Paramyxoviren Filoviren Bornaviren Orthomyxoviren (allgemein)

LMU
Paramyxoviren
Filoviren
Bornaviren
Orthomyxoviren (allgemein)
LMU
nonenveloped
Picornaviren
two
capsids
enveloped
http://www.gsbs.utmb.edu/microbook/ch041.htm
modifiziert
H
N
2
0
0
8
RNA-Viren -
Einteilung
(-) strang RNA-Viren,
unsegmentiert
LMU
Paramyxoviridae: - Paramyxovirus
- Morbillivirus
- Pneumovirus
Hum. Parainfl. Virus, Mumps
Masernvirus
RSV (Resp. Sync. Virus)
Filoviridae:
- Filovirus
Marburg Virus
Ebola Virus
Bornaviridae:
- Bornavirus
Bornaviren: Pferd, Schaf
(-) strang RNA-Viren,
segmentiert
Orthomyxoviren: - Influenzavirus
Influenza Virus (A,B,C)
Paramyxoviren,
LMU
Filoviren, Bornaviren
Gemeinsame Eigenschaften:
„Mononegavirales“
(-) strang RNA-Genom
Genom einzelsträngig, nicht segmentiert
Virionen behüllt
Helicale Nukleokapside
RNA eng mit N-Proteinen und Transkriptase assoziiert
LMU
Replikation von (-) strang RNA-Viren
gsbs.utmb.edu/microbook/ch059.htm
(-)strang RNA
Transkription
www.urmc.rochester.edu/SMD/mbi/education/courses/MBI456files/ParamyxovirusI.pd
f
LMU
Paramyxoviren
HN Nov
2008
LMU
Paramyxoviren
LMU
• 1 Molekül (-)strang RNA, 16-20 kb
• lipidhaltiges envelope, helikales Nukleokapsid
• Durchmesser: 150-300 nm
• 6-10 wichtige Proteine (Transkriptase)
• Einige Viren mit Neuraminidase, Hämagglutinin
• Replikation im Cytoplasma
• Assembly: budding durch Zellmembran
• Meist enger Wirtsbereich
Paramyxoviren
HN Nov
2008
LMU
Parainfluenza
(Paramyxovirus)
LMU
Parainfluenza: RNA-Viren mit Hülle, Ø 200nm
helikales Nukleokapsid
Parainfluenza
LMU
Gehört zur Familie der Paramyxoviren
4 Typen Parainfluenza 1-4 (Typ 3 in den ersten
beiden Lebensjahren, 1+2 im Vorschulalter)
Tröpfcheninfektion, Inkubationszeit 2-6 Tage
Epidemien meist im Herbst und Winter
Parainfluenza
LMU
Parainfluenza
Saisonale Verteilung
Mumps
(Paramyxovirus)
news.bbc.co.uk/2/
low/health/4235453.stm
wwwdelivery.superstock.com/
WI/223/824/Preview
LMU
Mumps
(Paramyxovirus)
LMU
Parotitis (Entz. der Ohrspeicheldrüse)
attenuierte Mumps Viren als Impfstoff
weltweit endemisch verbreitet
ein Serotyp
Infektion im Kindes-/Jugendalter
lebenslange Immunität
Zweiterkrankung möglich aber selten
Mensch ist einziges Erregerreservoir
Tröpfcheninfektion
gehäuft im Winter/Frühjahr
Inkubationszeit 16-18 Tage
subklinische Verläufe (30-40%)
Mumpsmeningitis (3-10%, klinisch)
Dauer 3-8 Tage
Masernvirus
www.tau.ac.il/.../rozenblatt/figures.html
news.bbc.co.uk/2/
low/health/4235453.stm
HN Nov
2008
Measles /Masern
LMU
Masernvirus
HN Nov
2008
Measles /Masern
LMU
humanpathogenes Morbillivirus
empfindlich gegenüber hoher Temperatur, Licht, UV, fettlösenden Subst.
antigenisch stabil, nur 1 Serotyp
Einordnung in 8 Clades (A-H) mit insgesamt 23 Genotypen
weltweite Verbreitung ( ↑ Afrika, besonders viele tödliche Verläufe)
in D: Meldepflicht; 2004: 121 Fälle, tatsächliche Fallzahlen höher?
