olika studier har visat prioner (PrPSC) som infekterar får och getter med dödlig överförbar encefalopati som kallas skrapie, kan kvarstå i jorden i flera år utan att förlora sin patogena aktivitet. Spridning av prioner i miljön kan ske från flera källor: huvudsakligen infektiös placenta eller fostervätska hos får och eventuellt miljöförorening genom saliv eller excrement.

bekräftande testning för skrapie kan endast uppnås genom att applicera immunhistokemi av sjukdomsassocierat prionprotein (PrPSC) på vävnader som samlats in efter mortem, inklusive obex (en hjärnstamstruktur), retrofaryngeal lymfkörtel och palatinmassil. Ett levande djurdiagnostiskt, inte bekräftande, test godkändes 2008 för immunokemitestning på rektal biopsi-härledd lymfoid vävnad av USDA.

humant prionprotein, rester 125-228, skapad från proteindatabas (PDB) post 1QM3. Färgen illustrerar underdomänerna, som föreslås för att initiera omvandlingen från den normala cellulära till skrapieformen genom långsamma rörelser.

naturlig överföring av skrapie i fältet verkar ske via matsmältningskanalen i de flesta fall, och skrapiefria fårflockar kan smittas på betesmarker där utbrott av skrapie hade observerats tidigare. Dessa resultat pekar på en långvarig smitta i miljön, särskilt i jorden.

prionkoncentrationen i födelsevätskor förändrar inte prionernas infektivitet. Naturligt eller experimentellt infekterade överför och tackor infektionen till lammen, även när moderkakor har lite PrPSC. PrPSC är skjul på en högre andel i får moderkakor (52-72%) än i get placenta (5-10%) i studieförsök vid USDA Agricultural Research Service.

detekterbar PrPSC har rapporterats i avföring från får både i terminalen och i de tidiga prekliniska stadierna av sjukdomen, vilket tyder på att prionerna sannolikt kommer att kasta ut i miljön under hela sjukdomsförloppet. Flera källor till prioner i avföring kan postuleras, inklusive miljöintag och sväljande infekterat saliv; emellertid är den mest sannolika källan att kasta från den tarmassocierade lymfoidvävnaden. Idisslare djur har specialiserat Peyers fläckar som, genom hela längden av ileum, uppgår till cirka 100 000 folliklar, och alla dessa kan smittas och kasta prioner i lumen.Scrapie prioner har hittats i Peyers fläckar av naturligt infekterade asymptomatiska lamm så unga som fyra månaders ålder.

exponering genom kontaminerat vaccinredigera

• förorenat Louping-ill-vaccin. Även känd som 1935 Moredun Louping-ill Vaccinkatastrof.. Mer än 1500 får utvecklade skrapie efter vaccination. ”En undersökning av etiologin av skrapie följde vaccinationen av får för louping-ill-virus med formalinbehandlade extrakt av fårlymfoidvävnad omedvetet förorenad med skrapie prioner (Gordon 1946). Två år senare utvecklade mer än 1500 får skrapie från detta vaccin.””Detta vaccin tillverkades med hjälp av formaliserade fårhjärnor förorenade med skrapie agent” ”vid 1946 National Veterinary Medical Association of Great Britain and Ireland Annual Congress, W. S. Gordon, PhD, presenterade bevis för överföring av skrapie genom ett vaccin för louping-ill.””Dr. Gordon utvecklade ett effektivt vaccin för att förhindra louping-ill under 1931-32. Efter fyra års fältförsök producerades hans vaccin i tre satser för utbredd användning 1935. Vaccinet gjordes från hjärn -, ryggmärgs-och mjältvävnader som tagits från får fem dagar efter att de hade fått en intracerebral ympning av louping-ill-virus. Formalin tillsattes till 10% saltlösningssuspensionen för att inaktivera viruset. Under 1935 och 1936 noterades inga skadliga effekter hos inokulerade djur. Sedan rapporterade två ägare skrapie i sina Blackface-får som hade inokulerats med louping-ill-vaccin (batch 2) två och ett halvt år tidigare. Scrapie hade inte sett i Blackface-rasen före detta. Vid utredning Dr. Gordon upptäckte att 8 lamm som brukade göra sats 2 hade fötts av tackor som hade utsatts för skrapie; några av tackorna utvecklade skrapie 1936-7. Dr Gordon antog att ett ” smittämne av skrapie ”var närvarande i Lammets vävnader som användes för att göra sats 2 och att detta medel” kunde motstå en koncentration av formalin…vilket inaktiverade viruset av louping sjuk; det kunde överföras genom subkutan ympning; den hade en inkubationsperiod på två år eller längre.”Ett fyra och ett halvt år experiment med” 788 får initierades av Animal Disease Research Association 1938. Forskarna fann att 60% av normala får inokulerade intracerebralt med saltlösningssuspensioner av hjärn-och ryggmärgsvävnad som tagits från får med skrapie utvecklade skrapie inom de fyra och ett halvt åren. Inkubationsperioden var sju månader och uppåt. Endast 30% av fåren som fick en subkutan ympning av suspensionen utvecklade skrapie under den tiden, och inkubationsperioden i denna grupp var 15 månader och uppåt. Forskarna drog slutsatsen att det smittsamma medlet troligen var ett filtrerbart virus.”
• förorenat Mycoplasma agalactiae-vaccin. 1997 och 1998 inträffade ett utbrott av skrapie hos får och getter i Italien, och orsaken tillskrevs vaccinet. ”En oavsiktlig infektion från ett vaccin föreslogs som förklaring till den plötsliga ökningen av utbrott av skrapie i Italien 1997 och 1998. Detta dokument beskriver ett nyligen utbrott av skrapie hos får och getter som utsattes för samma vaccin. Inga tackor eller getter hade importerats till besättningen sedan 1992, men ett vaccin mot Mycoplasma agalactiae hade administrerats två gånger, 1995 och 1997. Höga nivåer av rådödlighet och skrapieincidens upplevdes av båda arterna, alla födelsekohorter var inblandade och en stor del av åldrade djur påverkades. Ett mönster av hjärnskador observerades, med små skillnader mellan får och getter, vilket var mycket likt det mönster som observerats hos djur som tidigare exponerats för samma vaccin men tydligt skiljer sig från det som observerats i hjärnan hos får med skrapie i en flock som inte exponerats för vaccinet. Oavsett deras exponeringsstatus visade genotypanalys av fåren närvaron av polymorfism endast vid kodon 171. Mönstren för både incidens och hjärnskador ger bevis för att epidemin av skrapie berodde på användningen av vaccinet.””En oavsiktlig överföring av skrapie inom och mellan arter inträffade i Italien 1997 och 1998 efter exponering för ett vaccin mot Mycoplasma agalactiae. PrP (Sc) hos drabbade får och getter, samlade från en enda flock utsatt för vaccination 2 år tidigare, skrevs molekylärt. Hos fem djur med iatrogen skrapie hittades en PrP(Sc) – typ med ett 20 kDa-kärnfragment i alla delar av hjärnan som undersöktes. I tre får och en get inträffade denna isoform tillsammans med en helt glykosylerad isoform som hade en proteasresistent ryggrad på 17 kDa, medan i två får och fyra getter detekterades de två PrP(Sc)-typerna i olika regioner i hjärnan. Hos får med naturlig fältskrapi hittades en PrP(Sc)-typ med fysikalisk-kemiska egenskaper som inte kan skiljas från 20 kDa-isoformen. De nuvarande resultaten tyder på samtidig närvaro av två prionstammar i bröstkörteln och hjärnhomogenater som används för vaccination.”

