BOVINE SPONGIFORM ENCEPHALO PATHY BSE MAD COW DISEASE DOENÇA DA VACA LOUCA ENCEFALOPATIA ESPONGIFORME BOVINA Prof.Dr. Leonardo J. Richtzenhain VPS/FMVZ/USP

Agente sem ácido nucléico Proteína infecciosa Constituinte do hospedeiro Não induz resposta de anticorpos Resistência elevadíssima

Daniel Carleton Gajdusek Nobel de Medicina 1976 Kuru – Papua Nova Guiné 1957 Mulheres e crianças 8 x mais comum que nos homens

ENCEFALOPATIAS ESPONGIFORMES TRANSMISSÍVEIS Geral Período de incubação prolongado (meses/anos) Doença neurológica debilitante sempre fatal Microscopia eletrônica extratos de cérebro tratado com detergente SAF scrapie associated fibrils Alterações patológicas restringem-se ao SNC incluindo vacuolização O agente transmissível não induz resposta imune detectável no hospedeiro

ENCEFALOPATIAS TRANSMISSÍVEIS HUMANAS (Prusiner,1995) AQUISIÇÃO DISTRIB. Duração Doença KURU (CJ) PAPUA N.GUINÉ FIM 1958 CANIBALISMO FREQ. 1 ANO VARIANDO DE 1 MES A 10 ANOS ? (ESPORÁDICA) ESPORÁD. 1/ 1.000.000 CREUTZFELDT- JAKOB 10-15% HERED. MUT. PrP 100 FAMÍLIAS IDENT. ? 80 CASOS IDENTIFICADOS Raramente IATROGÊNICA GERSTMANN- STRÄUSSIER- SCHEINKER TIPICAM. 1-2 MESES HERED. MUT. PrP 50 FAMÍLIAS IDENTIFICADAS INSÔNIA FAMILIAR FATAL HERED. MUT. PrP 9 FAMILIAS IDENTIFICADAS TIPICAM. 1 ANO

ENCEFALOPATIAS TRANSMISSÍVEIS ANIMAIS (Prusiner,1995) SCRAPIE DAS OVELHAS ENCEFALOPATIA ESPONGIFORME BOVINA DOENÇA CRÔNICA DEBILITANTE DOS ALCES E VEADOS

Scrapie 1700 Transmission summary Prions (PrPSc) are shed from sheep and goats in birth fluids, feces and other excrement. The concentration of the prions is uncertain, but is not directly proportional to infectivity. Sheep ingest soil, so soil represents a plausible environmental reservoir of scrapie, which can persist in the environment for years. Longevity of the prions and the attachment of soil particles likely influences the persistence and infectivity of prions in the environment. Effective methods to inactivate prions in the soil are currently lacking, and the effects of natural degradation mechanisms on prion infectivity are largely unknown. An improved understanding of the processes affecting the mobility, persistence and bioavailability of prions in soil is needed for the management of prion-contaminated environments. A system for estimating the prion-binding capacity of soil on farms using simple soil analysis may allow an estimate of the prion risk in the environment, and whether prion binding by the use of soil amendments or top dressings may help to mitigate the infectious prions. Lichens, Lobaria pulmonaria, may have potential for reducing the number of prions because some species contain proteases that show promise in breaking down the prion. Further work to clone and characterize the proteases, assess their effects on prion infectivity, and determine which organism or organisms present in lichens produce or influence the protease activity is warranted and is currently under investigation.[26]

Chronic Wasting Disease Epidemiology The origin and mode of transmission of the prions causing CWD is unknown, but recent research indicates that prions can be excreted by deer and elk, and is transmitted by eating grass growing in contaminated soil.[6][7] Animals born in captivity and those born in the wild have been affected with the disease. Based on epidemiology, transmission of CWD is thought to be lateral (from animal to animal). Maternal transmission may occur, although it appears to be relatively unimportant in maintaining epidemics. Research has recently shown that an infected deer's saliva is able to spread the CWD prions.[8]

BSE – UK 1986

Grande importância econômica e social BSE – UK 1986 Grande importância econômica e social Creutzfeldt-Jacob Variante

ENCEFALOPATIA ESPONGIFORME BOVINA Descrita 1a vez na Grã Bretanha em1986 Mais de 178.000 casos descritos Embora já tenha sido descrita em gado nativo Bélgica Dinamarca França Irlanda Irlanda do Norte Luxemburgo Liechtenstein Holanda Portugal Suiça 95% de todos os casos Grã Bretanha