Reservoir: infizierte und akut erkrankte Menschen
Tröpfcheninfektion, Kontakt mit Nasen- oder Rachensekret
bei über 95% der ungeschützten Infizierten → klinische Erscheinungen
Inkubationszeit: 8-10 Tage (katarrhal. Stadium), 2 Wo. bis zum Exanthem
Ansteckungsfähigkeit: 5 Tage vor bis 4 Tage nach Auftr. des Exanthems
Klinische Symptomatik: Fieber, Schnupfen, Husten (Koplik-Flecken)
dann Masernexanthem (Gesicht, hinter Ohren)
Transitorische Immunschwäche mit einer Dauer von etwa 6 Wochen
Measles /Masern
LMU
in 0,1% der Fälle: postinfektiöse Enzephalitis: Kopfschmerz, Fieber, Koma
endet dann in 10-20% tödlich, bei 20-30% ZNS-Residualschäden
SSPE (subakute sklerosierende Panenzephalitis) nach 6-8 Jahren:
neurologische Störungen, bis zum Verlust zerebraler Funktionen
Literatur: eine tödliche Erkrankung auf 10.000 bis 20.000 Erkrankungen
Diagnostik: klinisch typ. Bild, ansonsten virusspezifische IgM, RT-PCR
Therapie: Keine spezif. antivirale Therapie vorhanden; Bettruhe
Prävention: Impfung (Virus ist antigenisch weitgehend stabil)
Erstimpfung: 11.-14. Monat (nach Verschwinden der maternalen AK)
Zweitimpfung: 15. - 23 Monat
bis zu 5% der Impflinge: „Impfmasern“ (Fieber, Exanthem)
Meldepflicht: Krankheitsverdacht, Erkrankung, Tod: namentlich
an das zuständige Gesundheitsamt
Measles /Masern
LMU
Measles /Masern
(Morbillivirus)
LMU
RSV
(Pneumovirus)
LMU
RSV, Respiratory Syncytial Virus
RNA Virus mit Lipidhülle,
gehört zur Familie der Paramyxoviren
Bedeutendster Erreger von Infektionen der
Atemwege bei Säuglingen und Kleinkindern
Weltweit verbreitet,
Mensch ist das einzige Reservoir
RSV / Pathogenese
LMU
Pathogenese: Vermehrung auf Schleimhäuten
der Atemwege.
Zilienepithel wird durch Syncytienbildung
und körpereigene Abwehr zerstört
Klinisches Bild:
Rhinitis, Pharyngitis, Tracheobronchitis,
Bronchiolitis, (häufig Ursache von
Pseudo-Krupp bei Säuglingen)
Häufige Komplikation: Pneumonien,
die bei bis zu 40% der stationär
behandelten Fälle auftreten.
RSV
Syncytienbildung
mehrkernige Riesenzellen
LMU
RSV
Lungengewebe post-mortem
Epithel Zellen
LMU
RSV / Infektionsweg
LMU
Die Übertragung erfolgt durch Tröpfcheninfektion
bei engem Kontakt,
aber auch durch kontaminierte Gegenstände sowie
über kontaminierte Oberflächen
(auch kontamierte Hände)
Inkubationszeit: 2-8 Tage, im Mittel 4 Tage
bis zur pulmonalen Erkrankung
Die Ansteckungsfähigkeit besteht in der Regel
1- 5 Tage und erreicht ihren Höhepunkt während
der ersten Tage der Erkrankung
RSV
LMU
Diagnostik:
Nachweis viraler Antigene durch ELISA
oder IFT in Nasenrachenspülwasser
(schnell, spezifisch, sensitiv, billig).
RSV RT-PCR (schnell, spezifisch, sensitiv)
Viruskultur (zeitaufwendig, CPE nach 4-7 Tagen)
Serodiagnostik ungeeignet, da Antikörper oft nur
in geringer Konzentration vorhanden und
Titeranstieg erst nach 2-4 Wochen erfasst wird.