exponering genom förorenad markedit

förtäring av jord genom betande får har uppmätts i två jordtyper, med två lagerhastigheter och under två betesäsonger. Djur intog upp till 400 g jord per kg kroppsvikt mellan maj och November. Regn och lagerhastighet framkom som faktorer som påverkar intag. Effekten av jordtyp och vegetationstyp var mindre tydlig.

medelvikten för ett vuxet får är cirka 250 pund. Om ett vuxet får åt 400 g/kg jord som förutsagt av D. McGrath et al., då skulle det genomsnittliga fåret inta cirka 45 000 g över sex månader, eller 251 g per dag. Förutsatt att jorden var förorenad med prioner (PrPSC) från avföring eller födelsevätskor, skulle fåren potentiellt bli smittade. Koncentrationen av prionerna i jorden är osäker och koncentrationen är inte direkt proportionell mot smittsamheten. Faktorer som påverkar prioninfektiviteten i jorden har visat sig inkludera längden på tiden i jorden och jordens bindningsförmåga.

för en detaljerad riskbedömning av skrapie-förorenad jord var det av stor betydelse att analysera om den detekterbara PrPSc i markextrakten fortfarande uppvisade oral smittsamhet efter inkubationstider upp till 29 månader. En bioassay med syriska hamstrar utfördes genom att mata djuren med förorenad jord eller vattenhaltiga markextrakt som hade samlats in efter jordinkubation i 26 respektive 29 månader. Hamstrar matade med förorenad jord uppvisade sina första skrapie-associerade symtom vid två veckor till sex månader (95% CI) efter den första utfodringen. Hamstrarna nådde slutstadiet av skrapie vid fem till 21 månader (95% CI) efter den första utfodringen. Detta indikerade betydande mängder ihållande smittsamhet i jord som hade inkuberats i 26 och 29 månader. På Island 1978 genomfördes ett program för att utrota skrapie och drabbade flockar slaktades, lokaler desinficerades och fårhus brändes; efter två till tre år fylldes lokalerna med lamm från skrapiefria områden. Mellan 1978 och 2004 återkom scrapie på 33 gårdar. Nio återfall inträffade 14-21 år efter slakt som ett resultat av ihållande miljöförorening med PrPSc.

