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Neuartige Polyomaviren in Menschen und nicht-humanen Primaten (2013)

Art

Hochschulschrift

Autor

Scuda, Nelly (WE 5)

Quelle

Berlin: Mensch und Buch Verlag, 2013 — VII, 167 Seiten

ISBN: 978-3-86387-413-1

Verweise

URL (Volltext): https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/8494

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Institut für Virologie

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Abstract / Zusammenfassung

Polyomaviren sind kleine, unbehüllte DNA-Viren, die sowohl Säugetiere als auch Vögel infizieren. Sie sind in der Lage, schwere Erkrankungen bei immungeschwächten Personen zu verursachen. Angesichts der zunehmenden Anzahl immunsupprimierter Menschen gelangen Polyomaviren als aufstrebende opportunistische Erreger zunehmend in den Fokus wissenschaftlicher Forschung. Um Einblicke in die Vielfalt und Verbreitung dieser Viren zu gewinnen, behandelt die vorliegende Arbeit folgende Fragestellungen: (i) Existieren weitere Polyomaviren in humanen und nichthumanen Primaten? (ii) Wie gliedern sich diese Vertreter in den phylogenetischen Stammbaum der Polyomaviren ein? (iii) Liefern diese Viren Hinweise auf mögliche Transmissionswege, Tropismen und Pathogenitäten der Polyomaviren? (iv) Inwiefern lassen Polyomaviren in nicht-humanen Primaten auf die Existenz bisher unbekannter menschlicher Polyomaviren schließen? Es wurden 792 Nekropsieproben simianer Herkunft mittels degenerierter PCR analysiert und auf Polyomavirus-Sequenzen untersucht. Milz-, Lymphknoten- und Darmproben erwiesen sich als geeignetes Material zum Polyomavirus-Nachweis. Es konnten 30 neuartige nicht-humane Primaten-Polyomaviren identifiziert werden: 19 in Menschenaffen (15 in Schimpansen, drei in Gorillas und eins im Orang-Utan), fünf in Altweltaffen und sechs in Neuweltaffen. Siebzehn Komplettgenome wurden erfolgreich sequenziert. Die phylogenetische Analyse zeigt, dass diese Polyomaviren über den gesamten Stammbaum verteilt sind. Zehn Polyomaviren aus wilden Menschenaffen weisen eine nahe Verwandtschaft zum humanen MCPyV auf. Dies lässt vermuten, dass MCPyV aus der Übertragung eines MCPyV-ähnlichen Schimpansen Polyomavirus auf den Menschen hervorgegangen ist. Zusätzlich wurden 597 humane Proben mit Hilfe einer degenerierten PCR untersucht, wobei sich Urin als Probenmaterial zum Polyomavirus-Nachweis gut eignete. Im Serum einer nierentransplantierten Patientin, die sich unter immunsuppressiver Behandlung befand, konnte ein bisher unbekanntes humanes Polyomavirus detektiert und das Genom vollständig sequenziert werden. Da bereits acht humane Polyomaviren bekannt waren, wurde dieses Virus Humanes Polyomavirus 9 (HPyV9) genannt. Im phylogenetischen Stammbaum ist es nahe mit dem LPyV verwandt. Humane Seroreaktivitäten gegen LPyV wurden auf eine Kreuzreaktivität zwischen HPyV9 und LPyV zurückgeführt. Um die Vielfalt der menschlichen Polyomaviren weiter zu untersuchen, wurde ein kombinierter Ansatz verwendet. Neben der Identifizierung und phylogenetischen Analyse der Affen-Polyomaviren wurden zusätzlich humane Seren auf Antikörper gegen Schimpansen-Polyomaviren untersucht. Das VP1 von vier Schimpansen-Polyomaviren, die phylogenetisch keinen humanen polyomaviralen Verwandten besitzen, wurde in E. coli exprimiert und als Antigen in einem ELISA verwendet. Humane Serum- und Plasmaproben aus der Elfenbeinküste und aus Deutschland zeigten zum Teil starke Seroreaktivitäten gegen die vier VP1 der Schimpansen-Polyomaviren. Es wird daher postuliert, dass innerhalb der menschlichen Population weitere Polyomaviren existieren, die genetisch mit den untersuchten Schimpansen- Polyomaviren verwandt sind und serologisch kreuzreagieren. Die Ergebnisse dieser Arbeit leisten einen wichtigen Beitrag, sowohl zum Verständnis der Diversität als auch zum Tropismus und zur evolutionären Entwicklung der Polyomaviren. Die generierten Sequenzinformationen ermöglichen die Entwicklung effektiverer nukleinsäure-basierter Systeme zur Detektion von bisher unbekannten Polyomaviren.