Borna disease virus 1

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Virus der Bornaschen Krankheit
Bdv c.jpg

3D-Modell Bornavirus

Systematik
Klassifikation: Viren
Realm: Riboviria[2]
Reich: Orthornavirae[1]
Phylum: Negarnaviricota
Subphylum: Haploviricotina
Klasse: Monjiviricetes
Ordnung: Mononegavirales
Familie: Bornaviridae
Gattung: Orthobornavirus
Art: Orthobornavirus bornaense
Unterart: Borna disease virus 1
Taxonomische Merkmale
Genom: (−)ssRNA
Baltimore: Gruppe 5
Hülle: vorhanden
Wissenschaftlicher Name
Borna disease virus 1
Kurzbezeichnung
BoDV-1
Links
NCBI Taxonomy: 1714621 (BoDV-1)
NCBI Reference: U04608 (BoDV-1)
ViralZone (Expasy, SIB): 279 (Gattung)
ICTV Taxon History: 201851553 (Spezies)

Das Virus der Borna'schen Krankheit (englisch Borna disease virus 1, BoDV-1, früher abgekürzt BDV; Spezies: Orthobornavirus bornaense) ist ein behülltes Virus mit einem Erbgut aus negativsträngiger, nichtsegmentierter RNA – ss(–)RNA – in der Gattung Orthobornavirus (früher Bornavirus) und damit zur Familie Bornaviridae gehörig. BoDV-1 ist das erste beschriebene Virus der Familie. Sein nächster Verwandter ist das zur selben Spezies gehörende Borna disease virus 2 (BoDV-2). Inzwischen sind weitere Orthobornaviren bei verschiedenen Säugetieren, Vögeln und Schlangen entdeckt worden, darunter das Bunthörnchen-Bornavirus (englisch variegated squirrel bornavirus 1, VSBV-1, Spezies: Orthobornavirus sciuri).[3]

BoDV-1 ist der Erreger der Borna'schen Krankheit, einer oftmals tödlichen neurologischen Erkrankung bei Pferden, Schafen, Neuweltkameliden und anderen Haussäugetieren. Bei selten auftretenden Infektionen des Menschen kann es ebenfalls eine schwere Enzephalitis mit zumeist tödlichem Ausgang hervorrufen.[4] Der einzige bisher bekannte Reservoirwirt des BoDV-1 ist die Feldspitzmaus (Crocidura leucodon), die selbst nicht an der Infektion erkrankt.[3][5]

Merkmale

In die Hülle der Viruspartikel (Virionen) ist das Glykoprotein (G) eingelagert. Dieses Protein vermittelt die Bindung des Virus an die Wirtszelle und bewerkstelligt auch den Verschmelzungsvorgang (Fusion) mit der Membran der Zielzelle. Auf der Innenseite der Hülle befindet sich das Matrixprotein (M). Ferner befindet sich im Virusinneren das RNA-Genom, das mit dem Phosphoprotein (P), dem Nukleoprotein (N), der viralen Polymerase (L) und einem kleinen Protein X (p10) verbunden (assoziiert) ist. Eine Besonderheit der Bornaviren ist, dass Transkription und Genomreplikation, anders als bei den übrigen Vertretern der Mononegavirales, im Zellkern ablaufen. Das Virus nutzt die dortige Spleißmaschinerie um durch Alternatives Spleißen aus einem Vorläufertranskript drei verschiedene mRNAs zur Synthese der Proteine M, L und G herzustellen.

Geschichte

Die hitzige Kopfkrankheit der Pferde, die durch das Bornavirus ausgelöst wird, wurde erstmals 1885 bei Kavalleriepferden in der Region der sächsischen Stadt Borna beschrieben – die Pferde eines ganzen Regiments waren an einer bisher unbekannten Krankheit zugrunde gegangen. Diese Stadt ist auch namensgebend für das Virus. Ernst Joest und Kurt Degen entdeckten 1909 die sogenannten Joest-Degen'schen-Kerneinschlusskörperchen, welche bei Vorhandensein auch heute noch als Hinweis auf die Borna'sche Krankheit dienen. Der Gießener Virologe Wilhelm Zwick vermutete bereits 1924 ein Virus als Ursache für die Erkrankung.

