Evaluation of Anti-Prion Activity of Congo Red and its Derivatives in Experimentally Infected Hamsters

Summary

Among transmissible spongiform encephalopathies (TSE), particularly dreadful are the bovine spongiform encephalopathy (BSE), because of its epidemic character, and the new variant of Creutzfeldt-Jakob disease (vCJD) in man, possibly related to BSE prion, through the intake of infected food. To treat TSE, many potentially therapeutic agents have been tested: some of them, among which is Congo Red (CAS 573-58-0, CR), delayed the onset of symptoms in scrapie-in-fected rodents, and some CR derivatives proved to be effective in vitro.

The capacity of a synthesized CR derivative (CR-A) and of the aromatic central benzidine rings of CR (CR-B) to abrogate scrapie-induced disease in experimentally infected hamsters was assayed. CR, used as reference substance, administered i.c. after pre-incubation with the scrapie inoculum, was strongly effective in slowing the progression of the infection, while both CR-A and CR-B, administered alone or together, were not effective. Both CR-A and CR, when administered by subcutaneous route in i.c. scrapie-infected animals, prolonged the survival time in comparison to controls; CR-B was not effective.

Moreover, both CR and CR-A were very effective in prolonging the survival time of i.p. scrapie-infected hamsters.

The hypothesis of possible different mechanisms of interaction between CR or CR-A and the scrapie agent related to the chemical structures of the molecules is discussed.

Zusammenfassung

Bewertung der Prionen-hemmenden Wirkung von Kongo-Rot und seinen Derivaten bei experimentell infizierten Hamstern

Die gefürchtetsten unter den übertragbaren spongiformen Enzephalopathien (TSE) sind die bovine spongiforme Enzephalopathie (BSE) aufgrund ihres epidemischen Charakters sowie die wahrscheinlich auf BSE-Prionen zurückzuführende neue Variante der Creutzfeldt-Jakob-Krankheit (vCJD), die durch infizierte Nahrung übertragen wird. Eine Reihe potentieller Wirkstoffe wurden getestet: einige von ihnen, darunter Kongo-Rot (CAS 573-58-0, CR), verzögerten das Auftreten von Symptomen bei mit Scrapie infizierten Nagern, während andere in vitro Wirkung zeigten.

Es wurden daher CR-Derivate synthetisiert, und zwei von ihnen (CR-A sowie CR-B, das aus dem zentralen Benzidin-Ring des CR-Moleküls besteht) wurden an experimentell infizierten Hamstern getestet. CR diente als Vergleichssubstanz.

Nach einer Präinkubation mit Scrapie wurde CR i.c. verabreicht und erwies sich als sehr wirksam im Hinblick auf eine Verlangsamung des Krankheitsfortschritts, während CR-A und CR-B, alleine oder zusammen verabreicht, ohne Wirkung blieben. Sowohl CR-A als auch CR verlängerte nach subkutaner Applikation die Überlebenszeit der mit Scrapies i.c. infizierten Tiere im Vergleich zu den Kontrolltieren. CR-B war weder alleine noch zusammen mit CR-A wirksam.

CR und CR-A waren sehr wirksam im Hinblick auf die Verlängerung der Überlebenszeit der mit Scrapie i.p. infizierten Hamster verglichen mit den positiven Kontrollen.

Es wird die Hypothese diskutiert, ob es einen Unterschied im Interaktionsmechanismus zwischen CR bzw. CR-A und dem Scrapies-Erreger gibt, der in Beziehung zur chemischen Struktur der Moleküle zu sehen ist.

Key words

Bovine spongiform encephalopathy (BSE) - CAS 573-58-0 - Congo Red, anti-prion activity, derivatives, hamster - Prion protein