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Journal of Neurology

, Volume 220, Issue 1, pp 1–19 | Cite as

Attempts to reproduce amyotrophic lateral sclerosis in laboratory animals by inoculation of Schu virus isolated from a patient with apparent amyotrophic lateral sclerosis

  • W. K. Müller
  • G. Schaltenbrand
Article

Summary

A virus isolated from the CSF of a patient who had amyotrophic lateral sclerosis for 7 years, and prolonged pleocytosis in the CSF, was adapted to suckling mouse brain by subsequent serial blind passages. This Schu virus belongs to the tick-borne encephalitis complex of the genus Flavivirus (Togaviridae). Suckling mouse brain homogenate of the 13th passage was used for transmission experiments in various species of laboratory animals. Golden hamsters infected subcutaneously fell ill after a number of months, lost weight, and had paresis of the legs. Histologically they had petechial hemorrhages in different parts of the CNS and inflammatory changes in the gray substance of the spinal cord.

Pilot studies with repeated inoculations of small doses of different flavivirus strains suggest a course of the disease in experimental animals which resembles slow-virus infections insofar as no encephalitis is produced and degenerative changes of the anterior horn cells prevail over inflammatory signs in the spinal cord.

After intracerebral application of Schu virus, cynomolgus monkeys developed the typical lesions of togavirus panencephalitis with epileptic seizures, ataxia, and paresis. After subcutaneous application, the virus seems to spread along peripheral nerves to anterior spinal roots and spinal cord, where mainly motor neurons of the anterior horn are damaged, and from there to the brain.

The histological findings are such that one may assume the disease of the patient was due to the infection with the virus isolated from his CSF. Therefore, the hypothesis may be advanced that at least some of the cases diagnosed as amyotrophic lateral sclerosis are due to a togavirus infection.

Key words

Amyotrophic lateral sclerosis Togavirus Flavivirus Schu virus Experimental reproduction of ALS 

Zusammenfassung

Aus dem Liquor eines Patienten mit mehrjähriger amyotropher Lateralsklerose, aber mit langdauernder Pleozytose, wurde ein Virus isoliert und durch Serienblindpassagen an Mäusebabys adaptiert. Es gehört zum sog. TbE-Komplex der Togavirus-Gruppe B. Gehirnhomogenat von Babymäusen der 13. Passage wurde auf Mäuse, Hamster und Cynomolgus-Affen verimpft. Bei den Hamstern entwickelten sich nach subkutaner Impfung Abmagerung und Parese der Hinterbeine. Histologisch fanden sich bei mehreren Tieren petechiale Blutungen und Zelluntergänge mit entzündlicher Reaktion in der grauen Substanz.

Versuche mit wiederholten Impfungen von Hamstern mit verschiedenen Flavivirusstämmen in hoher Verdünnung sprechen dafür, daß sich bei dieser Versuchsanordnung Krankheitsbilder nach Art der Slow-Virus-Erkrankungen entwickeln mit fehlender enzephalitischer Reaktion und vorwiegendem Zelluntergang in Vorderhornzellen mit nur geringer entzündlicher Komponente.

Intracerebrale Verimpfung von Schu-Virus erzeugte bei Cynomolgus-Affen eine stürmische Meningoencephalitis mit epileptischen Erscheinungen, Ataxie, spastischen oder schlaffen Lähmungen. Nach subkutaner Applikation des Virus kam es zur langsamen Ausbreitung der Infektion entlang des peripheren Nerven über die vorderen Wurzeln ins Rückenmark mit Untergang der motorischen Vorderhornzellen. Schließlich wurde auch das Gehirn erreicht.

Die in den Versuchstieren gefundenen histologischen Läsionen lassen den Schluß zu, daß der Patient, aus dessen Liquor das Virus isoliert wurde, an den Folgen der Infektion mit diesem Virus erkrankt war. Daraus ergibt sich die Schlußfolgerung, daß zumindest ein Teil der als amyotrophe Lateralsklerose diagnostizierten Fälle ihre Erkrankung einer Arbovirusinfektion verdanken.

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Copyright information

© Springer-Verlag 1979

Authors and Affiliations

  • W. K. Müller
    • 1
    • 2
  • G. Schaltenbrand
    • 1
    • 2
  1. 1.Laboratorium voor medische Microbiologie der RijksuniversiteitLeidenThe Netherlands
  2. 2.Neurologische Universitätsklinik WürzburgFederal Republic of Germany

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