Borna'sche Krankheit bei Tieren

Die Borna'sche Krankheit befällt vor allem Pferde, Schafe und Neuweltkameliden, grundsätzlich sind jedoch auch viele andere Säugetierarten empfänglich.

Klinische Symptome sind Verhaltensänderungen, Bewegungsstörungen und eine Beeinträchtigung der Sensibilität und des Sensoriums wie: Absondern von der Herde, Depression, Leerkauen, gesenkte Kopfhaltung, Zähne knirschen, z. T. gesteigerter Bewegungsdrang, z. T. Aggressivität gegen andere, z. T. große Schreckhaftigkeit, herabgesetzte Teilnahme an der Umgebung, Spasmen und Speicheln. Im Endstadium Festliegen mit Ruderbewegungen, Fieberschübe. In einem großen Teil der Fälle tritt der Tod des Tieres nach einigen Tagen bis wenigen Wochen ein.

Tödliche Enzephalitiden bei Menschen

Im Jahr 2018 wurden BoDV-1-Infektionen erstmals auch beim Menschen nachgewiesen.[6][7] Drei Infizierte steckten sich mit hoher Wahrscheinlichkeit bei einer Organtransplantation vom selben Spender an, zwei davon verstarben im weiteren Verlauf an einer Hirnentzündung.[6][7][8] Eine BoDV-1-Infektion durch eine Organtransplantation scheint jedoch eine sehr seltene Ausnahme darzustellen. Bei allen anderen seither identifizierten Fällen erfolgte die Infektion nicht im Zusammenhang mit einer Organtransplantation. Inzwischen wurden 24 bestätigte Fälle von BoDV-1-Infektionen bei Menschen aus den Jahren 1996 bis 2021 in wissenschaftlichen Fachzeitschriften publiziert. Die Zahl der insgesamt bisher diagnostizierten Fälle liegt deutschlandweit bei mehr als 40. Fast alle dieser Patienten starben. Alle Fälle traten in bekannten Verbreitungsgebieten des Virus auf; die meisten in Bayern, einzelne jedoch auch in Brandenburg, Thüringen und Sachsen-Anhalt.[4][9][10][11][12][8][13][14][15][16][17] Laut Bayerischem Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit erkrankten 2021 deutschlandweit sieben Menschen, davon fünf aus Bayern.[18] Der Fall eines siebenjährigen Jungen aus Maitenbeth im bayrischen Landkreis Mühldorf am Inn, der Anfang August 2022 an einer BoDV-1-Infektion starb, erregte internationales Aufsehen, nachdem ein drei Jahre zuvor in demselben Ort verstorbenes Kind ebenfalls Opfer einer BoDV-1-Infektion geworden war.[19]

Früher vermuteten einige Mediziner auch eine Beteiligung des Virus an psychiatrischen Erkrankungen des Menschen, vor allem im Zusammenhang mit der bipolaren Störung und der Schizophrenie.[20] Diese beruhten vor allem auf dem vermeintlichen Nachweis von gegen Bornaviren gerichteten Antikörpern, Bornavirus-Antigen oder BoDV-1-spezifischer RNA im Blut der Patienten. Ein Beweis für die Korrektheit dieser Ergebnisse konnte jedoch nicht erbracht werden. Eine unabhängige Bestätigung durch andere Arbeitsgruppen gelang nicht und insbesondere die Nachweise von RNA durch Polymerase-Ketten-Reaktionen (PCR) konnten als Laborkontaminationen identifiziert werden.[21][22][23][24][25][26][27] Nach Einschätzung der Gesellschaft für Virologie aus dem Jahr 2008 zur damaligen Datenlage beruhte „die Behauptung, dass BDV ein humanpathogenes Agens ist, mit hoher Wahrscheinlichkeit auf einer Fehleinschätzung von Daten und ist durch wissenschaftliche Experimente nicht belegt“.[28][29]

