Kilenc kiújulás történt 14-21 évvel a selejtezés után a prpsc-vel való tartós környezetszennyezés eredményeként.
kimutatták, hogy a különböző talajtípusok kötési képességei fokozzák a betegség behatolását a populációba. A közönséges agyag ásványi montmorillonitot (Mte) és kaolinitot (Kte) tartalmazó talaj hatékonyabban kötődik a prionokhoz, mint a kvarcot tartalmazó talaj. A talajhoz kötött prionok fokozott átvihetősége magyarázhatja a surlókór környezeti terjedését annak ellenére, hogy a környezetbe alacsony a szint. Még tisztázni kell azt a mechanizmust, amellyel az Mte vagy más talajkomponensek javítják a részecskékhez kötött prionok átvitelét. Az Mte-hez vagy más talajkomponensekhez kötődő Prion részlegesen megvédheti a PrPSC-t az emésztőrendszer denaturációjától vagy proteolízisétől, lehetővé téve több kórokozó felvételét a bélből. A PrPSc talaj adszorpciója megváltoztathatja a fehérje aggregációs állapotát, a méreteloszlást a fertőzőbb prionfehérje részecskék felé tolva, ezáltal növelve a fertőző egységeket. Ahhoz, hogy a prionbetegség a prionnal szennyezett talaj lenyelésével terjedjen, a prionoknak az orális expozíció útján is fertőzőnek kell maradniuk. A Wisconsini Egyetem kutatói az Mte-hez és a talajhoz kötött prionok orális fertőzőképességét vizsgálták. A prionforrás (fertőzött agyi homogenizátumon és tisztított PrPSc-n keresztül) és a dózis hatását a penetranciára (a surlókór klinikai tüneteit mutató állatok aránya) és az inkubációs időszakra (a klinikai tünetek megjelenéséig eltelt idő) értékelték. A talajból származó, orálisan 200 ng nem kötött, tisztított PrPSc-t kapó állatok körülbelül 38% – a klinikai tüneteket mutatott, a fertőzött állatok inkubációs ideje 203-633 nap. Az MTE-hez kötött PrPSc-vel egyenértékű mennyiségű orálisan adagolt állatok 195-637 nap alatt manifesztálták a betegség tüneteit. Ezzel szemben az önmagában MTE talajt kapó állatok vagy egytizede annyi nem kötött tisztított PrPSc (20 ng) tünetmentes maradt a kísérlet során. Ezek az adatok megállapították, hogy az Mte-hez kötött prionok az orális expozíció útján fertőzőek maradnak, és hogy az MTE kötőanyag növeli a betegség penetrációját, növelve az orális transzmisszió hatékonyságát.
szennyezett szénaatkák általi expozíció
” a surlókór, az archetipikus TSE, amely a juhok és kecskék természetes betegsége, a betegség hirtelen megjelenhet egy állományban, ha nincs ismert fertőzött állomány (Palsson, 1979). Végül az izlandi mezőket, amelyek a surlókórral fertőzött állományok megsemmisítése után 3 évig üresen maradtak, újratelepítették ismert surlókórmentes juhokkal, és az utóbbi csoportba tartozó juhok egy része később surlókórt fejlesztett ki (Palsson, 1979). Ez az utolsó kísérlet a természetben számos alkalommal hozott hasonló eredményeket Izlandon és az Egyesült Királyságban. Egy izlandi gazdaságban az állományokat háromszor irtották ki; a gazdaság minden alkalommal 2 évig juh nélkül maradt, majd a surlókórmentes területekről származó juhok újratelepítése után a betegség újra megjelent. Néhány évvel ezelőtt javaslatot tettek (s Sigurdarson, személyes kommunikáció), hogy a széna atkák jó jelöltek lennének a surlókór vektoraként; ez az egerek fertőzéséhez vezetett öt Izlandi gazdaságból származó szénából készített atkamintákkal. A 71 egér közül tíz megbetegedett, miután az öt gazdaság közül háromból atkakészítményeket adtak be (Wisniewski et al ,1996; Rubenstein et al, 1998). Az inkubációs periódus 340 naptól 626 napig terjedt, és ezeknek az egereknek a prpsc proteázrezisztens formája volt, amely egy gazdaszervezet által kódolt glikoprotein, a PrPc volt . A proteázrezisztens forma a TSE-betegség markere (Prusiner, 1991; Parchi et al, 1996). Néhány ilyen klinikailag pozitív egér esetében a WB analízis sávozási mintája egyedülálló volt (Wisniewski et al, 1996; Rubenstein et al, 1998).”
Transmission summaryEdit
a prionok (PrPSc) a juhokból és kecskékből származnak születési folyadékokban, ürülékben és más ürülékben. A prionok koncentrációja bizonytalan, de nem közvetlenül arányos a fertőzőképességgel. A juhok jelentős mennyiségű talajt fogyasztanak, így a talaj a surlókór prionok elfogadható környezeti tározóját képviseli, amely évekig fennmaradhat a környezetben. A prionok hosszú élettartama és a talajrészecskék kötődése valószínűleg befolyásolja a prionok tartósságát és fertőzőképességét a környezetben.
a talajban a prionok inaktiválásának hatékony módszerei jelenleg hiányoznak, és a természetes lebomlási mechanizmusok hatása a prion fertőzőképességére nagyrészt ismeretlen. A prionokkal szennyezett környezetek kezeléséhez a talajban lévő prionok mobilitását, perzisztenciáját és biohasznosulását befolyásoló folyamatok jobb megértése szükséges. A gazdaságokban a talaj prionkötő képességének egyszerű talajelemzéssel történő becslésére szolgáló rendszer lehetővé teheti a környezetben előforduló prionkockázat becslését, valamint azt, hogy a prionkötésnek a talajmódosításokkal történő megváltoztatása segíthet-e a fertőző prionok enyhítésében. A zuzmók, különösen a Parmelia sulcata, a Cladonia rangiferina és a Lobaria pulmonaria potenciálisan csökkenthetik a prionok számát, mivel egyes zuzmófajok proteázokat tartalmaznak, amelyek ígéretet mutatnak a prion lebontásában. A proteázok klónozására és jellemzésére irányuló további munka, a prionfertőzésre gyakorolt hatásuk felmérése, valamint annak meghatározása, hogy a zuzmókban jelen lévő organizmusok vagy organizmusok mely komponenseket termelik vagy befolyásolják a proteázaktivitást, indokolt, és jelenleg vizsgálat alatt áll.