Lernmaterialien für Virologie an der Universität Bochum

Intrazelluläre Ereignisse

• Transkriptionsapparat (Blockade zellulärer Transkription)
• Zelluläre RNA-Prozessierung (Transport zellulärer mRNA blockiert)
• Translationsapparat (cap-dependent translation; IRES)
• DNA-Synthese-Apparat (Interferenz mit zellulärer DNA-Synthese
• Modifikation zellulärer Proteine (viral codierte Proteinkinasen und Proteasen)

Morphologische Veränderungen

• Zytolytische Infektionen (Vakziniavirus)
• Synzytienbildung (Masernvirus)
• Immortalisierung
• Plaque assay
  • Lytische Viren
  • Kristallviolett
  • PFU/ml
• Focus assay
  • Nich-lytische Viren
  • Antikörper
  • FFU/mL

• Expression viraler Onkogene
• Integration des viralen Genoms
  • Anschalten zellulärer Pro-oncogene
  • Abschalten zellulärer Tumorsuppressorgene
• Lange Latenzzeiten
• Viren erzeugen immunsupprimierendes Tumorumfeld
• bis zu 15 % aller Tumore
• Burkitt-Lymphom, Hodgkin-Lymphom → EBV

Tumor-induzierende Viren

• Eppstein-Barr-Virus (EBV)
• Hepatitis-B-Virus (HBV)
• Hepatitis-C-Virus (HCV)
• Humanens Papillomvirus (HPV)
• Humanen T-lymphotropen Virus 1 (HTLV-1)
• Humanes Herpesvirus 8 (HHV- 8, auch Kaposi-Sarkom- Herpesvirus, KSHV)

Endemie

• Auftreten einer Erkrankung in einer bestimmten Population bzw. bestimmten Region
• Krankheitsursache ständig präsent
• gewissen Anteil der dort lebenden Individuen erfasst
• örtlich begrenzt + zeitlich unbegrenzt

Epidemie

• Stark gehäuftes Auftreten einer Erkrankung in einer bestimmten Population bzw. bestimmten Region
• über einen gewissen Zeitraum
• örtlich begrenzt + zeitlich begrenzt

Pandemie

• Auftreten einer Infektionserkrankung mit länderübergreifender, globaler Ausbreitung
• örtlich unbegrenzt + zeitlich (un)begrenzt

intrauterin

• Röteln
• CMV
• Parvovirus B19
• Toxoplasmose
• Syphilis
• Listerien
• SARS-CoV-2

perinatal

• Herpes simplex
• Varizella
• Hepatitis B
• HIV
• S. agalactiae
• N. gonorrhoeae
• C. trachomatis

HAV-Infektion

• Erreger: Hepatitis A-Virus (RNA, Picornaviridae, Hepatovirus)
• Verbreitung: 
  • Weltweit
  • Prävalenz mit der sanitären und sozioökonomischen Gesamtsituation korreliert
• Infektionsweg: Fäkal-orale Schmutz- und Schmierinfektionen
• Inkubationszeit: Im Mittel 27 Tage (Bereich: 3 – 5 Wochen)
• Krankheitsbild:
  • Je nach Alter der infizierten Person entwickelt sich ein ikterischer Verlauf
  • Fulminante und cholestatische Hepatitiden sind selten
• Diagnostik:
  • Anti-HAV-IgM-Nachweis
  • HAV-RNA-Nachweis
• Prophylaxe:
  • Hygienemaßnahmen
  • aktive Impfung
  • passive Immunisierung
• Therapie: Es existiert keine spezifische antivirale Therapie

HBV-Infektion

• Erreger: Hepatitis B-Virus (DNA, Hepadnaviridae, Orthohepadnavirus)
• Verbreitung: 
  • Weltweit
  • Hohe Endemie in Afrika, Ostasien, Ozeanien
• Infektionsweg: Parenteral
• Inkubationszeit: Im Mittel 60 – 90 Tage (Bereich: 45 – 180 Tage)
• Krankheitsbild:
  • Variabel
  • Ikterus tritt nur in 30 – 50 % der Fälle auf
  • Fulminante Verläufe sind selten
  • in bis zu 10 % der Fälle Übergang in eine chronische Infektion
• Diagnostik:
  • Abhängig von der Fragestellung 
  • zahlreiche serologische Marker 
  • HBV-DNA-Nachweis 
• Prophylaxe:
  • Expositionsprophylaxe
  • aktive Impfung
  • passive Immunisierung
• Therapie: Gabe von Interferon α bzw. Nukleos(t)idanaloga