Übertragungswege und Verbreitung

Die Feldspitzmaus ist der bisher einzige bekannte Reservoirwirt des BoDV-1. Infizierte Tiere scheiden das Virus über Kot, Urin, Speichel und die Haut aus, wodurch es nicht nur auf weitere Artgenossen, sondern auch auf andere Säuger, wie Pferde, Schafe, Alpakas und Menschen übertragen werden kann. Über die genauen Übertragungswege ist bisher nur wenig bekannt. Sowohl der direkte Kontakt mit einer infizierten Spitzmaus als auch der mit ihren Ausscheidungen gelten als mögliche Infektionsquellen. Ähnlich wie weitere Mitglieder der Familie Bornaviridae wird auch BoDV-1 vermutlich nur sehr ineffizient übertragen, so dass Infektionen bei Mensch und Tier selbst in Risikogebieten selten sind.[26][30]

Im Gegensatz zur Feldspitzmaus scheiden infizierte Nicht-Reservoirwirte (Pferd, Schaf, Alpaka, Mensch etc.) das Virus nach heutigem Kenntnisstand nicht auf natürliche Weise aus. Aufgrund der fehlenden Anpassung an diese Wirtsspezies bleibt das BoDV-1 fast ausschließlich auf das zentrale Nervensystem beschränkt, was eine Sackgasse für das Virus darstellt.[26] Der einzige bestätigte Fall einer Mensch-zu-Mensch-Transmission des BoDV-1 ist der einer Übertragung durch Organtransplantation von einem infizierten Spender auf drei Organempfänger.[8]

Da Haustiere und Menschen nicht zu seiner Verbreitung beitragen können, ist das BoDV-1 auf seinen Reservoirwirt angewiesen, der eine sehr territoriale und wenig mobile Lebensweise besitzt. Das Verbreitungsgebiet des Virus ist aufgrund dessen sehr begrenzt. Nach heutigem Kenntnisstand beschränkt es sich im Wesentlichen auf die östliche Hälfte Süddeutschlands (große Teile Bayerns sowie Teile von Baden-Württemberg, Thüringen, Sachsen, Sachsen-Anhalt und Brandenburg) und kleinere Vorkommen in der Schweiz (Graubünden und St. Gallen), Liechtenstein und Österreich (Vorarlberg und Oberösterreich). Vereinzelte Infektionsfälle bei Tieren außerhalb dieser bekannten Endemiegebiete sind vermutlich auf Ansteckungen während vorheriger Aufenthalte in den Endemiegebieten zurückzuführen.[26][4][31]

Meldepflicht

Für den direkten Nachweis humanpathogener Bornaviren, also auch für das BoDV-1, beim Menschen besteht nach § 7 Infektionsschutzgesetz (IfSG) in Deutschland eine namentliche Meldepflicht. Der direkte Nachweis von Bornavirus-Infektionen bei Säugetieren ist in Deutschland ebenfalls meldepflichtig (§ 1 in Verbindung mit der Anlage der Verordnung über meldepflichtige Tierkrankheiten und der Falldefinition).[32][33]

Literatur

  • S. Modrow, D. Falke, U. Truyen: Molekulare Virologie. 2. Auflage. Heidelberg/ Berlin 2003, ISBN 3-8274-1086-X.
  • Katrin Breitenborn: Bornavirus – Kontroverse um Humanpathogenität. In: Deutsches Ärzteblatt. Nr. 104, 2007, S. 1365–1368 aerzteblatt.de (PDF; 187 kB).

Weblinks

Wikisource: Bekanntmachung, betreffend die Anzeigepflicht für die Gehirn-Rückenmarksentzündung der Pferde. Vom 12. November 1896 – Quellen und Volltexte

