Encephalitides induced by lyssa-, borna- and astroviruses : molecular detection and characterization

Die Enzephalitis ist eine entzündliche Erkrankung des Gehirns, die oftmals tödlich verläuft oder Folgeschäden hervorruft. Trotz verbesserter diagnostischer Methoden wird auch gegenwärtig bei zwei Drittel aller Enzephalitiden die Ursache nicht ermittelt. Ziel dieser Arbeit war es, für drei mit Enzephalitis im Zusammenhang stehende Viren Nachweisverfahren zu entwickeln, zu verbessern und zu validieren, Beprobungsmethoden zu verbessern und Systems für die Viruscharakterisierung zu optimieren. Die Standardmethoden der Tollwut-Diagnostik kommen in Entwicklungsländern oftmals nicht zum Einsatz. Abhilfe könnten so genannte „point-of-care tests (POCT)“ schaffen, welche für den schnellen und einfachen Feldeinsatz konzipiert sind. Ein Beispiel sind lateral-flow-device (LFD) basierte immundiagnostische Schnelltests. Diese wurden in einer Studie hinsichtlich ihrer Performance untersucht, wobei sich erhebliche Schwächen in der Sensitivität zeigten (Paper I). Daher wurden molekularbiologische POCT entwickelt und zusammen mit angepassten Magnetpartikel-basierten Schnellextraktionsverfahren getestet. Die entwickelte High-Speed RT-PCR und die recombinase polymerase amplification (RPA) lieferten eine Nachweisempfindlichkeit von 10 bzw. 1.000 Genomkopien pro Reaktion und eine Spezifität zwischen 100% und 97,2% (Paper II). Als weiteres Virus wurde das kürzlich neu entdeckte VSBV-1 untersucht, welches für die tödliche Enzephalitis dreier Bunthörnchenzüchter verantwortlich ist. Um die Verbreitung dieses Virus innerhalb der Hörnchenpopulation untersuchen zu können, wurden zwei in-vivo-Beprobungsmethode etabliert. Unter Zuhilfenahme dieser Methoden konnten mehrere VSBV-1-Infektionen in Hörnchen (aus den Unterfamilien Sciurinae und Callosciurinae) in Privathaltungen und Zoologischen Gärten in Deutschland, den Niederlanden und Kroatien identifiziert werden (ca. 3,5% aller beprobten Hörnchen). Dies weist auf eine ernstzunehmende Gefahr der Übertragung des Virus auf Menschen hin (Paper III und IV). Des Weiteren wurden mithilfe von high-throughput sequencing (HTS) und Metagenomanalyse zwei neue Astroviren identifiziert, die einen Neurotropismus anstatt der bekannten gastrointestinalen Pathogenese aufweisen. Dies betraf einerseits eine Kuh (Paper V) und andererseits zwei Schafen (Paper VI). Zur Charakterisierung wurden spezifische RT-qPCR Systeme sowie eine in-situ Hybridisierung entwickelt und eingesetzt. Zusammenfassend konnten neue Methoden zur Detektion und Charakterisierung von drei unterschiedlichen Enzephalitis-Viren entwickelt, validiert und für unterschiedliches Probenmaterial angewendet werden.