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Scrapie is a contagious disease of sheep and goats caused by prions (PrPSc). This study described an outbreak of Scrapie in sheep in the state of Santa Catarina, Brazil. An 1-year and 3-month-old sheep developed clinical signs characterized by motor incoordination of the pelvic limbs, pruritus and alopecia for three days. The 38 sheep from the flock that were over 1 year of age underwent biopsies of the third eyelid and rectal mucosa, in addition to anti-PrPsc immunohistochemistry (IHC). Blood containing EDTA was collected for PRNP gene genotyping from these sheep. Of the 38, 16 (42.10%) had immunostaining againstPrPSc. IHC-positive animals were euthanized and necropsied, as well as lambs from positive mothers. Different organs of the 19 necropsied animals were collected in 10% buffered formalin for histopathological examination and anti-PrPSc IHC of the obex. The histopathology of the obex of the female with neurological signs presented discrete multifocal vacuolization of the cytoplasm of neurons and neuropil. The anti-PrPSc IHC showed that two out of the 19 obex samples had cytoplasmic immunostaining in neurons. The genotypes reported were ARQ/ARQ in 47.36%, ARR/ARQ in 36.84%, ARQ/VRQ in 10.52% and ARQ/VRR in 5.28%. The genotyping helps to identify susceptible animals and select animals more resistant to the development of Scrapie. The anti-PrPSc IHC from lymphoid biopsies, and genotyping demonstrated the high number of positive sheep classified in susceptible group.

Scrapie é uma doença contagiosa de ovinos e caprinos causada por príons (PrPSc). O objetivo desse estudo é descrever um surto de Scrapie em ovinos no estado de Santa Catarina, Brasil. Uma ovelha de 1 ano e 3 meses desenvolveu sinais clínicos caracterizados por incoordenação motora dos membros pélvicos, prurido e alopecia durante três dias. Os 38 ovinos do rebanho que tinham idade acima de 1 ano foram submetidos a biópsias de terceira pálpebra e mucosa retal, além de imuno-histoquímica (IHQ) anti-PrPsc. Coletou-se sangue contendo EDTA para genotipagem do gene prnp destes ovinos. Dos 38 ovinos, 16 (42,10%) apresentaram imunomarcação na avaliação IHQ anti-PrPsc. Os animais positivos na IHQ foram eutanasiados e necropsiados, bem como os cordeiros das mães positivas. Diferentes órgãos dos 19 animais necropsiados foram coletados em formalina tamponada a 10% para exame histopatológico e IHQ anti-PrPsc do óbex. Na histopatologia do óbex da fêmea com sinal neurológico havia vacuolização do citoplasma de neurônios e neurópilo multifocal discreta. Na IHQ anti-PrPsc das 19 amostras de óbex, dois apresentaram imunomarcação citoplasmática em neurônios. Os genótipos encontrados foram ARQ/ARQ em 47,36%, ARR/ARQ em 36,84%, ARQ/VRQ em 10,52% e ARQ/VRR em 5,28%. A genotipagem auxilia a identificar os animais susceptíveis e seleciona animais mais resistentes ao desenvolvimento do Scrapie. A IHQ anti-PrPsc de biópsias de tecidos linfoides e a genotipagem demonstram o elevado número de ovinos positivos classificados no grupo susceptível.

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Animal prion diseases are a group of neurodegenerative, transmissible, and fatal disorders that affect several animal species. The causative agent, prion, is a misfolded isoform of normal cellular prion protein, which is found in cells with higher concentration in the central nervous system. This review explored the sources of infection and different natural transmission routes of animal prion diseases in susceptible populations. Chronic wasting disease in cervids and scrapie in small ruminants are prion diseases capable of maintaining themselves in susceptible populations through horizontal and vertical transmission. The other prion animal diseases can only be transmitted through food contaminated with prions. Bovine spongiform encephalopathy (BSE) is the only animal prion disease considered zoonotic. However, due to its inability to transmit within a population, it could be controlled. The emergence of atypical cases of scrapie and BSE, even the recent report of prion disease in camels, demonstrates the importance of understanding the transmission routes of prion diseases to take measures to control them and to assess the risks to human and animal health.