Einzelnachweise

  1. ↑ ICTV: ICTV Taxonomy history: Akabane orthobunyavirus, EC 51, Berlin, Germany, July 2019; Email ratification March 2020 (MSL #35)
  2. ↑ ICTV Master Species List 2018b.v2. MSL #34, März 2019.
  3. ↑ a b Bornaviridae - Bornaviridae - Negative-sense RNA Viruses - ICTV. Abgerufen am 31. Mai 2021.
  4. ↑ a b c Hans Helmut Niller, Klemens Angstwurm, Dennis Rubbenstroth, Kore Schlottau, Arnt Ebinger, Sebastian Giese u. a.: Zoonotic spillover infections with Borna disease virus 1 leading to fatal human encephalitis, 1999–2019: an epidemiological investigation. In: The Lancet Infectious Diseases. Band 20, Nr. 4, 1. April 2020, S. 467–477, doi:10.1016/S1473-3099(19)30546-8.
  5. ↑ R. Dürrwald, J. Kolodziejek, H. Weissenböck, N. Nowotny: The bicolored white-toothed shrew Crocidura leucodon (HERMANN 1780) is an indigenous host of mammalian Borna disease virus. In: PloS one. Band 9, Nr. 4, 2014, ISSN 1932-6203, S. e93659, doi:10.1371/journal.pone.0093659, PMID 24699636, PMC 3974811 (freier Volltext).
  6. ↑ a b Drei Todesfälle in Deutschland: Bornavirus für Menschen doch gefährlich. In: FOCUS Online. Abgerufen am 27. März 2018.
  7. ↑ a b Humane Infektionen mit dem Borna Disease Virus (BoDV-1). In: Epidemiologisches Bulletin. Nr. 10. Robert Koch-Institut, 8. März 2018 (rki.de [PDF; abgerufen am 27. März 2018]).
  8. ↑ a b c Kore Schlottau, Leonie Forth, Klemens Angstwurm, Dirk Höper, Daniel Zecher: Fatal Encephalitic Borna Disease Virus 1 in Solid-Organ Transplant Recipients. In: New England Journal of Medicine. Band 379, Nr. 14, 4. Oktober 2018, ISSN 0028-4793, S. 1377–1379, doi:10.1056/NEJMc1803115 (nejm.org [abgerufen am 9. Juni 2022]).
  9. ↑ Christina Frank, Jonathan Wickel, Dirk Brämer, Jakob Matschke, Richard Ibe: Human Borna disease virus 1 (BoDV-1) encephalitis cases in the north and east of Germany. In: Emerging Microbes & Infections. Band 11, Nr. 1, 21. Dezember 2021, ISSN 2222-1751, S. 6–13, doi:10.1080/22221751.2021.2007737, PMID 34783638, PMC 8725967 (freier Volltext) – (englisch).
  10. ↑ Dennis Tappe, Kirsten Pörtner, Christina Frank, Hendrik Wilking, Arnt Ebinger: Investigation of fatal human Borna disease virus 1 encephalitis outside the previously known area for human cases, Brandenburg, Germany – a case report. In: BMC Infectious Diseases. Band 21, Nr. 1, Dezember 2021, ISSN 1471-2334, S. 787, doi:10.1186/s12879-021-06439-3, PMID 34376142, PMC 8353434 (freier Volltext) – (biomedcentral.com [abgerufen am 9. Juni 2022]).
  11. ↑ Philip Eisermann, Dennis Rubbenstroth, Daniel Cadar, Corinna Thomé-Bolduan, Petra Eggert: Active Case Finding of Current Bornavirus Infections in Human Encephalitis Cases of Unknown Etiology, Germany, 2018–2020. In: Emerging Infectious Diseases. Band 27, Nr. 5, Mai 2021, ISSN 1080-6040, S. 1371–1379, doi:10.3201/eid2705.204490, PMID 33900167, PMC 8084505 (freier Volltext) – (cdc.gov [abgerufen am 9. Juni 2022]).
  12. ↑ Friederike Liesche, Viktoria Ruf, Saida Zoubaa, Gwendolyn Kaletka, Marco Rosati: The neuropathology of fatal encephalomyelitis in human Borna virus infection. In: Acta Neuropathologica. Band 138, Nr. 4, Oktober 2019, ISSN 0001-6322, S. 653–665, doi:10.1007/s00401-019-02047-3, PMID 31346692, PMC 6778062 (freier Volltext) – (springer.com [abgerufen am 9. Juni 2022]).