ENCEFALOPATIA ESPONGIFORME BOVINA 'Mad cow' disease found in California dairy cow 14/04/2012

ENCEFALOPATIA ESPONGIFORME BOVINA

ENCEFALOPATIA ESPONGIFORME BOVINA

ENCEFALOPATIA ESPONGIFORME BOVINA

ENCEFALOPATIA ESPONGIFORME BOVINA

ENCEFALOPATIA ESPONGIFORME BOVINA SINAIS CLÍNICOS EM BOVINOS Alterações de comportamento: nervosismo, agressividade, postura anormal incoordenação, dific. levantar Queda na produção de leite e carne embora apetite mantido. Não há tratamento: letalidade 100% Período de incubação : 2 a 8 anos Curso da Doença: 2 semanas a 6 meses Maioria dos bovinos acometidos na Grã Bretanha: leiteiros 3 a 6 anos de idade

ENCEFALOPATIAS ESPONGIFORMES TRANSMISSÍVEIS LESÕES DEGENERATIVAS DO S.N.C. VACÚOLOS APARÊNCIA ESPONJOSA NO HISTOPATOLÓGICO (ESPONGIOSE) ?

Fig. 1 A, B, C Spongiform change is characterised by diffuse or focally clustered small round or oval vacuoles in the neuropil. A spectrum of intensity may be observed, ranging from no change (A) to slight or moderate (B) to severe changes (C). Hematoxylin and eosin stain. © H. Budka 2000

Fig. 3 Variant CJD (vCJD) with prominent "florid" plaques (fibrillary amyloid plaques surrounded by spongiform vacuoles) well visible already in this hematoxylin and eosin stain . Paraffin block given by courtesy of Dr. J. W. Ironside, Edinburgh. © H. Budka 2000

ENCEFALOPATIA ESPONGIFORME BOVINA ETIOLOGIA

Stanley Prusiner Nobel de Medicina 1997

“Proteinaceous infectious particles” PRIONS “Proteinaceous infectious particles” ? DNA PROTEÍNA (INFECCIOSA) RNA

PRIONS DNA RNAm PROTEINA DNA RNAm PROTEINA RNA PROTEINA RNA RNAm EUCARIOTOS E PROCARIOTOS DNA RNAm PROTEINA DNA RNAm PROTEINA VIRUS RNA PROTEINA RNA RNAm PROTEINA TR RNA DNA RNAm PROTEINA

TERMINOLOGIA PROPOSTA POR STANLEY PRUSINER PRIONS TERMINOLOGIA PROPOSTA POR STANLEY PRUSINER (PRONUNCIA-SE PRION , INGLÊS= “PREEON”) Proteinaceous infectious particles MUTAÇÃO PrPn PrPs + INFECÇÃO

MODIFICAÇÃO DA PrP NORMAL PrPs Menor solubilidade / Maior resist. proteólise

PRO PROF. DR. LEONARDO J. RICHTZENHAIN VPS/FMVZ/USP

PRO PROF. DR. LEONARDO J. RICHTZENHAIN VPS/FMVZ/USP

ENCEFALOPATIA ESPONGIFORME BOVINA APARECIMENTO GRÃ BRETANHA: MODIFICAÇÕES PROCESSO PRODUÇÃO DE FARINHA DE OSSO E CARNE CALOR (MENOR 134o C POR 18 min. DIMINUIÇÃO DE SOLVENTES DE GORDURA EVIDÊNCIAS CRONOLÓGICAS (época das modificações do processode produção) GEOGRÁFICAS (fábricas que mantiveram processo de produção

Isle of Man

TEMPERATURA 134 C / 18 MIN REDUÇÃO DE SOLVENTES CAUSAS APARECIMENTO BSE FÁBRICAS FARINHAS DE OSSO FARINHA DE CARNE MUDANÇAS TEMPERATURA 134 C / 18 MIN REDUÇÃO DE SOLVENTES

CAUSAS APARECIMENTO BSE Ovino - Scrapie BSE Farinha Carne e Osso

Resistência dos prions !!!!!!!

