Bovine Spongiform
Encephalopathy Tipe-H Atipikal
Bovine Spongiform
Encephalopathy
Tipe-H Atipikal pada Sapi yang Lahir setelah Larangan Pakan yang Diperkuat pada
Meat-and-Bone Meal di Eropa
RINGKASAN
Pentingnya bovine
spongiform encephalopathies (BSE) atipikal pada sapi untuk mengendalikan
epidemi BSE kurang dipahami. Di sini kami melaporkan kasus BSE tipe-H atipikal
pada sapi yang lahir setelah penerapan larangan pakan yang diperkuat di Eropa.
Ini mendukung etiologi BSE tipe-H yang tidak terkait dengan BSE klasik.
LAPORAN KASUS
Seekor sapi Red Angus berusia 6,5 tahun mengalami downer cow syndrome setelah kelahiran
anak sapi yang mati di Swiss pada Februari 2012. Hewan tersebut lahir di Jerman
pada tahun 2005 dan diimpor ke Swiss pada usia 17 bulan. Menurut pemiliknya,
tidak ada tanda-tanda penyakit sapi sebelum melahirkan. Setelah penyembelihan
darurat, sampel medula oblongata diambil sesuai dengan pengawasan hukum Swiss
bovine spongiform encephalopathy (BSE). Tes cepat BSE awal (Check Western;
Prionics) (21) yang dilakukan oleh laboratorium regional hasilnya positif.
Akibatnya, sampel medula oblongata dikirim, bersama dengan otak yang tersisa,
yang masih tersedia di rumah jagal, ke Laboratorium Referensi BSE Swiss. Di
sana, hewan tersebut dikonfirmasi BSE positif dengan TeSeE Western blot
(Bio-Rad) (2), menggunakan pencernaan proteinase K terbatas dan deteksi imun
dengan dua antibodi monoklonal spesifik protein prion (MAbs), Sha31 (11) dan
12B2 (16) . Massa molekul proteinase K-resistant prion protein peptides
(PrPres) di Western blot ditentukan dengan perangkat lunak Quantity One versi
4.6.2 (Bio-Rad). Dibandingkan dengan sampel kontrol BSE klasik (tipe-C), pita
PrPres yang terlihat dalam kasus ini menunjukkan ∼1,3-
hingga 1,4-kDa massa molekul yang lebih tinggi serta pita tambahan pada ∼7,2 kDa. Juga, sampel bereaksi dengan MAb 12B2 (Gambar 1).
Hal ini konsisten dengan fenotip molekuler BSE tipe-H (14). Distribusi protein
prion terkait penyakit (PrPd) di seluruh otak ditentukan dengan uji imunosorben
terkait-enzim (ELISA) (kit uji antigen BSE-scrapie; Idexx). PrPd terdeteksi
terutama di thalamus dan obex dan, pada tingkat lebih rendah, di korteks
serebelar, hippocampus, lobus pyriformis, dan inti basal (Gambar 2). Analisis
histopatologis dilakukan pada bagian parafin yang diwarnai
hematoxylin-and-eosin (H&E) dari daerah otak yang sama dengan yang
dianalisis dalam ELISA. Lesi spongiform minimal terdapat di daerah obex (Gambar
3a) dan di otak tengah, tetapi tidak di struktur otak lainnya. Dengan
imunohistokimia (menggunakan MAb F99) (17), endapan PrPd ringan diamati pada
nukleus motorik dorsal saraf vagus, nukleus olivary kaudal (Gambar 3b), nukleus
cuneate (Gambar 3c), nukleus hipoglosal, nukleus traktus spinalis saraf
trigeminal, dan nukleus traktus soliter (Gambar 3d), serta di otak tengah dan
thalamus. Endapan ini bertipe partikulat kasar, intraneuronal, dan intraglial.
Tidak ada pelabelan PrPd di otak kecil, hippocampus, inti basal, dan korteks
serebral. Seluruh kerangka bacaan terbuka dari protein prion sapi diurutkan dan
tidak menunjukkan varian DNA dibandingkan dengan urutan referensi (aksesi
GenBank no. AJ298878.1). Khususnya mutasi E211K yang dianggap menyebabkan
varian genetik BSE tipe-H (19) tidak ada. Setelah konfirmasi laboratorium
penyakit, bangkai hewan, termasuk semua produk sampingan, dimusnahkan, dan
tidak ada bahan yang masuk ke rantai makanan.


Gambar 1. Bio-Rad TeSeE hybrid Western blot menggunakan MAb
Sha31 dan MAb 12B2. Massa molekuler dari peptida protein prion (PrPres) tahan
proteinase K individu ditunjukkan di bawah tanda kurung. Perhatikan perbedaan
dalam massa molekul dan reaktivitas 12B2 antara kasus BSE tipe-H dan kontrol
BSE tipe-C serta PrPrespeptide tambahan pada ∼7 kDa.