  13. ↑ Friederike Liesche-Starnecker, Martina Schifferer, Jürgen Schlegel, Yannik Vollmuth, Dennis Rubbenstroth: Hemorrhagic lesion with detection of infected endothelial cells in human bornavirus encephalitis. In: Acta Neuropathologica. 3. Juni 2022, ISSN 0001-6322, doi:10.1007/s00401-022-02442-3, PMID 35657496, PMC 9164175 (freier Volltext) – (springer.com [abgerufen am 9. Juni 2022]).
  14. ↑ Bernhard Neumann, Klemens Angstwurm, Ralf A. Linker, Gertrud Knoll, Lisa Eidenschink: Antibodies against viral nucleo-, phospho-, and X protein contribute to serological diagnosis of fatal Borna disease virus 1 infections. In: Cell Reports Medicine. Band 3, Nr. 1, Januar 2022, S. 100499, doi:10.1016/j.xcrm.2021.100499, PMID 35106511, PMC 8784767 (freier Volltext) – (elsevier.com [abgerufen am 9. Juni 2022]).
  15. ↑ H. Meier, C. Bauer, W. Finkenzeller, J. Nentwich, M. Städt: Die Borna-Virus-Enzephalitis als Differenzialdiagnose zur seronegativen Autoimmunenzephalitis. In: Der Nervenarzt. 13. Januar 2022, ISSN 0028-2804, doi:10.1007/s00115-021-01259-x, PMID 35024881, PMC 8756745 (freier Volltext) – (springer.com [abgerufen am 9. Juni 2022]).
  16. ↑ Klaus Korn, Roland Coras, Tobias Bobinger, Sibylle M. Herzog, Hannes Lücking: Fatal Encephalitis Associated with Borna Disease Virus 1. In: New England Journal of Medicine. Band 379, Nr. 14, 4. Oktober 2018, ISSN 0028-4793, S. 1375–1377, doi:10.1056/NEJMc1800724 (nejm.org [abgerufen am 9. Juni 2022]).
  17. ↑ Roland Coras, Klaus Korn, Stefanie Kuerten, Hagen B. Huttner, Armin Ensser: Severe bornavirus-encephalitis presenting as Guillain–Barré-syndrome. In: Acta Neuropathologica. Band 137, Nr. 6, Juni 2019, ISSN 0001-6322, S. 1017–1019, doi:10.1007/s00401-019-02005-z (springer.com [abgerufen am 9. Juni 2022]).
  18. ↑ https://www.lgl.bayern.de/gesundheit/infektionsschutz/infektionskrankheiten_a_z/borna/index.htm Laut Bayerischem Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit
  19. ↑ Virus Borna uccide due bambini, è allarme in Germania per focolaio con oltre 40 casi. In: Il Gazzetino, 21. August 2022 (italienisch), abgerufen am selben Tag.
  20. ↑ Liv Bode: Borna Disease Virus – natürliche Infektion und Krankheit bei Tier und Mensch – Wissensstand und Neubewertung von Diagnostik, Pathogenese und Epidemiologie unter Einbeziehung eigener Studien. Habilitation, Robert Koch-Institut, Fachbereich Veterinärmedizin der Freien Universität Berlin, 1999 (http://www.diss.fu-berlin.de/diss/receive/FUDISS_thesis_000000002517)
  21. ↑ Peter Staeheli, Klaus Lieb: Bornavirus and psychiatric disorders – fact or fiction? In: Journal of Medical Microbiology. Band 50, 2001, S. 579–581 (jmm.sgmjournals.org (PDF; 50 kB) @1@2Vorlage:Toter Link/jmm.sgmjournals.org (Seite nicht mehr abrufbar, Suche in Webarchiven)  Info: Der Link wurde automatisch als defekt markiert. Bitte prüfe den Link gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis. )
  22. ↑ Deutscher Ärzteverlag GmbH, Redaktion Deutsches Ärzteblatt: Bornavirus: Kontroverse um Humanpathogenität. 18. Mai 2007, abgerufen am 7. August 2022.