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From the scrapie of the sheep to the bovine spongiform encephalitis, and from the kuru to the Creutzfeldt-Jakob disease, tenacious investigators searched for the mysterious agent of these neurological disorders, till Stanley Prusiner discovered and described the prion in the eighties, wining the Nobel Prize in 1997. But this was not the end of the fantastic history of the incredible protein designed prion by Prusiner, because now the investigation on neuroscience has founded prion-like proteins playing an important role in the genesis of the long-term memory.

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Resumen Desde el scrapie de la oveja a la encefalopatía espongiforme bovina y desde el kuru a la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob, tenaces investigadores buscaron los misteriosos agentes de estos desórdenes neurológicos, hasta que Stanley Prusiner descubriera y describiera las priones en los ochenta, obteniendo el Premio Nobel en 1997. Pero, este no fue el final de esta fantástica historia de la increible proteina designada prion por Prusiner, porque ahora, la investigación en neurociencia ha encontrado proteínas prion-like jugando un importante papel en la génesis de la memoria a largo plazo.

Abstract From the scrapie of the sheep to the bovine spongiform encephalitis, and from the kuru to the Creutzfeldt-Jakob disease, tenacious investigators searched for the mysterious agent of these neurological disorders, till Stanley Prusiner discovered and described the prion in the eighties, wining the Nobel Prize in 1997. But this was not the end of the fantastic history of the incredible protein designed prion by Prusiner, because now the investigation on neuroscience has founded prion-like proteins playing an important role in the genesis of the long-term memory.

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Scrapie is a transmissible spongiform encephalopathy (TSE) that affects sheep and goats and results from accumulation of the abnormal isoform of a prion protein in the central nervous system. Resistance or susceptibility to the disease is dependent on several factors, including the strain of infecting agent, the degree of exposure, and the presence of single nucleotide polymorphisms (SNPs) in the prion protein gene. The most important polymorphisms are present in codons 136, 154, and 171. SNPs have also been identified in other codons, such as 118, 127, 141, 142, and 143. The objective of this study was to investigate the genotypic profile of Santa Ines (n=94) and Dorset (n=69) sheep and identify polymorphisms in the prion protein gene using real-time PCR techniques and sequencing. We analyzed SNPs in 10 different codons (127, 136, 138, 140, 141, 142, 143, 154, 171, and 172) in Santa Ines sheep. Classification of the flock into risk groups associated with scrapie revealed that approximately 68% of the Santa Ines herd was considered at moderate risk (group 3), and the most frequent haplotype was ARQ/ARQ (47.8%). For Dorset sheep, 42% of the herd was considered at moderate risk (group 3), 40% at low risk (group 2), and 12% at very low risk (group 1). These findings improve our understanding of the genotype breed and further highlight the importance of genotyping and identification of polymorphisms in Brazilian herds to assess their effects on potential infections upon exposure to the sheep prion.(AU)

Scrapie é uma encefalopatia espongiforme transmissível que afeta ovinos e caprinos, resultante do acúmulo de uma isoforma anormal da proteína priônica no sistema nervoso central. A resistência ou susceptibilidade está relacionada a diversos fatores, tais como, a cepa do agente infectante, o grau de exposição e o polimorfismo de nucleotídeo único (SNPs) do gene da proteína priônica. Os principais polimorfismos estão presentes nos códons 136, 154 e 171. SNPs também são identificadas em outros códons, tais como, 118, 127, 141, 142, e 143. O objetivo do trabalho foi descrever o perfil genotípico de um rebanho da raça Santa Inês (n=94) e um rebanho da raça Dorset (n=89) para identificar potenciais polimorfismos através da técnica de PCR em tempo real e sequenciamento. Os achados no rebanho Santa Inês indicaram a presença de polimorfismos de nucleotídeos únicos em 10 códons diferentes (127, 136, 138, 140, 141, 142, 143, 154, 171 e 172). A classificação do rebanho, quanto aos grupos de risco associados ao scrapie, relevaram que aproximadamente 68% dos ovinos foram considerados do grupo de risco moderado (grupo 3), onde o haplótipo mais frequente foi ARQ/ARQ (47,8%). Para os ovinos da raça Dorset, 42% do rebanho foi considerado do grupo de risco moderado (grupo 3), 40% do grupo de risco baixo (grupo 2) e 12% do grupo de risco muito baixo. Os dados encontrados contribuem para o conhecimento do genótipo das raças, destacando a importância de trabalhos que relatam os polimorfismos genéticos para a identificação de rebanhos brasileiros, bem como o seu impacto a infecções com exposição ao príon ovino.(AU)

