Abstract

DISS. ETH NI'.: 13626
KONTROLLE DES VIRlJS DER BORNASCHEN
KRANKHEIT DURCH NElJTRALISIERENDE
ANTIKÖRPER UND EINE FRÜHE ZELLULÄRE
IMMUNANTWORT
ABHANDLUNG
zur Erlanzuna'- des Titels
'-
DOKTORIN DER NATURWISSENSCHAFTEN
der
EIDGENÖSSISCHEN TECHNISCHEN HOCHSCHULE ZÜRICH
vorgelegt von
ESTHER lVIARIA FllRRER
Dipl. Natw. ETH, Zürich
geboren am 3. Januar 1971
von Schongau (LlJ)
Angenommen auf Antrag von:
Prof. Dr. H.Hengartner, Referent
Prof. Dr. 1,. Stitz. Korreferent
2000
XII
ZLlSaml11 enfass LI ng
ZUSAMMENFASSUNG
In dieser Arbeit wurde gezeigt, dass im Blut BDV-infizierter Ratten fünf bis zehn
Wochen vor Auftreten der neutralisierenden Antikörper BDV -spezifische Nucleinsäuren
nachweisbar sind.
Während der chronischen Krankheitsphase konnten sowohl
neutralisierende Antikörper als auch virale Nucleinsäuren im Blut detektiert werden.
Der nicht-neutralisierende mAk SP857 entstand nach Fusion von während der akuten
Krankheitsphase aus dem Gehirn isolierten B-Lymphozyten, während zur Herstellung
der nmAk H12, E6 und BI Milzzellen chronisch infizierter Ratten, welche durch eine
Boosterinfektion mit VV-gp94 aktiviert worden waren, fusioniert wurden.
Die in vitra-Untersuchungen ergaben, dass neutralisierende Antikörper (polyklonales
Rattenserum. nmAk HI2, E6 und BI), im Vergleich zu einem Kontrollserum, in der
Lage waren, von Zellen freigesetztes Virus zu neutralisieren, während der intrazelluläre
Virustiter nicht reduziert werden konnte. Weiterhin wurde bestätigt, dass der Cterminale Teil des gp94, das gp43, an den durch Senkung des pl-l-Wertes induzierten
Zell-Zell-Fusionen beteiligt ist.
Neutralisierende Antikörper konnten in vivo eme fortschreitende Infektion nicht
verhindern, sofern das Virus die Nerven zuerst infiziert hatte. Die Infektion konnte
blockiert werden, indem die neutralisierenden Antikörper in ausreichender Menge vor
einer subcutanen Infektion in der Peripherie vorhanden waren und dadurch die
Viruspartikel am Infektionsort zu neutralisieren vermochten, bevor diese
die
Nervenzellen infizieren konnten.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde ferner gezeigt, dass sich die Infektion mit niederen
Dosen (10
2
-
4
10 ffu) BDV 4p bzw. BDV-CRL in vivo in der Ratte nicht unterschieden,
während die Inokulation des zelladaptierten BDV -NIDCK zu einer Verzögerung des
Auftretens der ersten klini sehen Symptome von rund 40 Tagen führte. Dagegen führte
die Infektion mit einer hohen Dosis (10 6 ffu) zur fast vollständigen Elimination des
Virus (BDV-MDCK) bzw, zur Kontrolle des Virus im Hippocampus und in]
Hypothalamus und in der Folge zur Ausbildung einer Fettsucht (BDV-CRL). Diese war
gekennzeichnet durch deutlich erhöhte Serumleptinspiegel. Verantwortlich für die
Elimination bzw. Kontrolle des Virus waren die CD8+ T<Zellen.
BDV -CRL replizierte im Vergleich zum BDV -MDCK im Gehirn immunsupprimierter
Ratten viel effizienter, was durch die hohen Virustiter dokumentiert wird.
Summary
XIII
SUMMARY
It could be demonstrated that viral nucleic acids are present in the blood 5- 10 weeks
before neutralizing antibodies appeared in the serum. Both neutralizing antibodies as
well as viral nucleic acids were found in the blood of chronically infected rats.
The non-neutralizing monoclonal antibody SP857 was generared by B-cell fusion of
brain lymphocytes, whereas the generation of the neutralizing monoclonal antibodies
H12, E6 and BI was done by fusion of spleen cells activated after a booster infection
with a recombinant Vaccinia virus expressing the BDV glycoprotein gp94.
It could be demonstrated that polyclonal neutralizing rat serum as well as the
neutralizing monoclonal antibodies H12, E6 and 13 1 were able to neutralize the virus in
cell culture supernatant, whereas control sera obtained from uninfected rats did not. The
intracellular virus titer was not reduced by the neutralizing antibodies.
Furthermore. neutralizing antibodies did not inhibit an ongoing infection, after the virus
had infected neuronal cells, The infection was blocked, if neutralizing antibodies were
present in the organism before the viral infection, so that the virus particles were not
able to infect the neuronal cells because of prior neutralization at the site of infection by
the antibodies.
The gp43, the C-terminal part of the BDV-glycoprotein gp94, is very important for the
infection of adjacent cells in eell culture. The incubation of BDV-Vero eells with
neutralizing antibodies prevented the pll-dependent cell-cell-fusions, which could be
seen in untreated cells.
No differences were found between infection with low doses (Hi - 104 ffu) of BDV 4p
01'
BDV-CRL virus, whereas the inoculation of BDV-MDCK virus led to a delay of
about 40 days in the appearance of clinical symptoms.
6
A high dose infection (l0 ffu) with BDV-MDCK virus led to nearly complete virus
clearance, whereas a high dose infection with BDV-CRL virus led to virus contro1. In
these animals virus could only be found in the hippocampus and the hypothalamus.
These animals developed an obesity syndrome and had significant higher serum leptin
levels as compared to controls. The cytotoxic T' cells turned out to be very important for
virus clearance (BDV-IvlDCK)
01'
virus control (BDV-CRL).
BDV-CRL virus replicates very efficiently in the brains of immunsuppressed infected
rats, whereas the BDV -MDCK virus did not.