  23. ↑ W. I. Lipkin, T. Briese, M. Hornig: Borna disease virus - fact and fantasy. In: Virus Research. Dezember 2011, Band 162, Nr. 1–2, S. 162–172; Epub: 1. Oktober 2011, PMID 21968299.
  24. ↑ M. Hornig, T. Briese, J. Licinio, R. F. Khabbaz, L. L. Altshuler, S. G. Potkin, M. Schwemmle, U. Siemetzki, J. Mintz, K. Honkavuori, H. C. Kraemer, M. F. Egan, P. C. Whybrow, W. E. Bunney, W. I. Lipkin: Absence of evidence for bornavirus infection in schizophrenia, bipolar disorder and major depressive disorder. In: Molecular Psychiatry. 2012, Band 17, S. 486–493, doi:10.1038/mp.2011.179; [Epub ahead of print] PMID 22290118.
  25. ↑ K. S. Na, S. H. Tae, J. W. Song, Y. K. Kim: Failure to detect borna disease virus antibody and RNA from peripheral blood mononuclear cells of psychiatric patients. In: Psychiatry Investigation. Dezember 2009, Band 6, Nr. 4, S. 306–312; Epub: November 2009, S. 5, PMID 20140130, PMC 2808801 (freier Volltext).
  26. ↑ a b c d Dennis Rubbenstroth, Kore Schlottau, Martin Schwemmle, Jürgen Rissland, Martin Beer: Human bornavirus research: Back on track! In: PLOS Pathogens. Band 15, Nr. 8, 8. Januar 2019, ISSN 1553-7374, S. e1007873, doi:10.1371/journal.ppat.1007873, PMID 31369648, PMC 6675037 (freier Volltext) – (plos.org [abgerufen am 6. August 2022]).
  27. ↑ Ralf Dürrwald, Jolanta Kolodziejek, Sibylle Herzog, Norbert Nowotny: Meta-analysis of putative human bornavirus sequences fails to provide evidence implicating Borna disease virus in mental illness. In: Reviews in Medical Virology. Band 17, Nr. 3, Mai 2007, S. 181–203, doi:10.1002/rmv.530 (wiley.com [abgerufen am 7. August 2022]).
  28. ↑ Stellungnahme der Gesellschaft für Virologie zum Thema Ist das Borna Disease Virus (BDV) ein humanpathogenes Agens? Auf: gapinfo.de; abgerufen am 27. März 2018.
  29. ↑ Stellungnahme des Robert Koch-Instituts zur Einstellung der Bornavirus-Forschung im Robert Koch-Institut, 2007.
  30. ↑ Daniel Nobach, Manon Bourg, Sibylle Herzog, Hildburg Lange-Herbst, Jorge A. Encarnação: Shedding of Infectious Borna Disease Virus-1 in Living Bicolored White-Toothed Shrews. In: PLOS ONE. Band 10, Nr. 8, 27. August 2015, ISSN 1932-6203, S. e0137018, doi:10.1371/journal.pone.0137018, PMID 26313904, PMC 4552160 (freier Volltext) – (plos.org [abgerufen am 6. August 2022]).
  31. ↑ Vanessa Schulze, Reinhard Große, Jenny Fürstenau, Leonie F. Forth, Arnt Ebinger: Borna disease outbreak with high mortality in an alpaca herd in a previously unreported endemic area in Germany. In: Transboundary and Emerging Diseases. 17. April 2020, ISSN 1865-1674, S. tbed.13556, doi:10.1111/tbed.13556 (wiley.com [abgerufen am 6. August 2022]).
  32. ↑ Verordnung über meldepflichtige Tierkrankheiten (TKrMeldpflV 1983) – Verordnung über meldepflichtige Tierkrankheiten in der Fassung der Bekanntmachung vom 11. Februar 2011 (BGBl. I S. 252), die zuletzt durch Artikel 1 der Verordnung vom 8. Juli 2020 (BGBl. I S. 1604) geändert worden ist
  33. ↑ Bornavirus-Infektionen der Säugetiere (Erreger: Bornaviridae): Amtliche Methode und Falldefinition. In: Amtliche Methodensammlung und Falldefinitionen : Meldepflichtige Tierkrankheiten. 1. Dezember 2021 (openagrar.de [abgerufen am 28. April 2022]).
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