RSV
Immunfluoreszenz
LMU
RSV / Therapie
Therapie:
LMU
symptomatisch,
ausreichende Flüssigkeitszufuhr
Zur passiven Immunisierung für bestimmte
Risikokinder Palivizumab (monklonaler AK
gegen RSV-F-Protein, teuer)
Bei RSV-Infektionen im Krankenhaus:
Räumliche Trennung für mindestens
7 Tage nach Beginn der klinischen Symptomatik.
Bei gehäuftem Auftreten: Information des
zuständigen Gesundheitsamtes (§6 Abs. 3 IfSG)
Filoviren
www.urmc.rochester.edu/SMD/mbi/
education/courses/MBI456files/ParamyxovirusI.pdf
HN Nov
2008
LMU
Filoviren
Pleomorphes Aussehen: Viruspartikel nehmen
unterschiedliche Strukturen ein:
Lange (manchmal) verzweigte Filamente (bis 14.000 nm),
kurze Filamente, U-förmig, kreisförmig, spiralartig
Durchmesser: 80 nm
Einzelstrang (-) RNA-Genom, behüllt, 19.000 Basen
Freisetzung aus Zellen durch „budding“
Bisher nur zwei Erreger bekannt:
HN Nov
2008
Marburg Virus
Ebola Virus
Ivory Coast
Sudan
Zaire
Reston
Filoviren
gsbs.utmb.edu/
microbook/
HN Nov
2008
ch072.htm
(A) Electron micrograph of Marburg virus. Ultrathin sections obtained from primary cultures
of human endothelial cells three days p.i.. Particles consist of a nucleocapsid surrounded
by a membrane in which spikes are inserted (arrows). Bar, 0.5 µm; bar inset, 50 nm.
(B) Filoviral structural proteins. The ribonucleoprotein complex (RNP) consists of the
nonsegmented negative-strand RNA genome and four of the structural proteins;
nucleoprotein (NP); virion structural protein (VP) 30; VP35; L (large or polymerase) protein.
VP24 and VP40 are membrane-associated proteins, and the spikes are formed by the
glycoprotein (GP). Differences in the electrophoretic mobility patterns of filoviral structural
proteins are schematically illustrated
Filoviren
Filoviral genomes consist of a single,
negative-stranded, linear RNA molecule.
Differences in the organization between
Marburg and Ebola type viruses are
indicated.
(B) Expression strategies of gene 4. Gene 4
of Ebola type viruses is transcribed from
two open reading frames. The primary gene
product is a small glycoprotein (sGP). Fulllength glycoprotein (GP) can be expressed
by two independent mechanisms; RNA
editing and/or transcriptional frameshifting.
gsbs.utmb.edu/microbook/ch072.htm
HN Nov
2008
Key: A, adenosine residue; asterisk, positions of
gene overlap; c, carboxy-terminal end of the
protein; G, glycoprotein gene; GP, glycoprotein; L,
polymerase (L) gene; n, amino-terminal end of the
protein; N, nucleoprotein gene; sGP, small
glycoprotein; 3', 3' terminal end of the genome and
subgenomic RNA; 5', 5' terminal end of the
genome and subgenomic RNA; 24, virion
structural protein (VP) 24 gene; 30, VP30 gene; 35,
VP35 gene; 40, VP40 gene.
Filoviren
gsbs.utmb.edu/
microbook/
HN Nov
2008
ch072.htm
The nonsegmented negative-stranded RNA genome is transcribed into subgenomic RNAs
which are polyadenylated at their 3' and presumably capped at their 5' ends. Replication
works via a full length (+)-strand antigenome which serves as a template for synthesis of ()-strand genome molecules. Transcription and replication take place in the cytoplasm and
are mediated by the virus-encoded polymerase (L) protein and cofactors.
