Schmallenberg-Virus

Schlemmin, 06.05.2012
Schmallenberg-Virus
B. Hoffmann, D. Höper, M. Scheuch, H. Schirrmeier, M. Eschbaumer, K. Goller, K.
Wernike, M. Fischer, J. Gethmann, Ch. Staubach, C. Probst, F. Conraths, T.
Mettenleiter und M. Beer
CARGE
FLI
Schmallenberg-Virus (SBV)
Schmallenberg (Sauerland)
Historie und Hintergründe
Seit August 2011 vermehrt Anfragen an NRL BT,
Proben zu untersuchen. BTV-Fälle??
In NRW vermehrt Fälle von Milchrückgang und Fieber
in Milchviehherden; ähnliche Symptome in Holland
Einsendung von Proben an FLI/Institut für Virusdiagnostik
zur Abklärung (M. Holsteg, LWK NRW und R. Jungblut,
VUA Arnsberg)
Alle Untersuchungen negativ: BTV, EHDV, MKSV, BHV-1,
BKFV, BVDV, RVFV, BEFV
Anzucht auf Rinderzellen negativ
Ungerichtete Metagenomanalyse an einem Pool
von drei Blutproben
(Betrieb in Schmallenberg, NRW)
Metagenomanalyse mittels
Hochdurchsatzsequenzierung/
Next Generation Sequencing
Was ist “Metagenomanalyse”?
“The basic definition of metagenomics is the
analysis of genomic DNA from a whole
community.”
Gilbert JA, Dupont CL (2011). Ann Rev Mar Sci 3: 347-71. 10.1146/annurev-marine-120709-142811
Next generation sequencing
Roche Genome Sequencer Gsflex
(bis 400 Mio. Basenpaare je Sequenzlauf)
Metagenomanalyse
Host
Virus
Microbiom
Host
“Work flow” Prozess
Metagenomic Analyses Software Pipeline
Metagenomnachweis von SBV
Orthobunyavirus - SBV
- Genom mit 3 Segmenten (S, M, L), Negativstrang-RNA
- Übertragung durch Insektenvektoren (Culicoides spp.)
- Simbu-Serogruppe : Milde Klinik, aber kongenitale
Schäden!
Indirekte Immunfluoreszenz
Färbung: H. Schirrmeier
Simbu-Serogruppe
Saeed et al, JGV 2001
Phylogenie SBV
S segment
705nt; 96% similarity to Shamonda An5550
(coverage 97%)
Neighbor joining tree, Tamura-3-Parameter; 1000 bootstrap replicates
89
80
Aino HG-1/B/95 JAP
Aino M22011 JAP
Shuni An10107 AFR
Peaton KSB-1/P/06 JAP
100
85
59
Peaton ON-10/E/01 JAP
Sango An5077 AUS
Sabo An9398 AFR
Akabane KSB-2P01 JAP
78
100
Akabane Okayama 2001 JAP
Douglas CSIRO 150 AUS
Sathuperi OY-1/P/99 JAP
Sathuperi I-11155 IND
69
91
'Schmallenberg' GER
68
Shamonda An5550 AFR
90
59
98
0,1
85% similarity to Sathuperi
Shamonda MZ-6/P/02 JAP
Shamonda KSB-6/C/02 JAP
Oropouche TRVL9760 TRI
Schmallenberg-Virus:
Klinik - Missbildungen
Missgebildete Lämmer
Quelle:
Dr. M. Brügmann, LVI Oldenburg
LAVES Niedersachsen
Missgebildete Kälber
Photos: Holsteg, LWK NRW
Schäden am ZNS
Quelle:
Dr. M. Brügmann, LVI Oldenburg
LAVES Niedersachsen
Missbildungen/Schäden am ZNS
Deformation of the vertebral
column, torticollis, brachygnathia
inferior in a calf
Pictures: Courtesy of Dr. Martin Peters,
SVUA Arnsberg, Germany
Hydranencephaly
and cerebellar hypoplasia
Schmallenberg-Virus:
