Paramyxoviren Filoviren Bornaviren Orthomyxoviren (allgemein) · (-) strang RNA-Viren,...

LMU

Paramyxoviren

Filoviren

Bornaviren

Orthomyxoviren (allgemein)

Picornaviren

HN

2008

LMU

http://www.gsbs.utmb.edu/microbook/ch041.htm

modifiziert

twocapsids

enveloped

non-enveloped

RNA-Viren - Einteilung

(-) strang RNA-Viren,unsegmentiert LMU

Paramyxoviridae: - Paramyxovirus Hum. Parainfl. Virus, Mumps- Morbillivirus Masernvirus- Pneumovirus RSV (Resp. Sync. Virus)

Filoviridae: - Filovirus Marburg VirusEbola Virus

Bornaviridae: - Bornavirus Bornaviren: Pferd, Schaf

(-) strang RNA-Viren,segmentiert

Orthomyxoviren: - Influenzavirus Influenza Virus (A,B,C)

LMUParamyxoviren,

Filoviren, Bornaviren

Gemeinsame Eigenschaften: „Mononegavirales“

(-) strang RNA-Genom

Genom einzelsträngig, nicht segmentiert

Virionen behüllt

Helicale Nukleokapside

RNA eng mit N-Proteinen und Transkriptase assoziiert

Replikation von (-) strang RNA-VirenLMU

gsbs.utmb.edu/microbook/ch059.htm

LMU(-)strang RNATranskription

www.urmc.rochester.edu/SMD/mbi/education/courses/MBI456files/ParamyxovirusI.pdf

LMU

HN Nov2008

Paramyxoviren

Paramyxoviren

• 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

LMU

LMU

HN Nov2008

Paramyxoviren

Parainfluenza(Paramyxovirus)

Parainfluenza: RNA-Viren mit Hülle, Ø 200nmhelikales Nukleokapsid

LMU

Parainfluenza

Gehört zur Familie der Paramyxoviren

4 Typen Parainfluenza 1-4 (Typ 3 in den erstenbeiden Lebensjahren, 1+2 im Vorschulalter)

Tröpfcheninfektion, Inkubationszeit 2-6 Tage

Epidemien meist im Herbst und Winter

LMU

Parainfluenza LMU

ParainfluenzaSaisonale Verteilung

Mumps(Paramyxovirus)

LMU

news.bbc.co.uk/2/low/health/4235453.stm

wwwdelivery.superstock.com/WI/223/824/Preview

Mumps(Paramyxovirus)

LMU

Parotitis (Entz. der Ohrspeicheldrüse)attenuierte Mumps Viren als Impfstoffweltweit endemisch verbreitetein SerotypInfektion im Kindes-/Jugendalterlebenslange ImmunitätZweiterkrankung möglich aber seltenMensch ist einziges ErregerreservoirTröpfcheninfektiongehäuft im Winter/FrühjahrInkubationszeit 16-18 Tagesubklinische Verläufe (30-40%)Mumpsmeningitis (3-10%, klinisch)Dauer 3-8 Tage

HN Nov2008

Masernvirus

news.bbc.co.uk/2/low/health/4235453.stm

www.tau.ac.il/.../rozenblatt/figures.html

Measles /Masern LMU

HN Nov2008

Masernvirus

Measles /Masern LMUhumanpathogenes Morbillivirusempfindlich gegenüber hoher Temperatur, Licht, UV, fettlösenden Subst.antigenisch stabil, nur 1 SerotypEinordnung 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 MenschenTröpfcheninfektion, Kontakt mit Nasen- oder Rachensekretbei über 95% der ungeschützten Infizierten → klinische Erscheinungen

Inkubationszeit: 8-10 Tage (katarrhal. Stadium), 2 Wo. bis zum ExanthemAnsteckungsfähigkeit: 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 LMUin 0,1% der Fälle: postinfektiöse Enzephalitis: Kopfschmerz, Fieber, Komaendet dann in 10-20% tödlich, bei 20-30% ZNS-ResidualschädenSSPE (subakute sklerosierende Panenzephalitis) nach 6-8 Jahren:neurologische Störungen, bis zum Verlust zerebraler FunktionenLiteratur: 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 Monatbis 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)

RSV, Respiratory Syncytial Virus

RNA Virus mit Lipidhülle, gehört zur Familie der Paramyxoviren

Bedeutendster Erreger von Infektionen derAtemwege bei Säuglingen und Kleinkindern

Weltweit verbreitet, Mensch ist das einzige Reservoir

LMU

RSV / Pathogenese

Pathogenese: Vermehrung auf Schleimhäutender Atemwege.Zilienepithel wird durch Syncytienbildungund 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.

LMU

RSV

Syncytienbildungmehrkernige Riesenzellen

LMU

RSV

Lungengewebe post-mortemEpithel Zellen

LMU

RSV / Infektionsweg

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 Tagebis zur pulmonalen Erkrankung

Die Ansteckungsfähigkeit besteht in der Regel 1- 5 Tage und erreicht ihren Höhepunkt währendder ersten Tage der Erkrankung

LMU

RSV

Diagnostik:

Nachweis viraler Antigene durch ELISAoder 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 nurin geringer Konzentration vorhanden und Titeranstieg erst nach 2-4 Wochen erfasst wird.

