Een 74-jarige man werd in augustus 2006 voorgesteld aan zijn huisarts met klachten van geheugenverlies en werd vervolgens verwezen naar de neuroloog. Hij vertoonde een snelle globale cognitieve achteruitgang geassocieerd met agressiviteit, bizar gedrag en taalverlies. Dit ging gepaard met ernstige anomie, disinhibitie en een score van 10/30 op MMSE. Er waren geen focale tekenen, myoclonus of ataxie. De klinische verslechtering was zeer snel en in december 2006 was hij in een akinetisch-mutisme-achtig syndroom met abnormale houding. Twee MRI's van de schedel, in oktober en december 2006, inclusief T1, T2, FLAIR en DWI sequenties, vertoonden matige tekenen van hersenatrofie maar geen toename van abnormaal corticaal of basaal ganglia signaal. Het elektro-encefalogram (EEG) was niet diagnostisch en het eiwit 14-3-3 niveau in de cerebrospinale vloeistof (CSF) was normaal. De patiënt stierf in maart 2007. De familiegeschiedenis van dementie omvatte een 80-jarige broer die gediagnosticeerd was met waarschijnlijke ziekte van Alzheimer. Na het sequentiëren van het prion eiwitgen (PRNP) werden geen mutaties gevonden in het open leesraam. Een heterozygose methionine valine (MV) werd waargenomen in codon 129. Moderate tot milde spongiforme veranderingen waren aanwezig in de neocortex, putamen/globus pallidus en thalamus, met de laesies die meer zichtbaar waren in het putamen en de frontale cortex. Confluente vacuolen werden niet gevonden in om het even welke regio. Behalve enkele focale vacuolen in de diepere moleculaire laag, was de cerebellaire cortex verder onopvallend. Neuronen waren grotendeels bewaard in de cerebellaire cortex en de basale ganglia, hoewel focale astrogliose zelden werd waargenomen. Milde tot matige microgliose was aanwezig in de cerebellaire cortex en de basale ganglia, en de subcorticale witte stof, respectievelijk. Immunokleuring van PrP zonder voorbehandeling met protease K toonde een sterke kleuring aan die werd gekenmerkt door fijne puntige afzettingen (synaptisch van aard) en onregelmatige granulaire, vaak samenvloeiende afzettingen die konden worden gecategoriseerd als diffuse synaptische. Perineurale en cerebellaire plaque-achtige afzettingen, kuru-plaques en floride plaques waren afwezig. Na voorbehandeling met PK verdween het merendeel van de kleuring, met uitzondering van enkele granulaire PrP-resistente afzettingen. De cerebellum vertoonde een discreet synaptisch-achtig patroon in de moleculaire en granulaire lagen die na voorbehandeling met PK verdween. Gevoeligheid voor voorbehandeling met PK werd het best gevisualiseerd in opeenvolgende secties met en zonder voorbehandeling met PK. Parallelle secties gekleurd met het 3F4 antilichaam vertoonden een duidelijke vermindering van PrP-immunoreactiviteit, zoals beoordeeld door densitometrie, die 70-80% van de totale PrP in weefselsecties omvatte. Dit werd verder bevestigd door incubatie van weefselsecties met het 1E4 antilichaam, en vergelijking van het PrP immunohistochemische patroon van een sCJD MV1 geval met de proband. Zoals getoond in Figuur, vertoonden 3F4 en 1E4 synaptische PrP-immunoreactiviteit in het gemeenschappelijke MV1 geval een resistent PrP-immunoreactiviteit. In tegenstelling, werd 3F4 en 1E4 immunoreactiviteit praktisch uitgeschakeld na voorbehandeling met PK in de proband. Naast deze veranderingen waren neurofibrillaire tangles en pre-tangles, evenals korrels (grains), aanwezig in de entorhinale en perirhinale cortices, subiculum en CA1 en CA3 regio's van de hippocampus. Een paar pre-tangles en korrels werden ook gezien in de amygdala. Deze veranderingen gingen gepaard met een paar hyperfosforyleerde tau-deposities in neuronen van de dentate gyrus, opgerolde lichamen in de witte stof van de temporale kwab, en peri-ventriculaire astrocyten. Verspreide αB-cristallin-immunoreactieve ballonvormige neuronen waren aanwezig in de entorhinale cortex en amygdala. Tau pathologie was consistent met Alzheimer ziekte stadium III en argyrophilic grain disease stadium 3. Amyloïde plaques en α-synuclein inclusies waren afwezig. Geen abnormaliteiten werden gevonden met anti-TDP-43 antilichamen. De standaard PrP Western-blot procedure (10% breinhomogenaat en een uiteindelijke PK-concentratie van 440 μg/ml) slaagde er niet in om PrPSc te detecteren. Toen het gelvolume werd verhoogd van 5 tot 10 μl, werd een extreem zwak signaal verkregen dat overeenkwam met 24 en 19 kDa onder verzadigende belichtingstijden. Toen de PK-concentraties werden verlaagd (440, 100 en 50 μg/ml) werd een toename van het PrPSc-signaal verkregen, wat duidde op een PK-gevoelig prion eiwit. Zelfs toen waren slechts twee banden van 24 en 19 kDa zichtbaar. Toen het percentage breinhomogenaat werd verhoogd tot 20%, werd hetzelfde twee-bandpatroon verkregen. Met behulp van de TeSeE® kit, die wordt