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Scrapie is a transmissible spongiform encephalopathy (TSE) that affects sheep and goats and results from accumulation of the abnormal isoform of a prion protein in the central nervous system. Resistance or susceptibility to the disease is dependent on several factors, including the strain of infecting agent, the degree of exposure, and the presence of single nucleotide polymorphisms (SNPs) in the prion protein gene. The most important polymorphisms are present in codons 136, 154, and 171. SNPs have also been identified in other codons, such as 118, 127, 141, 142, and 143. The objective of this study was to investigate the genotypic profile of Santa Ines (n=94) and Dorset (n=69) sheep and identify polymorphisms in the prion protein gene using real-time PCR techniques and sequencing. We analyzed SNPs in 10 different codons (127, 136, 138, 140, 141, 142, 143, 154, 171, and 172) in Santa Ines sheep. Classification of the flock into risk groups associated with scrapie revealed that approximately 68% of the Santa Ines herd was considered at moderate risk (group 3), and the most frequent haplotype was ARQ/ARQ (47.8%). For Dorset sheep, 42% of the herd was considered at moderate risk (group 3), 40% at low risk (group 2), and 12% at very low risk (group 1). These findings improve our understanding of the genotype breed and further highlight the importance of genotyping and identification of polymorphisms in Brazilian herds to assess their effects on potential infections upon exposure to the sheep prion.(AU)

Scrapie é uma encefalopatia espongiforme transmissível que afeta ovinos e caprinos, resultante do acúmulo de uma isoforma anormal da proteína priônica no sistema nervoso central. A resistência ou susceptibilidade está relacionada a diversos fatores, tais como, a cepa do agente infectante, o grau de exposição e o polimorfismo de nucleotídeo único (SNPs) do gene da proteína priônica. Os principais polimorfismos estão presentes nos códons 136, 154 e 171. SNPs também são identificadas em outros códons, tais como, 118, 127, 141, 142, e 143. O objetivo do trabalho foi descrever o perfil genotípico de um rebanho da raça Santa Inês (n=94) e um rebanho da raça Dorset (n=89) para identificar potenciais polimorfismos através da técnica de PCR em tempo real e sequenciamento. Os achados no rebanho Santa Inês indicaram a presença de polimorfismos de nucleotídeos únicos em 10 códons diferentes (127, 136, 138, 140, 141, 142, 143, 154, 171 e 172). A classificação do rebanho, quanto aos grupos de risco associados ao scrapie, relevaram que aproximadamente 68% dos ovinos foram considerados do grupo de risco moderado (grupo 3), onde o haplótipo mais frequente foi ARQ/ARQ (47,8%). Para os ovinos da raça Dorset, 42% do rebanho foi considerado do grupo de risco moderado (grupo 3), 40% do grupo de risco baixo (grupo 2) e 12% do grupo de risco muito baixo. Os dados encontrados contribuem para o conhecimento do genótipo das raças, destacando a importância de trabalhos que relatam os polimorfismos genéticos para a identificação de rebanhos brasileiros, bem como o seu impacto a infecções com exposição ao príon ovino.(AU)