LMU

RSV

Immunfluoreszenz

LMU

RSV / Therapie

Therapie: symptomatisch, ausreichende Flüssigkeitszufuhr

Zur passiven Immunisierung für bestimmte Risikokinder Palivizumab (monklonaler AKgegen RSV-F-Protein, teuer)

Bei RSV-Infektionen im Krankenhaus:Räumliche Trennung für mindestens 7 Tage nach Beginn der klinischen Symptomatik.

Bei gehäuftem Auftreten: Information deszuständigen Gesundheitsamtes (§6 Abs. 3 IfSG)

LMU

HN Nov2008

Filoviren

www.urmc.rochester.edu/SMD/mbi/education/courses/MBI456files/ParamyxovirusI.pdf

HN Nov2008

FilovirenPleomorphes 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: Marburg VirusEbola Virus

Ivory CoastSudanZaireReston

LMU

HN Nov2008

Filoviren

(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

gsbs.utmb.edu/microbook/ch072.htm

HN Nov2008

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). Full-length glycoprotein (GP) can be expressed by two independent mechanisms; RNA editing and/or transcriptional frameshifting.

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.

gsbs.utmb.edu/microbook/ch072.htm

HN Nov2008

Filoviren

gsbs.utmb.edu/microbook/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.

HN Nov2008

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 Nov2008

Filoviren

HN Nov2008

Filoviren

gsbs.utmb.edu/microbook/ch072.htm

HN Nov2008

Filoviren

Reservoir: Natürliches Reservoir unklar,Virus lässt sich in einigen Fledermaustypenvermehren, Hinweis auf natürlichen Wirt ???

Übertragung: Mensch zu Mensch: Kontakt mit Körper-flüssigkeiten infizierter Personen,kontaminiertes medizinisches GerätAerosol ???

Sporadisches Auftreten von Ebola in Afrika, 2 größere Epidemien:1995: Kikwit (Zaire)2000: Gulu (Uganda)

S4 Erreger!

LMU

HN Nov2008

Marburg Virus

Reservoir: unbekannt

Übertragung: Mensch zu Mensch: Sekrete Infizierter

Vorkommen: Erstmals 1967 mit Versuchsaffen (grüneMeerkatzen) nach Europa importiert (Marburg,Frankfurt, Belgrad). Insgesamt 31 Infizierte, 7 Patienten verstarben. Uganda, Kenia.Alle Patienten hatten Kontakt mitBlut/Gewebe der Affen oder mit Infizierten.

Klinik: Inkubationszeit: 2 - 21 TageErste Symptome sind Fieber, Kopf-, Muskel-,Halsschmerz, Übelkeit und Durchfall, Ausschlag.Später schwere Hämorrhagien im Magen-,Darmtrakt, Lunge, Mundschleimhaut,Schock, Leberversagen, Multiorganversagen

LMU

HN Nov2008

Marburg Virus

Der Tod tritt meist meist 1-2 Wochen nach dem Auftretender 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 vorhandenElektrolyt-, Wasserhaushalt wichtig, FFPVerhinderung sekundärer Infektionen.

S4 Erreger!

LMU

HN Nov2008

Ebola Virus

Ebola Virus kommt in 4 verschiedenen Stämmen vor,von denen 3 Erkrankungen im Menschen auslösen:

Ebola-ZaireEbola-SudanEbola-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

Übertragung beim ungeschützen Geschlechtsverkehrmöglich.

LMU

HN Nov2008

Ebola VirusKlink: Inkubationszeit: 4-16 Tage

Erste Infektionszeichen: Grippe-ähnlich.Fieber-, Kopf-, Halsschmerzen, Schüttelfrost,Durchfall, Brechreiz, AusschlagSpäter starke Blutungen nach innen und außen mit den Folgen eines Schocks.

Massive Störung der Blutgerinnung,dauerhaftes Blutenuas Einstichstellen.

Psychosen, neurolog. Symptomatikmit Lähmungen.

Prognose: Letalität liegt zwischen 50-80%.Tod meist am neunten Krankheitstag.

Maßnahmen: Symptomatische Therapie. Schocktherapie.

LMU

HN Feb2004

Ebola Virus

Prophylaxe: Kein Impfstoff verfügbar.

Diagnostik: IgM-ELISA, PCR, Virusisolation

Häufigkeit: Die meisten Infektionen treten inKrankenhäusern auf, in denen bereitsinfizierte Patienten therapiert werden.

LMU

Bornavirus - StrukturLMU

LMU

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.

BornavirusSystematikReich:VirenBaltimore K.((-)ssRNA-Viren) (V)Ordnung:MononegaviralesFamilie:BornaviridaeGattung:BornavirusWissenschaftlicher NameBornavirus

Wikipedia

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 experimentelle Daten vorliegen.“ Wikipedia

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

Matrix Protein 1

envelope

8 RNPs

Hämagglutinin

Influenza - Hämagglutinin

Hämagglutinin-Trimer

13 verschiedene Antigen-Typen

Anheftung des Virusan die Zellmembran

Influenza - Replikation

Influenza - Adhesion

Influenza Virenadheriert an

Flimmer-epithelzellen

Influenza - Virustypen

3 Influenza-Erreger

Virustyp Verbreitung Wirt

A Pandemien MenschEpidemien Tier

B Epidemien Mensch

C sporadisch, Menscheher harmlos