BAGIAN OTAK
Gambar 2. Distribusi protein prion patologis neuroanatomi
(PrPd). Distribusi PrPd di otak kasus BSE tipe H ditentukan dengan uji Idexx.
Cutoff tes ditunjukkan oleh garis putus-putus.
Gambar 3. Histopatologi dan imunohistokimia. (a) Inti motorik
dorsal saraf vagus (pewarnaan H&E). Vakuola ditunjukkan oleh panah. ( B )
Inti olivary kaudal dengan pelabelan PrPd intraneuronal dominan. ( c ) Cuneate
nukleus, intraneural (panah), dan pelabelan PrPd intraglial dan pewarnaan
neuropil yang ringan. Pola pewarnaan serupa diamati pada nukleus saluran tulang
belakang trigeminus. ( d ) Inti saluran soliter dengan pelabelan PrPd glial
jarang.
BSE adalah penyakit menular dan neurodegeneratif yang muncul
di Inggris pada pertengahan 1980-an dan kemudian di benua Eropa, Jepang, dan
Amerika Utara (26). Hal ini disebabkan oleh prion, yaitu protein prion seluler
(PrPd) yang salah lipatan yang menumpuk di otak sapi yang terkena. Penyakit
prion dapat diperoleh, (yaitu, ditularkan melalui infeksi), memiliki dasar
genetik, atau berkembang secara spontan sebagai kasus sporadis (9). Tiga jenis
BSE saat ini dibedakan: tipe C-, L-, dan H. Sementara BSE tipe C sejauh ini merupakan bentuk penyakit
yang paling sering, BSE tipe L dan H, juga disebut sebagai BSE atipikal, adalah
kondisi langka yang menunjukkan karakteristik yang berbeda secara biokimia dan
biologis dari BSE tipe C (6, 8). BSE tipe-C diperoleh dan transmisi
prion terjadi dengan menelan jaringan yang terinfeksi — pada ruminansia
terutama tepung daging dan tulang (MBM) yang digunakan sebagai suplemen pakan
(27). Karena masa inkubasi beberapa tahun, usia rata-rata sapi yang terkena BSE
adalah 5 sampai 6 tahun selama epidemi, tetapi kasus juga telah diidentifikasi
pada hewan yang jauh lebih muda dan lebih tua. BSE tipe-H hanya didiagnosis pada sekitar 30 sapi di
seluruh dunia, semuanya berusia di atas 8 tahun (24). Deteksi sebagian
besar dengan skema surveilans aktif (yaitu, dengan pengujian laboratorium
terhadap sejumlah besar sapi dewasa yang tidak diduga menderita BSE klinis). Penentuan
tipe strain biologis melalui transmisi eksperimental ke model hewan pengerat
dan sapi menunjukkan bahwa BSE tipe-H disebabkan oleh agen prion yang berbeda
dari BSE tipe C dan L (4, 5, 15, 18). Hingga saat ini, patologi dan etiologi BSE tipe-H masih kurang dipahami
(24). Terutama pertanyaan apakah penyakit itu didapat, genetik, atau sporadis
meninggalkan kesenjangan besar dalam pengetahuan kita. Kasus yang disajikan di
sini memperluas pemahaman tentang BSE tipe-H dalam beberapa aspek.
Seluruh patologi otak dari
BSE tipe-H hanya dilaporkan pada seekor banteng dari breed zebu mini (23, 25)
dan pada sapi yang diinokulasi secara intraserebral secara eksperimental (15,
18). Untuk semua kasus
BSE tipe-H alami lainnya, hanya sampel batang otak yang tersedia, dan tidak
diketahui struktur otak mana yang merupakan target diagnostik yang paling
cocok. Zebu berusia 19 tahun dan menunjukkan tanda-tanda neurologis yang
menonjol, dan lesi spongiform serta endapan PrPd parah dan tersebar luas di
otak. Sebaliknya, hewan yang dijelaskan di sini berusia 6,5 tahun, tanda-tanda
neurologis khusus sistem saraf pusat (SSP) tidak diamati, dan lesi spongiform
serta endapan PrPd di otak minimal. Semua temuan ini mendukung bahwa sapi
tersebut berada pada tahap awal penyakit praklinis. Dalam hal ini, penting
untuk menunjukkan bahwa lesi minimal dan endapan PrPd ini ditemukan pada
struktur materi abu-abu di daerah obex medula oblongata, otak tengah, dan
talamus. Temuan ini pada dasarnya mirip dengan BSE tipe-C praklinis (1, 12, 13,
22) dan mendukung bahwa pengambilan sampel wilayah obex dalam skema surveilans
yang diterapkan untuk BSE tipe-C mungkin juga cocok untuk mendeteksi H- yang
terjadi secara alami. ketik BSE.