Key: c, carboxy-terminal end of the protein; cap, 5' end cap of subgenomic RNA; l, 3' leader region; L,
polymerase (large) protein gene; n, amino-terminal end of the protein ; N, nucleoprotein gene; t, 5' trailer
region; 3', 3' end of the genome, antigenome, or subgenomic RNA; 5', 5' end of the genome, antigenome,
or subgenomic RNA; (-), minus-sense RNA; (+), plus-sense RNA; 'CUNCNUNUAAUU', transcriptional
start signal; 'UAAUUCUUUUU', transcriptional termination signal; 'UAAUU', highly conserved pentamer
present in all transcriptional signals.
Filoviren
HN Nov
2008
Possible role of monocytes/macrophages and endothelial cells in the development of filoviral
hemorrhagic fever. (i) Infection of monocytes/macrophages leads to activation and release of
various cytokines and mediators. (ii) Cytokines may cause upregulation of cell adhesion
molecules, increased procoagulant activity, and increased paraendothelial permeability. (iii)
Infected monocytes/macrophages may support spread of virus in the infected host. (iv) Infection of
endothelial cells may contribute to viremia and development of hemorrhage (destruction of cells).
Key: BM, basement membrane; CAM, cell adhesion molecules; E, erythrocyte; EC, endothelial cell; MAC,
macrophage; N, nucleus; V, vacuole; Vir, viral particle.
Filoviren
HN Nov
2008
Filoviren
gsbs.utmb.edu/microbook/ch072.htm
HN Nov
2008
Filoviren
Reservoir:
LMU
Natürliches Reservoir unklar,
Virus lässt sich in einigen Fledermaustypen
vermehren, Hinweis auf natürlichen Wirt ???
Übertragung: Mensch zu Mensch: Kontakt mit Körperflüssigkeiten infizierter Personen,
kontaminiertes medizinisches Gerät
Aerosol ???
Sporadisches Auftreten von Ebola in Afrika,
2 größere Epidemien:
1995: Kikwit (Zaire)
2000: Gulu (Uganda)
HN Nov
2008
S4 Erreger!
Marburg Virus
Reservoir:
LMU
unbekannt
Übertragung: Mensch zu Mensch: Sekrete Infizierter
HN Nov
2008
Vorkommen:
Erstmals 1967 mit Versuchsaffen (grüne
Meerkatzen) nach Europa importiert (Marburg,
Frankfurt, Belgrad). Insgesamt 31 Infizierte,
7 Patienten verstarben. Uganda, Kenia.
Alle Patienten hatten Kontakt mit
Blut/Gewebe der Affen oder mit Infizierten.
Klinik:
Inkubationszeit: 2 - 21 Tage
Erste Symptome sind Fieber, Kopf-, Muskel-,
Halsschmerz, Übelkeit und Durchfall, Ausschlag.
Später schwere Hämorrhagien im Magen-,
Darmtrakt, Lunge, Mundschleimhaut,
Schock, Leberversagen, Multiorganversagen
Marburg Virus
LMU
Der Tod tritt meist meist 1-2 Wochen nach dem Auftreten
der Symptome ein und wird in der Regel durch die schweren
Blutungen und/oder Schockzustände verursacht.
Mortalitätsrate bei ca. 30%, lange Rekonvaleszenzphase.
Sehr seltene Erkrankung. Leber ist wichtiges Zielorgan.
Zur Pathogenese ist wenig bekannt.
Diagnose: IgM-ELISA, PCR
Maßnahmen: Spezifische Behandlung nicht vorhanden
Elektrolyt-, Wasserhaushalt wichtig, FFP
Verhinderung sekundärer Infektionen.
HN Nov
2008
S4 Erreger!
Ebola Virus
LMU
Ebola Virus kommt in 4 verschiedenen Stämmen vor,
von denen 3 Erkrankungen im Menschen auslösen:
Ebola-Zaire
Ebola-Sudan
Ebola-Ivory Coast
Ebola-Reston (Erkrankungen in Affen)
Das Reservoir ist unbekannt (Zoonotisch, Afrika)
Bestätigte Fälle im Kongo, in Uganda, Gabun, Zaire,
Elfenbeinküste, Liberia, Sudan. Erste Diagnose 1976.