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This study aimed to evaluate the amount of lymphoid tissue associated with the rectal mucosa obtained by rectal biopsy and the possibility of two consecutive biopsies at different time intervals, for monitoring and ante-mortem diagnosis of scrapie. Rectal mucosa samples were collected from 56 sheep and 32 goats in two steps. In the first step, on day 0, all animals were tested and, for the second step, the animals were divided into groups and each group was subjected to collection on different dates: for sheep 7, 14, 21, and 28 days after the first one and, for goats, on days 14, 21, and 28. From 176 samples, 151 (85.8%) were collected from the rectal mucosa, and in 25 (14.2%) there was a collection failure. Considering the rectal mucosa samples (151), 56.86% of the sheep samples and 51.61% of the goat samples, on day 0, had more then 3 lymphoid follicles (LF). In the second collection, 58.97% of the sheep samples showed 3 LF and 33.33% of the goat samples. Comparing the number of LF of the same animals between the first and second collections, there was a significant difference (p 0.05) between days 0 and 7 for sheep (with more FL on day 0) and days 0 and 28 (with more LF on day 28) and days 0 and 28 for goats (with more FL on day 0). There was no significant difference in the number of FL assessed on dates 0, 14, and 21 when comparing the different species, sheep and goats. On day 28, sheep samples showed a higher number (p <0.05) of LF than goats. It was concluded that rectal biopsy technique involves useful method for obtaining lymphoid tissue associate to mucosa for immunohistochemistry assessment to monitoring and ante-mortem diagnosis of scrapie in sheep and goats. However, inappropriate sampling or insufficient numbers of FL can generate the necessity to repeat the technique, which could be done 14 days after the first collection, without reduction in the number of the FL.(AU)

Este estudo teve por objetivo avaliar a quantidade de tecido linfoide associado à mucosa retal obtido pela técnica de biopsia retal e a possibilidade de se realizarem duas biopsias consecutivas, em diferentes intervalos de tempo, para monitoramento e diagnóstico ante mortem de scrapie. Para isso, foram estudados 56 ovinos e 32 caprinos. No dia zero, todos os animais foram submetidos a biopsias e, posteriormente, divididos em grupos. As colheitas foram realizadas aos dias sete, 14, 21 e 28 para os ovinos, e 14, 21 e 28 para os caprinos. De 176 amostras, 151 (85,8%) foram colhidas da mucosa retal e, em 25 (14,2%), houve falha de colheita. Considerando-se as amostras colhidas da mucosa retal (151), em 56,86% das amostras de ovinos e 51,61% de caprinos, no dia 0, havia 3 folículos linfoides (FL). Na segunda colheita, 58,97% das amostras de ovinos possuíam 3 FL e, para caprinos, 33,33%. Na comparação do número de FL entre a primeira e a segunda colheitas houve diferença (p 0,05) entre os dias 0 e 7 (com mais FL no dia 0) e 0 e 28 (com mais FL no dia 28) para ovinos, e entre os dias 0 e 28 (com mais FL no dia 0) para caprinos. Comparando-se as duas espécies, não houve diferença no número de FL nos dias 0, 14 e 21. No dia 28, a proporção de amostras com 3 FL foi maior nos ovinos (p 0,05) que nos caprinos. Concluiu-se que a técnica de biopsia retal compreende método útil para a obtenção de tecido linfoide associado à mucosa para avaliação imuno-histoquímica voltada ao monitoramento e diagnóstico ante mortem de scrapie em ovinos e caprinos. Porém, a colheita inadequada e a obtenção de número insuficiente de FL podem ocasionar a necessidade de repetição da técnica, o que pode ser realizado após 14 dias da primeira colheita, sem redução no número de FL.(AU)