bindningsförmågan hos olika jordtyper har visat sig förbättra sjukdomspenetransen i en population. Jord som innehåller det vanliga lermineralet montmorillonit (Mte) och kaolinit (Kte) binder mer effektivt med prionerna än jord som innehåller kvarts. Förbättrad överförbarhet av markbundna prioner kan förklara miljöspridningen av skrapie trots låga nivåer som kastas i miljön. Mekanismen genom vilken Mte eller andra jordkomponenter ökar överförbarheten av partikelbundna prioner återstår att klargöras. Prionbindning till Mte eller andra jordkomponenter kan delvis skydda PrPSC från denaturering eller proteolys i matsmältningskanalen, vilket gör att mer sjukdomsmedel kan tas upp från tarmen. Adsorption av PrPSc-jord kan förändra proteinets aggregeringstillstånd, vilket förskjuter storleksfördelningen mot mer infektiösa prionproteinpartiklar, vilket ökar de infektiösa enheterna. För att prionsjukdom ska överföras genom intag av prionförorenad jord måste prioner också förbli infektiösa genom oral exponering. Forskare vid University of Wisconsin undersökte den orala smittsamheten hos mte-bundna och jordbundna prioner. Effekterna av prionkälla (via infekterat hjärnhomogenat och renat PrPSc) och dos på penetrans (andel djur som så småningom uppvisar kliniska tecken på skrapie) och inkubationsperiod (tid till början av kliniska symtom) utvärderades. Cirka 38% av djuren som fick Oralt 200 ng obundet, klargjort PrPSc härrörande från jord uppvisade kliniska symtom, med en inkubationsperiod för infekterade djur på 203 till 633 dagar. Alla djur Oralt doserade med en ekvivalent mängd mte-bunden PrPSc manifesterade sjukdomssymptom under 195 till 637 dagar. Däremot förblev djur oralt som fick mte-jord ensam eller en tiondel så mycket obundet klargjort PrPSc (20 ng) asymptomatisk under hela experimentet. Dessa data visade att Mte-bundna prioner förblir infektiösa via den orala exponeringsvägen och att bindemedlet Mte ökar sjukdomspenetransen, vilket ökar effektiviteten av oral överföring.

exponering genom förorenade hökvalster

”med scrapie, den arketypiska TSE, som är en naturlig sjukdom hos får och getter, kan sjukdomen plötsligt uppträda i en flock i avsaknad av någon känd exponering för infekterade flockar (Palsson, 1979). Slutligen återbefolkades fält på Island, som lämnades tomma i upp till 3 år efter förstörelsen av skrapieinfekterade flockar, med kända skrapiefria får, och några av fåren i den senare gruppen utvecklade därefter skrapie (Palsson, 1979). Detta sista ’experiment i naturen’ har gett liknande resultat ett antal gånger på Island och i Storbritannien. På en isländsk gård har flockar utrotats tre gånger; varje gång lämnades gården utan får i 2 år, och efter återfyllning med får från skrapiefria områden återkom sjukdomen. För flera år sedan kom ett förslag (s Sigurdarson, personal communication) att hökvalster skulle vara en bra kandidat som vektor för skrapie; detta ledde till infektion av möss med kvalprover framställda av hö erhållet från fem Isländska gårdar. Tio av dessa 71 möss blev sjuka efter injektion med kvalsterpreparat från tre av de fem gårdarna (Wisniewski et al, 1996; Rubenstein et al, 1998). Inkubationsperioderna varierade från 340 dagar till 626 dagar, och dessa möss hade den proteasresistenta formen PrpSc, av ett värdkodat glykoprotein, PrPc . Den proteasresistenta formen är en markör för TSE-sjukdom (Prusiner, 1991; Parchi et al, 1996). För några av dessa kliniskt positiva möss var bandmönstret på WB-analysen unikt (Wisniewski et al, 1996; Rubenstein et al, 1998).”

Transmission summaryEdit

prioner (PrPSc) kastas från får och getter i födelsevätskor, avföring och annan avföring. Prionernas koncentration är osäker, men är inte direkt proportionell mot smittsamheten. Får äter en betydande mängd jord, så jord representerar en trolig miljöreservoar av skrapie prioner, som kan kvarstå i miljön i flera år. Prionernas livslängd och fastsättningen av jordpartiklar påverkar sannolikt persistensen och smittsamheten hos prioner i miljön.

effektiva metoder för att inaktivera prioner i jorden saknas för närvarande, och effekterna av naturliga nedbrytningsmekanismer på prioninfektivitet är i stort sett okända. En förbättrad förståelse för de processer som påverkar rörlighet, uthållighet och biotillgänglighet av prioner i jord behövs för hantering av prionförorenade miljöer. Ett system för uppskattning av markens prionbindande kapacitet på jordbruksföretag med hjälp av en enkel jordanalys kan möjliggöra en uppskattning av prionrisken i miljön, och om ändring av prionbindningen genom användning av markändringar kan bidra till att mildra de smittsamma prionerna. Lichens, specifikt, Parmelia sulcata, Cladonia rangiferina och Lobaria pulmonaria, kan ha potential för att minska antalet prioner eftersom vissa lavarter innehåller proteaser som visar löfte att bryta ner prionen. Ytterligare arbete för att klona och karakterisera proteaserna, bedöma deras effekter på prioninfektivitet och bestämma vilken komponent organism eller organismer som finns i lavar som producerar eller påverkar proteasaktiviteten är motiverad och är för närvarande under utredning.