Langkah pengendalian penyakit utama BSE tipe C adalah
larangan MBM mamalia dalam pakan ruminansia. Larangan pakan ini diberlakukan di
Swiss dan Uni Eropa pada awal 1990-an dan sangat mengurangi jumlah sapi yang
baru terinfeksi. Namun, daur ulang agen BSE tipe C pada populasi sapi tidak
diblokir sampai larangan pakan MBM diperkuat pada tahun 2001, sekarang tidak
termasuk penggunaan protein hewani dalam pakan semua hewan ternak (10). Apakah
BSE tipe-H juga ditransmisikan secara oral pada populasi sapi dengan MBM sebagai
kendaraan masih belum diketahui. Jika transmisi oral terjadi dan merupakan
satu-satunya etiologi, pelarangan pakan MBM yang diperkuat harus menjadi
tindakan yang tepat untuk mencegah penyebaran BSE tipe-H juga, dan BSE tipe-H
tidak boleh terdeteksi pada hewan yang lahir setelah penerapannya, yaitu,
setelah tahun 2001 di Swiss dan Jerman. Sepengetahuan kami, ini adalah laporan
pertama dari hewan yang terkena BSE tipe-H yang lahir setelah larangan pakan
MBM yang diperkuat di negara masing-masing. Oleh karena itu, kasus ini
memberikan bukti lebih lanjut bahwa etiologi BSE tipe-H mungkin tidak terkait
dengan konsumsi daging dan tulang yang terkontaminasi prion. Secara
bersama-sama, ini mendukung postulat yang diekspresikan secara luas bahwa BSE
tipe-H berasal dari kesalahan lipatan spontan PrP seluler dengan patofisiologi
yang mirip dengan penyakit Creutzfeld-Jakob sporadis pada manusia (7, 20).
Sebagai alternatif, rute transmisi lain yang belum diketahui atau determinan
genetik harus dipertimbangkan. Ini mengatakan, BSE tipe-H mungkin bertahan
setelah pemberantasan BSE tipe-C. Apa implikasi dari skenario ini? Studi dengan
tikus memberikan bukti eksperimental bahwa BSE tipe-H dapat mengubah fenotipe
penyakitnya menjadi BSE tipe-C (3) setelah transmisi. Oleh karena itu telah
dihipotesiskan bahwa epidemi BSE tipe-C berasal dari kasus BSE tipe-H yang
terjadi secara spontan. Jika ini kasusnya, akan selalu ada risiko bahwa BSE
tipe C akan muncul kembali pada populasi sapi setelah larangan pemberian pakan
dihentikan. Akibatnya, beberapa tindakan pengendalian penyakit perlu
dipertahankan tanpa batas waktu. Karena standar penentuan status risiko BSE
suatu negara saat ini tidak membedakan antara subtipe BSE (28), penilaian
risiko BSE tentu perlu mempertimbangkan pertimbangan tersebut. Ini menyoroti
kebutuhan untuk melanjutkan penelitian tentang hubungan antara varian BSE
klasik dan atipikal untuk memberikan dasar ilmiah untuk kebijakan pengawasan
dan pengendalian penyakit di masa depan.
DAFTAR PUSTAKA
1.
Arnold ME, et al. 2007. Estimating the temporal relationship between PrPSc
detection and incubation period in experimental bovine spongiform
encephalopathy of cattle. J. Gen. Virol. 88:3198–3208.
2.
Arsac JN, Biacabe AG, Nicollo J, Bencsik A, Baron T. 2007. Biochemical
identification of bovine spongiform encephalopathies in cattle. Acta
Neuropathol. 114:509–516.
3.
Baron T, et al. 2011. Emergence of classical BSE strain properties during
serial passages of H-BSE in wild-type mice. PLoS One 6:e15839 doi:10.1371/journal.pone.0015839.
4.
Baron TG, Biacabe AG, Bencsik A, Langeveld JP. 2006. Transmission of new bovine
prion to mice. Emerg. Infect. Dis. 12:1125–1128.
5.
Beringue V, et al. 2006. Isolation from cattle of a prion strain distinct from
that causing bovine spongiform encephalopathy. PLoS Pathog. 2:e112 doi:10.1371/journal.ppat.0020112.
6.
Biacabe AG, Laplanche JL, Ryder S, Baron T. 2004. Distinct molecular
phenotypes in bovine prion diseases. EMBO Rep. 5:110–115.
7.
Biacabe AG, Morignat E, Vulin J, Calavas D, Baron TG. 2008. Atypical bovine
spongiform encephalopathies, France, 2001–2007. Emerg. Infect. Dis. 14:298–300.
8.
Casalone C, et al. 2004. Identification of a second bovine amyloidotic spongiform
encephalopathy: molecular similarities with sporadic Creutzfeldt-Jakob disease.
Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 101:3065–3070.
9.
Colby DW, Prusiner SB. 2011. Prions. Cold Spring Harbor Perspect. Biol. 3:a006833
doi:10.1101/cshperspect.a006833.
10.
Ducrot C, Arnold M, de Koeijer A, Heim D, Calavas D. 2008. Review on the
epidemiology and dynamics of BSE epidemics. Vet. Res. 39:15
doi:10.1051/vetres:2007053.
11.
Feraudet C, et al. 2005. Screening of 145 anti-PrP monoclonal antibodies
for their capacity to inhibit PrPSc replication in infected cells. J. Biol.
Chem. 280:11247–11258.
12.
Hoffmann C, et al. 2007. Prions spread via the autonomic nervous system
from the gut to the central nervous system in cattle incubating bovine
spongiform encephalopathy. J. Gen. Virol. 88:1048–1055.
13.
Iwata N, et al. 2006. Distribution of PrP(Sc) in cattle with bovine spongiform
encephalopathy slaughtered at abattoirs in Japan. Jpn. J. Infect. Dis. 59:100–107.
14.
Jacobs JG, et al. 2007. Molecular discrimination of atypical bovine spongiform
encephalopathy strains from a geographical region spanning a wide area in
Europe. J. Clin. Microbiol. 45:1821–1829.
15.
Konold T, et al. 2012. Experimental H-type and L-type bovine spongiform
encephalopathy in cattle: observation of two clinical syndromes and diagnostic
challenges. BMC Vet. Res. 8:22 doi:10.1186/1746-6148-8-22.
16.
Langeveld JP, et al. 2006. Rapid and discriminatory diagnosis of scrapie and
BSE in retro-pharyngeal lymph nodes of sheep. BMC Vet. Res. 2:19
doi:10.1186/1746-6148-2-19.
17.
Nentwig A, et al. 2007. Diversity in neuroanatomical distribution of abnormal
prion protein in atypical scrapie. PLoS Pathog. 3:e82 doi:10.1371/journal.ppat.0030082.
18.
Okada H, et al. 2011. Experimental H-type bovine spongiform encephalopathy
characterized by plaques and glial- and stellate-type prion protein deposits. Vet.
Res. 42:79 doi:10.1186/1297-9716-42-79.
19.
Richt JA, Hall SM. 2008. BSE case associated with prion protein gene mutation. PLoS
Pathog. 4:e1000156 doi:10.1371/journal.ppat.1000156.
20.
Sala C, et al. 2012. Individual factors associated with L- and H-type bovine
spongiform encephalopathy in France. BMC Vet. Res. 8:74
doi:10.1186/1746-6148-8-74.
21.
Schaller O, et al. 1999. Validation of a Western immunoblotting procedure for
bovine PrP(Sc) detection and its use as a rapid surveillance method for the
diagnosis of bovine spongiform encephalopathy (BSE). Acta Neuropathol. 98:437–443.
22.
Schulz-Schaeffer WJ, Fatzer R, Vandevelde M, Kretzschmar HA. 2000. Detection of
PrP(Sc) in subclinical BSE with the paraffin-embedded tissue (PET) blot. Arch.
Virol. Suppl. 2000:173–180.
23.
Seuberlich T, et al. 2006. Spongiform encephalopathy in a miniature zebu. Emerg.
Infect. Dis. 12:1950–1953.
24.
Seuberlich T, Heim D, Zurbriggen A. 2010. Atypical transmissible spongiform
encephalopathies in ruminants: a challenge for disease surveillance and control.
J. Vet. Diagn. Invest. 22:823–842.
25.
Tester S, et al. 2009. Biochemical typing of pathological prion protein in
aging cattle with BSE. Virol. J. 6:64
doi:10.1186/1743-422X-6-64.
26.
Wells GA, et al. 1987. A novel progressive spongiform encephalopathy in
cattle. Vet. Rec. 121:419–420.
27.
Wilesmith JW, Wells GA, Cranwell MP, Ryan JB. 1988. Bovine spongiform
encephalopathy: epidemiological studies. Vet. Rec. 123:638–644.
28.
World Organisation for Animal Health 2011. Terrestrial Animal Health Code, p
571–588 World Organisation for Animal Health, Paris, France.
SUMBER:
Claudia Guldimann, Michaela Gsponer, Cord Drögemüller, Anna Oevermann, and Torsten Seuberlich. Atypical H-Type Bovine Spongiform
Encephalopathy in a Cow Born after the Reinforced Feed Ban on Meat-and-Bone
Meal in Europe. J Clin Microbiol. 2012 Dec; 50(12): 4171–4174. doi: 10.1128/JCM.02178-12.
#BSE
#Prion
#AtypicalH
#Veteriner
#Epidemiologi