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This study aimed to evaluate the amount of lymphoid tissue associated with the rectal mucosa obtained by rectal biopsy and the possibility of two consecutive biopsies at different time intervals, for monitoring and ante-mortem diagnosis of scrapie. Rectal mucosa samples were collected from 56 sheep and 32 goats in two steps. In the first step, on day 0, all animals were tested and, for the second step, the animals were divided into groups and each group was subjected to collection on different dates: for sheep 7, 14, 21, and 28 days after the first one and, for goats, on days 14, 21, and 28. From 176 samples, 151 (85.8%) were collected from the rectal mucosa, and in 25 (14.2%) there was a collection failure. Considering the rectal mucosa samples (151), 56.86% of the sheep samples and 51.61% of the goat samples, on day 0, had more then 3 lymphoid follicles (LF). In the second collection, 58.97% of the sheep samples showed 3 LF and 33.33% of the goat samples. Comparing the number of LF of the same animals between the first and second collections, there was a significant difference (p 0.05) between days 0 and 7 for sheep (with more FL on day 0) and days 0 and 28 (with more LF on day 28) and days 0 and 28 for goats (with more FL on day 0). There was no significant difference in the number of FL assessed on dates 0, 14, and 21 when comparing the different species, sheep and goats. On day 28, sheep samples showed a higher number (p <0.05) of LF than goats. It was concluded that rectal biopsy technique involves useful method for obtaining lymphoid tissue associate to mucosa for immunohistochemistry assessment to monitoring and ante-mortem diagnosis of scrapie in sheep and goats. However, inappropriate sampling or insufficient numbers of FL can generate the necessity to repeat the technique, which could be done 14 days after the first collection, without reduction in the number of the FL.

Este estudo teve por objetivo avaliar a quantidade de tecido linfoide associado à mucosa retal obtido pela técnica de biopsia retal e a possibilidade de se realizarem duas biopsias consecutivas, em diferentes intervalos de tempo, para monitoramento e diagnóstico ante mortem de scrapie. Para isso, foram estudados 56 ovinos e 32 caprinos. No dia zero, todos os animais foram submetidos a biopsias e, posteriormente, divididos em grupos. As colheitas foram realizadas aos dias sete, 14, 21 e 28 para os ovinos, e 14, 21 e 28 para os caprinos. De 176 amostras, 151 (85,8%) foram colhidas da mucosa retal e, em 25 (14,2%), houve falha de colheita. Considerando-se as amostras colhidas da mucosa retal (151), em 56,86% das amostras de ovinos e 51,61% de caprinos, no dia 0, havia 3 folículos linfoides (FL). Na segunda colheita, 58,97% das amostras de ovinos possuíam 3 FL e, para caprinos, 33,33%. Na comparação do número de FL entre a primeira e a segunda colheitas houve diferença (p 0,05) entre os dias 0 e 7 (com mais FL no dia 0) e 0 e 28 (com mais FL no dia 28) para ovinos, e entre os dias 0 e 28 (com mais FL no dia 0) para caprinos. Comparando-se as duas espécies, não houve diferença no número de FL nos dias 0, 14 e 21. No dia 28, a proporção de amostras com 3 FL foi maior nos ovinos (p 0,05) que nos caprinos. Concluiu-se que a técnica de biopsia retal compreende método útil para a obtenção de tecido linfoide associado à mucosa para avaliação imuno-histoquímica voltada ao monitoramento e diagnóstico ante mortem de scrapie em ovinos e caprinos. Porém, a colheita inadequada e a obtenção de número insuficiente de FL podem ocasionar a necessidade de repetição da técnica, o que pode ser realizado após 14 dias da primeira colheita, sem redução no número de FL.

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Scrapie is a fatal and progressive transmissible spongiform encephalopathy (TSE) of natural occurrence in sheep and goats. The suspicion of scrapie may be based on clinical signs; however, the detection of pathological features of the prionic protein (PrP) in target tissues is necessary to diagnose the disease. The presence of an abnormal protein form (PrPSc) in lymphoreticular and nervous tissues is an important characteristic in diagnosis. This paper reports a case of scrapie in a flock of 55 Suffolk crossbred sheep, 19 Santa Inês sheep and 21 goats in the Mato Grosso state, midwestern Brazil. The animals were euthanized after the confirmation of a scrapie case with clinical signs in a Suffolk sheep in the same farm...

Scrapie é uma encefalopatia espongiforme transmissível (EET) progressiva e fatal de ocorrência natural em ovinos e caprinos. A suspeita de scrapie é baseada nos sinais clínicos, porém a manifestação patológica da proteína priônica (PrP) nos tecidos-alvo é necessária para a confirmação da doença. A presença de uma forma anormal da proteína (PrPSc) em tecido linforreticular e tecido nervoso constitui uma característica importante para o diagnóstico. Este trabalho é o relato de um foco de scrapie ocorrido em rebanho com 55 ovinos mistos Suffolk, 21 caprinos e 19 ovinos Santa Inês, na região Centro-Oeste do Brasil. Os animais foram eutanasiados após a confirmação de um caso de scrapie com sinais clínicos em um ovino Suffolk nessa propriedade...

