Fachbereich Veterinärmedizin


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    Neuartige Adenoviren nicht-humaner Primaten:
    hohe genetische Diversität und Hinweise auf Rekombinationen und zoonotische Übertragungen (2012)

    Art
    Hochschulschrift
    Autor
    Wevers, Diana (WE 5)
    Quelle
    Berlin: Mensch & Buch Verlag, 2012 — 120 Seiten
    ISBN: 978-3-86387-251-9
    Verweise
    URL (Volltext): http://www.diss.fu-berlin.de/diss/receive/FUDISS_thesis_000000045102
    Kontakt
    Institut für Virologie

    Robert-von-Ostertag-Str. 7-13
    Gebäude 35
    14163 Berlin
    Tel. +49 30 838 51833 Fax. +49 30 838 451847
    email:viro@zedat.fu-berlin.de

    Abstract / Zusammenfassung

    Adenoviren sind in der Lage, ein breites Wirbeltierspektrum zu infizieren, unter ihnen eine Vielzahl nicht-humaner Primaten. Die vorliegende Arbeit beschäftigte sich mit folgenden Fragestellungen: (i) Kommen AdVs bei wildlebenden nicht-humanen Primaten vor? (ii) Wie sind ihre phylogenetischen Eigenschaften? (iii) Besteht Potenzial einer zoonotischen Übertragung zwischen Menschen und nicht menschlichen Primaten? (iv) Lassen sich Rekombinationen bei AdVs wildlebender Primaten beobachten?
    Hierzu wurden 1285 Proben simianer Herkunft untersucht. Kot erwies sich als sehr geeignetes Probenmaterial zum AdV-Nachweis. Es konnten insgesamt 46 neuartige AdVs mittels degenerierter PCR Assays detektiert werden. Von ihnen stehen DPOL-Teilsequenzen zur Verfügung. Bei 29 gelang zusätzlich aus der gleichen Probe die Amplifikation des nahezu gesamten Hexon-Gens. Ob DPOL- und Hexon-Sequenzen aus einer Probe vom gleichen Virusgenom stammten, war nicht zu ermitteln. Deshalb wurden DPOL- und Hexon- Teilsequenzen getrennt betrachtet.
    Zusätzlich gelang es, ein AdV aus im Münsteraner Allwetterzoo gehaltenen Gorillas anzuzüchten und zu sequenzieren. Bei diesem AdV konnten DPOL- und Hexonsequenzen miteinander verbunden werden, wodurch eine Teilsequenz von 15.6 kb Länge für Vergleiche mit Genomen anderer AdVs und phylogenetische Untersuchungen zur Verfügung stand. Die Berechnungen phylogenetischer Stammbäume ergaben für Nukleinsäureteilsequenzen des DPOL- und Hexon-Gens eine hohe genetische Diversität. Die neuartigen AdVs gruppierten sich innerhalb aller etablierten humanen und simianen AdV-Spezies ein. Sieben AdVs von Altweltaffen bildeten eigene Kluster und konnten keiner bekannten AdV-Spezies zugeordnet werden. Zusätzlich konnten erstmalig Sequenzen von zwei distinkten AdVs aus Neuweltaffen nachgewiesen und phylogenetisch analysiert werden.
    Fünf in wildlebenden Schimpansen gefundene AdVs gaben Hinweise auf zoonotische Übertragungen zwischen Mensch und Schimpanse [PtroAdV-8 [HAdV-A], PtroAdV-10 [HAdV-D], PtroAdV-3 [HAdV-F], PtroAdV-7 [HAdV-B] und PtroAdV-14 [HAdV-E]]. Dies zeigt erstmalig, dass AdVs aus wildlebenden Menschenaffen große phylogenetische Ähnlichkeiten zu humanen AdVs aufweisen können. Allerdings wurden nur für einige AdVs Hinweise auf die Richtung der Übertragung erhalten. Um das zoonotische Potential von AdVs nicht humaner Primaten besser abzuklären zu können, sollten in Zukunft auch humane AdVs der gleichen Regionen identifiziert werden und Eingang in die phylogenetische Untersuchungen finden.
    Trotz Bemühungen, DPOL- und Hexon-Genteilsequenzen der AdVs wilder NHP miteinander zu verbinden, gelang dies nur bei dem angezüchteten AdV GgorAdV-B7. Deshalb wurde auch nur die Genom-Teilsequenz dieses AdV (15.6kb Länge) auf Rekombinationsereignisse untersucht. Die BLAST-Analyse der gesamten Nukleinsäureteilsequenz ergab, dass GgorAdV-B7 die größte Ähnlichkeit zu dem Schimpansen AdV SAdV-35.1 und dem humanen AdV HAdV-21 hat. Zusätzlich wurden phylogenetische Stammbäume der Gene DPOL, pTP, Penton und Hexon berechnet. Sie zeigten, dass GgorAdV-B7 in jedem Gen mit unterschiedlichen AdVs Gruppen bildete. So ist GgorAdV-B7 im DPOL- und pTP-Gen eng mit einer Vielzahl von AdVs von Gorillas und Schimpansen gruppiert. Im Hexon-Gen gruppiert es sich mit dem Schimpansen AdV SAdV-35.1, dem Bonobo AdV SAdV-35.2 und drei humanen AdVs (HAdV-11, HAdV-21 und HAdV-35). Die Nukleinsäuresequenz des Penton-Gens von GgorAdV-B7 hingegen ist nahezu identisch mit der Nukleinsäuresequenz des Penton-Gens des Schimpansen AdV SAdV-29. Diese unterschiedliche Gruppenbildung ist nicht durch eine koevolutionäre Entwicklung von GgorAdV-B7 mit seinem Wirt erklärbar, sondern Inter-Spezies-Übertragungen und Rekombinationsereignisse müssen ebenso eine Rolle gespielt haben. Insbesondere im Penton-Gen gibt es Hinweise auf ein Rekombinationsereignis zwischen AdVs unterschiedlicher Wirte. Elternviren konnten jedoch nicht identifiziert werden.
    Die Erkenntnisse dieser Arbeit lassen davon ausgehen, dass AdVs über ein nicht zu vernachlässigendes zoonotisches Potential verfügen und ihre phylogenetische Diversität durch Rekombinationsereignisse erhöht wird. Ob AdVs nicht humanen Ursprungs bereits in lokalen afrikanischen Bevölkerungsgruppen oder AdVs humanen Ursprungs in Affenpopulationen zirkulieren, ist bisher kaum abschätzbar. Im Hinblick auf die Gefährdung der Bevölkerung durch Pathogene zoonotischen Ursprungs und einhergehende Belastung der öffentlichen Gesundheitssysteme können Erkenntnisse und Nachweissysteme, wie die hier vorgelegten helfen, frühzeitig Risiken zu erkennen und Gegenmaßnahmen einzuleiten.