HDV-Infektion

• Erreger:
  • Hepatitis D-Virus (Genus: Deltavirus)
  • Subvirales Agens mit zirkulärer Minusstrang RNA, die für ein HD-Antigen, nicht aber für ein Hüllprotein kodiert (-> dieses wird vom HBV geliefert (HBsAg))
• Verbreitung:
  • Weltweit
  • Häufungen in Populationen mit hohem HBsAg-Trägertum
• Infektionsweg:
  • Parenteral als Koinfektion mit HBV
  • Superinfektion eines HBsAg-Trägers
• Krankheitsbild:
  • bei Koinfektionen meist zweigipflig
  • bei Superinfektionen häufig schwere (fulminante) Verläufe mit hoher Chronifizierungsrate
• Diagnostik:
  • anti-HDV-Nachweis
  • HDV RNA
• Prophylaxe:
  • Impfung gegen HBV (keine spezifische HDV-Impfung)
  • Keine Impfung von HBsAg-Trägern möglich
• Therapie:
  • Gabe von pegyliertem Interferon α (48 Wochen) führt in rund 25% der Fälle zu einem dauerhaften virologischen Ansprechen
  • Spezifisch wirksame Substanzen (Myrcludex-B, Lonarfarnib und REP 2139) befinden sich in der klinischen Erprobung
  • Seit 2021 Myrcludex-B als Hepcludex von der EMA zugelassen

HCV-Infektion

• Erreger: Hepatitis C-Virus (RNA, Flaviviridae, Hepacivirus)
• Verbreitung:
  • Weltweit
  • Hohe Endemie in Nordafrika, Südostasien
• Infektionsweg:
  • Parenteral
  • hauptsächlich i.v. Drogenabusus
• Inkubationszeit: Im Mittel 2-26 Wochen
• Krankheitsbild: chronische Hepatitis -> Zirrhose und hepatozellulärem Karzinom
• Diagnostik
  • anti-HCV Antikörper mittels EIA
  • HCV-RNA
• Prophylaxe: 
  • Expositionsprophylaxe
  • v.a. Tranfusionsprodukte
  • keine Impfung!
• Therapie:
  • Kombination verschiedener DAA (direct acting antivirals)
  • erste und bislang einzige heilbare chronische Viruserkrankung!!

HEV-Infektion

• Erreger: Hepatitis E-Virus (RNA, Hepeviridae, Orthohepevirus)
• Verbreitung:
  • Weltweit
  • Genotyp 1-2: Afrika, Südostasien
  • Genotype 3-4: Europa, Amerika, Asien
• Infektionsweg: 
  • fäkal-oral
  • Zoonose
• Inkubationszeit: Im Mittel 15-60 Tage
• Krankheitsbild:
  • häufigster Erreger akuter viraler Hepatitiden
  • chronische Verläufe in Immunsupprimierten
  • hohe Morbidität und Mortalität bei Schwangeren
• Diagnostik: 
  • anti-HEV Antikörper
  • HEV-RNA
• Prophylaxe:
  • Meidung von nicht abgekochtem Wasser
  • kein Verzehr von unzureichend erhitztem Schweine oder Wildfleisch
• Therapie:
  • keine spezifische
  • Ribavirin (off-label)
  • Impfstoff nur in China zugelassen

• Chronisch-progressive Infektionen des ZNS
• Tödlich
• Verlust von Neuronen (Löcher) mit Gliose
• Amyloid
• Diagnose: post mortem durch Pathologen
• Beim Mensch: Creutzfeldt-Jakob-Erkrankung (CJD)
• Beim Schaf: Scrapie seit über 200 Jahren bekannt

Histopathologie der vCJD

• Spongiforme Degeneration mit zentralen Plaques
• PrP-Immunhistologie als Nachweis

Scrapie (1752)

• vielen Teilen der Welt ->  vermutlich von Spanien nach ganz Europa, von England in restliche Welt
• Schafe und Ziegen -> schwere neurologische Symptome, u.a. Kratzen an Zäunen (Scrape)
• Inzidenz steigt mit Alter der Tiere, nicht jünger als 1,5 Jahre -> Inkubationszeit länger
• Lämmer befallener Schafe häufiger befallen
• Erreger kann im Weideland mindestens 3 Jahre überdauern
• Genaue Übertragung unklar
• Erreger als erstes in Tonsillen und Mesenterialen Lymphknoten nachweisbar -> orale Übertragung?

Erreger der Scrapie-Erkrankung

• Zunächst „slow-virus“-Infektion vermutet
• Extrem Hitze-stabil
• Extrem Strahlen und UV-resistent -> DNase und RNase resistent
• Sensitiv gegenüber Protein-denaturierenden Verfahren (SDS, Phenol)

• in allen Fällen bei einer bestimmten Krankheit nachweisen lassen
• beim Gesunden immer fehlen muss
• muss sich auf Nährböden oder in geeigneter Zellkultur züchten lassen in Form von Reinkultur
• Gesunde Organismen -> Inokulierung des Erregers -> gleiche Krankheit entwickeln
• Re-Isolierung des Erregers aus experimentell infizierten Organismen gelingen

Grenzen

• Reservoire in Tieren für viele Viren (Fledermäuse, Stechmücken) -> aktive Replikation ohne Krankheit
• Viele Viren lassen sich nur schwer oder gar nicht kultivieren (Papillomavirusen, HBV, HEV)