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Scrapie is a fatal and progressive transmissible spongiform encephalopathy (TSE) of natural occurrence in sheep and goats. The suspicion of scrapie may be based on clinical signs; however, the detection of pathological features of the prionic protein (PrP) in target tissues is necessary to diagnose the disease. The presence of an abnormal protein form (PrPSc) in lymphoreticular and nervous tissues is an important characteristic in diagnosis. This paper reports a case of scrapie in a flock of 55 Suffolk crossbred sheep, 19 Santa Inês sheep and 21 goats in the Mato Grosso state, midwestern Brazil. The animals were euthanized after the confirmation of a scrapie case with clinical signs in a Suffolk sheep in the same farm. Samples of brainstem at the level of the obex and lymphoid issues like palatine tonsils, mesenteric lymph nodes, third eyelid fixed in formalin 10% were processed for histological examination. Histological examination with hematoxylin and eosin did not show any microscopic changes in samples. Immunohistochemistry (IHC) examination to detect anti-prion PrPSc was performed in lymphoid tissues. Scrapie diagnosis was confirmed based on IHC positive results for PrPSc in lymphoid tissues of a crossbreed goat and four Santa Inês sheep, without any clinical scrapie signs. IHC showed positive staining in at least three lymphoid germinal centers in goat mesenteric lymph node, palatine tonsil, and third eyelid samples. The mesenteric lymph node, and tonsil samples of all sheep showed positive immunostaining, and only one sheep showed positive staining in lymphoid follicles in the third eyelid. Scrapie diagnosis using IHC in fixed samples of lymphoreticular tissue is technically feasible to detect the disease in both goats and sheep, as a form of pre-clinical diagnosis. The results indicate that the herd was infected by a sheep coming from another herd where scrapie had been diagnosed before(AU)

Scrapie é uma encefalopatia espongiforme transmissível (EET) progressiva e fatal de ocorrência natural em ovinos e caprinos. A suspeita de scrapie é baseada nos sinais clínicos, porém a manifestação patológica da proteína priônica (PrP) nos tecidos-alvo é necessária para a confirmação da doença. A presença de uma forma anormal da proteína (PrPSc) em tecido linforreticular e tecido nervoso constitui uma característica importante para o diagnóstico. Este trabalho é o relato de um foco de scrapie ocorrido em rebanho com 55 ovinos mistos Suffolk, 21 caprinos e 19 ovinos Santa Inês, na região Centro-Oeste do Brasil. Os animais foram eutanasiados após a confirmação de um caso de scrapie com sinais clínicos em um ovino Suffolk nessa propriedade. Amostras de tronco cerebral na altura do obex e tecidos linfoides, que incluíram tonsilas, linfonodos mesentéricos e tecido linfoide da terceira pálpebra foram processados para exame histológico. O exame histológico utilizando a coloração de hematoxilina e eosina não revelou a presença de alterações microscópicas nos tecidos examinados. O diagnóstico de scrapie foi confirmado com base nos resultados positivos de imuno-histoquímica (IHQ) para PrPSc nos tecidos linfoides de um caprino sem raça definida e quatro ovinos da raça Santa Inês, sem sinais clínicos de scrapie. A IHQ apresentou marcação positiva em pelo menos três centros linfoides na tonsila, terceira pálpebra e linfonodo mesentérico do caprino. Em todos os ovinos, a IHQ revelou marcação positiva nos folículos linfoides da tonsila palatínica e linfonodo mesentérico; a marcação positiva nos folículos linfoides da terceira pálpebra só foi observada em um dos ovinos. Este trabalho demonstra a importância da utilização de tecido linforreticular para o diagnóstico pré-clínico de scrapie através de IHQ e é tecnicamente viável em ovinos e caprinos. [...](AU)

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