Encefalopatías espongiformes transmisibles (EET, enfermedades de priones) son un grupo de enfermedades neurodegenerativas fatales con periodos de incubación prolongados que afectan a una variedad de animales y seres humanos. El agente etiológico putativo de las EET se compone de un isómero mal plegada de la proteína priónica host (PrP) que es capaz de auto-propagación por conversión basado en plantillas de la forma celular normal de PrP (PrP C) en una, asociada a la enfermedad infecciosa forma (PrP TSE) que se acumula en los tejidos del sistema nervioso central del huésped infectado 1. Priones mamíferos infecciosas en general transmiten desde el host-a-host de una manera específica de la especie, lo que ha dado lugar al concepto de la "barrera de las especies TSE" limitar los eventos de transmisión entre especies 2. Los determinantes biológicos de la barrera de especies prión no se comprenden bien. Secuencia de aminoácidos similitud entre la infecciosa PrP TSE y el anfitrión PrP C cUna influencia fuertemente si la conversión tiene lugar 3-5, pero sigue siendo insuficiente para explicar todos los eventos de transmisión de priones observados in vivo 6,7.
Por lo tanto, la caracterización de las barreras de especies de EET se ha basado en gran medida en estudios de desafío de los animales: la exposición de los animales no tratados previamente de una especie dada a los priones de otro y midiendo el tiempo de incubación resultante de la aparición de la enfermedad y la tasa de ataque como indicadores de la eficacia de la transmisión. Los ratones que expresan PrP C a partir de especies heterólogas también se utilizan para este tipo de estudio 8. Los costos asociados a la producción de ratones transgénicos y bioensayos priónicas prolongadas, así como las consideraciones éticas del uso de los animales, son obstáculos para la investigación experimental de la EET barreras entre especies. Evaluación de la barrera de la especie humana a las EET se basa en ratones modificados para expresar humana PrP C. Estos ratones requieren largos períodos de incubación a sucumbir a las EET o modificaciones a T humanosél molécula PrP C humana de inicio rápido de la enfermedad 9. Los períodos de incubación de las EET no humana en estos ratones pueden extenderse más allá de la vida útil normal de ratón haciendo la interpretación de los resultados negativos desafiantes. Los primates no humanos también han sido utilizados como indicadores para el estudio de las barreras entre especies humanas, pero estos estudios están llenos de los mismos desafíos que otros tipos de experimentación con animales y primates no humanos pueden no recapitular precisamente la enfermedad a medida que avanza en el huésped humano.
Bioensayos animales siguen siendo el método "estándar de oro" para medir la susceptibilidad de una especie a dicha enfermedad, pero los obstáculos, los costos y la ética de estos estudios en animales vivos han obligado investigación sobre alternativas. Un número de ensayos in vitro, basados en la evaluación de la conversión de PrP C anfitrión a una proteinasa K (PK) estado resistentes (PrPres) cuando se sembró por PrP TSE, se han desarrollado y utilizado para investigar TSE spECIES barreras 10-12. Ejemplos de ensayos in vitro incluyen ensayos libres de células de conversión, la proteína misfolding amplificación cíclica (EPCP), y el ratio de eficiencia de conversión (CER) ensayo de 10-14. Aunque ninguno de estos ensayos tienen en cuenta los factores periféricos que intervienen en las barreras de especies después de la infección natural, todo puede ser útil para identificar hosts potencialmente susceptibles para las EET.
Aquí presentamos el protocolo para el ensayo CER, en el que dos desnaturalizados sustratos PrP C derivadas de homogeneizados cerebrales normales se utilizan en las principales reacciones de conversión del prión de banco (Figura 1) 13. PrP C en el sustrato desnaturalizado a pH 7,4 sólo se puede convertir en PrPres por PrP TSE se sembraron en la reacción en ausencia de una barrera de las especies 14. En contraste, la desnaturalización de PrP C en el otro sustrato a pH 3,5 permite que se convierte en PrP res después de la incubacióncon PrP TSE de cualquier especie y sirve como un control para la conversión. La relación de conversión de PrP C a PrP res en pH 7.4 sustrato con relación a la del sustrato pH 3.5 proporciona una medida de la barrera de especies. Hemos encontrado que el ensayo CER predice conoce barreras entre especies de ratones de laboratorio a diferentes EET y han utilizado el ensayo en los esfuerzos para predecir la barrera de las especies de numerosas especies de mamíferos, entre ellos el borrego cimarrón, a la caquexia crónica (CWD) y otras EET 14, 15. Los investigadores interesados en una herramienta que permite la detección rápida de la EET barreras entre especies o la evaluación de la conversión de PrP C -a-PrP res encontrarán esta metodología útil.