gekenmerkt door zachtere PK-digestieve omstandigheden gevolgd door stappen van zuivering en concentratie van het eiwit en kleuring met Sha31 Mab, werd de aanwezigheid van twee onverwachte banden van 21 en 16 kDa onthuld. Dit bandprofiel werd waargenomen in alle hersenregio's en het was een opmerkelijk resultaat, aangezien hun moleculair gewicht verschilde van dat wat eerder werd gedetecteerd met Mab 3F4 en 6H4. Het uitvoeren van een combinatie van digestie, zuivering en concentratie van het monster volgens de aanbevelingen van de TeSeE® kit, samen met detectie met behulp van 3F4 en 6H4, leverde een nieuw patroon op. Niet alleen waren de eerdere banden van 24, 21, 19 en 16 kDa aanwezig in elk van de monsters, maar ook een zeer zwakke band van 28 kDa en een fragment van ongeveer 6kDa grootte werden waargenomen in sommige hersenregio's. Verder werden verschillen in signaalintensiteit verkregen met 3F4 en 6H4 antilichamen, wat duidt op een verschillende affiniteit voor PrPSc die kan worden geïnterpreteerd als een verschillende eiwitconformatie waarin het 3F4-bindende epitoop meer zichtbaar was dan het 6H4-bindende epitoop. De deglycosylatieanalyse bracht drie aglycosyleerde isovormen van 19, 16 en 6 kDa aan het licht, die intenser waren in de cortex (parietaal, frontaal en temporaal) en zwakker in de occipitale cortex en putamen/globus pallidus. In de thalamusregio werden twee banden gedetecteerd, een intensere band van 19 kDa en een zwakkere band van 16 kDa. Uiteindelijk was de cerebellum het enige gebied waar een enkele aglycosyleerde band van 19 kDa werd waargenomen, vergelijkbaar met wat werd gevonden in sCJD type 2. We kunnen echter niet uitsluiten dat deze bevinding het resultaat was van de aanwezigheid van een kleine hoeveelheid PrPSc en een ondervertegenwoordiging van de andere banden, zoals waargenomen in de thalamus, waar een band van 16 kDa alleen werd waargenomen onder langere belichtingstijden. De beoordeling van de gevoeligheid voor PK-digestie werd uitgevoerd door de absorptie van PrPSc te meten voor en na behandeling met protease K met behulp van de IDEXX HerdChek BSE-test. Deze technologie is gebaseerd op de selectieve opneming van PrPSc door een specifiek chemisch polymeer door polyionische interacties in aanwezigheid van PrPC uit een homogenatmonster van de hersenen. De absorptiewaarden nemen af met seriële verdunningen, dus kan men aannemen dat de hoeveelheid PrPSc rechtstreeks evenredig is met de absorptie. Het doel van dit protocol was om de relatieve hoeveelheid PrPSc te kwantificeren zonder behandeling met proteasen. Wij zijn van mening dat de introductie van een verteringsstap nuttig kan zijn om de relatieve weerstand tegen PK-digestie gemakkelijk te kwantificeren. De resultaten toonden aan dat de absorptiewaarden afnamen na PK-behandeling in alle monsters (Tabel). Voor multi-infarct encefalopathie (MIE) en sCJD VV2 was de signaaldetectie verminderd met respectievelijk 4,32% en 2,02%, maar de verminderingen waren niet statistisch significant. Daarentegen vertoonden de monsters van de proband en sCJD MM1 een statistisch significante (p < 0,005) vermindering van het signaal met respectievelijk 79,82% en 22,68%. De absorptiewaarden voor MIE lagen onder de drempelwaarde, op hetzelfde niveau als negatieve controles. De resterende waarden lagen boven de drempelwaarde. Deze verschillende niveaus van signaalreductie geven aan dat er drie niveaus van weerstand tegen PK-vertering zijn: hoog, gemiddeld en laag. Een hoge weerstand tegen PK-vertering zou worden aangegeven door een laag percentage signaalreductie, zoals waargenomen voor sCJD VV2. In dit geval zou de vermindering van 2% in het signaal erop duiden dat PK-vertering slechts een minimale fractie van PrPSc zou degraderen, wat een hoge weerstand van het abnormale prion-eiwit zou suggereren. Een gemiddelde weerstand zou worden aangegeven door een iets hoger percentage signaalreductie, zoals waargenomen in sCJD MM1, waarin 22% zou duiden op een hogere afbreekbare fractie van PrPSc dan waargenomen in het vorige geval. Dit zou een eiwittype vertegenwoordigen dat slechts licht gevoelig is voor afbraak met proteasen, afhankelijk van de hersenregio. Verdere onderzoeken worden uitgevoerd om te verduidelijken of dit niveau van afbraak is geassocieerd met MM1 eiwittype of een fenomeen specifiek voor dit onderwerp. Tot slot zou een lage weerstand tegen PK-vertering worden aangegeven door een hoog percentage signaalreductie, zoals de 79% waargenomen in de proband, wat erop duiden dat een hoge fractie van PrPSc afbreekbaar is. Dit suggereert het bestaan van abnormale prion-eiwit types die uiterst gevoelig zijn voor protease-vertering die mogelijk over het hoofd worden gezien door detectiemethodes die gebaseerd zijn op de karakteristieke protease-resistentie van het pathologische prion-eiwit.