Hinweise auf Infektionen durch Verzehr von Affenfleisch
HN Nov
2008
Übertragung beim ungeschützen Geschlechtsverkehr
möglich.
Ebola Virus
Klink:
LMU
Inkubationszeit: 4-16 Tage
Erste Infektionszeichen: Grippe-ähnlich.
Fieber-, Kopf-, Halsschmerzen, Schüttelfrost,
Durchfall, Brechreiz, Ausschlag
Später starke Blutungen nach innen und
außen mit den Folgen eines Schocks.
Massive Störung der Blutgerinnung,
dauerhaftes Blutenuas Einstichstellen.
Psychosen, neurolog. Symptomatik
mit Lähmungen.
HN Nov
2008
Prognose:
Letalität liegt zwischen 50-80%.
Tod meist am neunten Krankheitstag.
Maßnahmen:
Symptomatische Therapie. Schocktherapie.
Ebola Virus
HN Feb
2004
LMU
Prophylaxe:
Kein Impfstoff verfügbar.
Diagnostik:
IgM-ELISA, PCR, Virusisolation
Häufigkeit:
Die meisten Infektionen treten in
Krankenhäusern auf, in denen bereits
infizierte Patienten therapiert werden.
Bornavirus - Struktur
LMU
Bornavirus
LMU
Systematik
Reich:
Viren
Baltimore K.
((-)ssRNA-Viren) (V)
Ordnung:
Mononegavirales
Familie:
Bornaviridae
Wikipedi
a
Gattung:
Bornavirus
Wissenschaftlicher Name
Bornavirus
Die „Hitzige Kopfkrankheit“ der Pferde, die durch das
Bornavirus ausgelöst wird, wurde erstmals 1885 bei
Kavalleriepferden in der Stadt Borna beschrieben. Diese Stadt in
Sachsen ist namensgebend für das Bornavirus.
Bornavirus - Genom
LMU
Die Borna-Krankheit befällt vor allem Pferde und Schafe.
In jüngerer Zeit wurden auch Infektionen anderer Tierarten
beschrieben.
Eine Beteiligung des Virus an psychiatrischen Erkrankungen des Menschen
wird von wenigen Medizinern vermutet, vor allem im Zusammenhang mit
wiederkehrender und manischer Depression und Schizophrenie. Ein
hinreichender Beweis für den Zusammenhang ist derzeit nicht erbracht.
Nach Einschätzung der Gesellschaft für Virologie, des Berufsverbandes der
Virologen im deutschsprachigen Raum „beruht die Behauptung, dass BDV
ein human- pathogenes Agens ist, mit hoher Wahrscheinlichkeit auf einer
Fehleinschätzung von Daten und ist durch wissenschaftliche Experimente
nicht belegt“. Entsprechende Behauptungen führten „zu Irritationen in der
Öffentlichkeit und [bei] betroffenen Patienten und sollte[n] solange
unterbleiben, bis gegebenenfalls andere verlässliche und validierte
Wikipedi
experimentelle Daten vorliegen.“
a
Bornavirus - Genom
LMU
Orthomyxoviren/Influenza
Influenza Viren gehören zur
Familie der Orthomyxoviren
Orthomyxoviren besitzen ein
segmentiertes Genom
(7 bzw. 8 RNA-Moleküle
in einem Viruspartikel)
Die RNAs haben
(-) strang Orientierung
Influenza - Aufbau Viruspartikel
Neuraminidase
envelope
Hämagglutinin
Matrix Protein 1
8 RNPs
Influenza - Hämagglutinin
HämagglutininTrimer
13 verschiedene
Antigen-Typen
Anheftung des Virus
an die Zellmembran
Influenza - Replikation
Influenza - Adhesion
Influenza Viren
adheriert an
Flimmerepithelzellen
Influenza - Virustypen
3 Influenza-Erreger
Virustyp Verbreitung
Wirt
A
Pandemien
Epidemien
Mensch
Tier
B
Epidemien
Mensch
C
sporadisch,
eher harmlos
Mensch