A BARREIRA DE ESPÉCIES DIFÍCIL PrP n PrP s PrP s CAMUND. OVELHA

BARREIRA DE ESPÉCIES PrPs HAMSTER + PrPs CAMUND. PrPs HAMSTER CAMUNDONGO CAMUNDONGO TRANSGÊNICO (EXPRESSA PrP HAMSTER) + ADOECE EM 2 MESES RARAMENTE ADOECE PrPs CAMUND. PrPs HAMSTER

knock out de PrP + + PrPs CAMUND. ADOECE NÃO ADOECE CAMUNDONGO COM GENE DE PrP CAMUNDONGO SEM GENE DE PrP + + PrPs CAMUND. ADOECE NÃO ADOECE

DIFERENÇAS DE PrP NAS ESPÉCIES HAMSTER X CAMUNDONGO 16 CODONS / 254 BOVINO X OVINO 7 CODONS BOVINO X HUMANO 30 CODONS CAMUNDONGO X HUMANO 28 CODONS ? PONTO CRÍTICO

* * *

Transmissão Hereditária (Mutação transmitida) Infecção Oral Parenteral Iatrogênica Mais comum

Transmissão Oral Chegada ao SNC: Placas de Peyer Nervos Periféricos PrP s Resistente suco gástrico, enzimas intestinais, Proteases bacterianas do rúmen Oral Chegada ao SNC: Medula Ponte Cortex Placas de Peyer Nervos Periféricos SNC

Proibição de Visceras no Reino Unido

ENCEFALOPATIA ESPONGIFORME BOVINA Transmissão da EEB Nào há evidencias de transmissão horizontal por contato A transmissão vertical parece ocorrer em baixa frequência 9% mais de casos de EEB em bezerros de mães com EEB dúvida se isso é genético ou real transmissão Oral (visceras com PrPsc) = maiores evidencias

ENCEFALOPATIA ESPONGIFORME BOVINA POTENCIAL ZOONÓTICO BSE

ENCEFALOPATIA ESPONGIFORME BOVINA EEB x Creutzfeldt Jacob Disease (CJD) Março de 1996 Comite de Experts de Encefalopatia Espongiforme relata a identificação de 10 casos de uma forma variante de CJD com a doença iniciando entre 1994 e 1995: A forma variante (vCJD) caracterizava-se: * Pacientes muito mais jovens (média CJD= 63 anos / vCJD = 28 anos) * Curso mais longo (CJD= 6 meses vCJD = 13 meses) * Eletroencefalograma da vCJD difere da CJD * Histopatologia vCJD com placas de proteinas prionicas maiores.

ENCEFALOPATIA ESPONGIFORME BOVINA EEB x Creutzfeldt Jacob Disease (CJD) Moira Bruce / Edingburgh Escócia 1997 Inoculação de camundongos com : *BSE *vCJD *CJD BSE e vCJD * mesmo período de incubação * mesmos sinais clínicos * mesmas lesões cerebrais CJD Padrão distinto

ENCEFALOPATIA ESPONGIFORME BOVINA Camundongos transgênicos expressando PrP bovina: * altamente suscetíveis a EEB * altamente suscetíveis a vCJD * características das doenças indistinguíveis

BSE x vCJD Reino Unido

E DIAGNÓSTICO HISTOPATOLÓGICO PESQUISA SAF MICROSC. ELETRÔNICO Imunohistoquímica ELISA WESTERN BLOT E

DIAGNÓSTICO

Histopatologia

Pesquisa SAF Microscopia Eletrônica

? Imunohistoquímica

Monoclonais disponíveis comercialmente

ELISA Extração proteases 0,5 g Mabs (PrPs é resistente) PrPs Obs: Mabs contra PrPs artificialmente produzidos em condições experimentais Mabs

+ WESTERN BLOT ...ETC Prot. K PrPs W.BLOT PAGE DAB Po (PrPs é resistente) Prot. K + ...ETC PrPs W.BLOT PAGE DAB Po

FI VT Su Restrições Animais doentes BSE DOENÇA DE AUJESZKY VE PE 10. CONTROLE FI VT Su VE PE Alimentos Medicamentos Fômites Carcaças SNC (principalmente) Restrições Alimentação Ruminantes Fômites Uso parenteral de POA Proibir importação POA de países com casos da doença Animais doentes Fonte de Prions PRO PRO PROF. DR. LEONARDO J. RICHTZENHAIN VPS/FMVZ/USP PROF. DR. LEONARDO J. RICHTZENHAIN VPS/FMVZ/USP