Experimentelle Infektion - Pathogenese
SBV TV 02/12
Serumproben
1e+6
5 Rinder: s.c. infiziert
4-5 Tage
R10
R11
R12
R13
R14
oral
contact
re-infected
1e+5
1e+4
2 Rinder oral inokuliert
2 Rinder re-infiziert
copies/μl
3 Kontaktiere
1e+3
1e+2
Inokulationsmaterial:
1e+1
KC#1-BHK#1-KC#1
1e+0
0
2
4
6
8
10
12
14
days post infection
Kurze Virämie von weniger als 6 Tagen in naiven Rindern
Kein Genomnachweis in Kontakttieren, Re-infizierten und oral Inokulierten
Kein SBV-AK-Nachweis in oral inokulierten Tieren und Kontakttieren
Exp. Infektion Schaf
sheep
27
cattle serum
cell culture supernatant
in-contact
29
quantification cycle (Cq)
31
33
35
37
39
41
43
no Cq
0
2
4
6
days post infection
8
10
12
Pathogenese - Diaplazentare Infektion
Wirtsspektrum
SBV-Infektionen bisher nur in Wiederkäuern
Rinder
Schafe
Ziegen
Bisons
Rotwild (Serologie)
Rehe (Serologie)
Keine Hinweise auf
Humaninfektionen!!
Institut für Virusdiagnostik
Schmallenberg-Virus:
Epidemiologie
SBV Epidemiologie
Nov 2011
Epidemiologische Situation: D und EU
Untersuchung missgebildeter Neugeborener:
Hohe Rate PCR-positiver Lämmer
Geringe Rate PCR-positiver Kälber
Serologie (vor Kolostrumaufnahme) als
Ergänzung – Änderung der Falldefinition
(siehe TSN – Update Falldefinition)
Epidemiologische Situation: D und EU
Germany
Netherlands
Belgium
France
Luxembourg
Italy
Spain
4 May, 2012; source: FluTrackers.com
Epidemische Kurve I
Epidemische Kurve II
Nachweis von SBV-Genom
in Gnitzen (Culicoides) aus dem Herbst
2011
• Belgien
- C. obsoletus s.s
- C. Dewulfi
• Dänemark/Italien
- Culicoides sp.
• Deutschland
- Positiver Pool aus
Brandenburg
Serologisches Monitoring
Weitere Spezies:
-Wildwiederkäuer: 12 von 15 Tieren (Rotwild/Damwild/Rehe) Antikörper-positiv
-Bisons: 64 von 103 Tieren sind Antikörper-positiv
Schlussfolgerungen und Ausblick
Beispiel Einschleppung: BTV als Indikator
BTV-8/-6/-11 Ausbruch als „Indikator“?
West Nile Virus
EHD
CCHF
African Horse sickness
Usutu-Virus
Rift Valley Fever
Schmallenberg-Virus
Ausblick und Schlussfolgerungen
Nach BTV-8, -6- und 11 erneuter Eintrag
einer „exotischen“ Tierseuche
in das gleiche Gebiet (NRW, Holland, Belgien)
Unbekannte „offene Eintritspforte“
Weitere Einträge wahrscheinlich
Erhöhte Wachsamkeit notwendig!
Sentinel Betriebe notwendig!
Vektorenmonitoring notwendig!
Danksagung
Angele Breithaupt, Christian Korthase
Moctezuma Reimann, Bianca Hillmann
Sven Sander, Karin Lissek
Patrik Zitzow
M. Holsteg – LWK NRW
R. Jungblut – UA Arnsberg
M. Brügmann - LVI Oldenburg
Robert Tesh, UTMB, Galveston, USA
Wim van der Poel, CVI Lelystad
Brigitte Cay , CODA-CERVA, Brüssel
Stephan Zientara, ANSES, Paris
Untersuchungseinrichtungen der Länder,
Länderministerien sowie Amtstierärzten
für die sehr gute Zusammenarbeit!
Phänomics