Untersuchungen zur Diagnostik und Risikobewertung von emerging und re-emerging Orthopockenviren in Deutschland

Abstract

Orthopockenviren können Infektionen in Tieren und Menschen mit entweder einem sehr engen Wirtsspektrum oder einem breiten Wirtsspektrum hervorrufen. So infizierte das Variola-Virus ausschließlich den Menschen, während von anderen Orthopockenviren Übertragungen vom Tier auf den Menschen, so genannte zoonotische Infektionen, bekannt sind. Obwohl die Variola-Viren durch weltweite Impfungen vor 30 Jahren ausgerottet wurden, besteht das Risiko des erneuten Auftretens aus nicht bekannten Quellen oder durch gezielte bioterroristische Anschläge. Ein Wiederauftreten (re-emerging) von Variola-Viren hätte in der teilweise immunologisch naiven Bevölkerung unabsehbare Konsequenzen, da es keine zugelassene Therapie gibt. Daher ist eine rechtzeitige Erkennung von VARV-Infektionen essentiell für die schnelle Einleitung von Gegenmaßnahmen wie z.B. die Umsetzung des deutschen Pockenrahmenplans (http://www.rki.de/cln_151/nn_1350428/DE/Content/Infekt/Biosicher heit/Vorsorge/Pockenrahmenkonzept/pockenrahmenkonzept__node.html?__nnn=true). Die vorliegende Arbeit beschreibt daher zunächst Ansätze der verlässlichen Diagnostik von Orthopockenviren und die schnelle Erkennung von Variola-Viren aus klinischen und Umweltproben. Abgesehen von Variola-Viren, deren Risiko des Auftretens trotz potenziell dramatischer Folgen als gering eingeschätzt wird, kommt es in Deutschland und Europa vermehrt zu Infektionen mit Kuhpockenviren. Diese Viren spielen als emerging viruses insofern eine besondere Rolle, als sie das größte und kompletteste Genom besitzen und trotz großer Heterogenität im Genom, ganze Bereiche mit hoher Homologie zu Variola-Virus aufweisen. Kuhpockenviren zeigen im Gegensatz zu Variola-Viren einen extrem breiten Wirtsbereich und wurden aus einer Vielzahl von Spezies isoliert, wo sie teilweise letale Infektionen auslösen können. Das Reservoir für Kuhpockenviren sind offensichtlich Nagetiere und die häufigste Übertragung auf den Menschen findet zurzeit durch Katzen statt. Bei Menschen verläuft die Kuhpockeninfektion in der Regel selbstlimitierend, bei imunsupprimierten Personen sind letale Verläufe beschrieben. Daher ist eine Bewertung des Risikopotentials von Kuhpockenviren für den Menschen eminent wichtig. Wesentlich scheint bei den Kuhpockenviren die spezifische Interaktion zwischen einem Virusstamm und dem Wirt. So weiß man, dass bestimmte Kuhpockenviren in einem Wirt letale Infektionen hervorrufen können, während verwandte Kuhpockenviren dort keine symptomatische Infektion bewirken. In dieser Arbeit wurden daher Kuhpockenvirus-Infektionen von Menschen und Tieren beschrieben und bezüglich ihres Nutzens für die Risikobewertung analysiert. Da die genauen molekularen Mechanismen der Virus–Wirt-Interaktion nicht verstanden sind und die Population der Kuhpockenviren genetisch sehr heterogen ist, ist eine pauschale Abschätzung des Risikos durch Kuhpocken zurzeit nicht möglich.