Biodiversität und Humanpathogenität des Hantavirus Dobrava in Mitteleuropa
Final Report Abstract
Hantaviren sind „emerging viruses“, die von Nagetieren auf den Menschen übertragen werden und zu fieberhaften Erkrankungen führen, die mit Schock und Nierenversagen einhergehen können. Im Jahre 2007 wurden fast 1700 Hantaviruserkrankungen in Deutschland registriert, und die Erkrankung gehörte zur Gruppe der 5 häufigsten meldepflichtigen Viruserkrankungen. Das Forschungsprojekt hatte sich zum Ziel gestellt, die molekulare Diversität der mitteleuropäischen Hantaviren und die Pathogenität der einzelnen Virusvarianten für den Menschen aufzuklären. Es gelang der Nachweis, dass in Mitteleuropa neben Infektionen mit dem Puumalavirus auch solche durch eine neue Variante des Dobravavirus (DOBV-Aa) zu Erkrankungen des Menschen führen. Dazu konnte das genetische Material von DOBV-Aa aus dem Nagerreservoir (Brandmaus, Apodemus agrarius) und aus erkrankten Personen molekular amplifiziert und charakterisiert werden. In der Zellkultur wurde ein Virusisolat hergestellt, das dann im Virusneutralisationstest zur Feintypisierung der Seren einer größeren Zahl von Patienten eingesetzt wurde. Infektionen durch DOBV- Aa führen nicht nur zu Erkrankungen in Mitteleuropa, sondern auch zu größeren Krankheitsausbrüchen im europäischen Russland. Wir konnten die klinischen Verläufe dieser Infektionen charakterisieren und fanden ein Spektrum von leichten, moderaten und schweren Verläufen mit einer Gesamtletalität von fast 1 %. Mit derselben Strategie wurde eine weitere Variante des Dobravavirus aus der Schwarzmeerwaldmaus, Apodemus ponticus, als Krankheitserreger im südlichen Teil des europäischen Russland nachgewiesen (DOBV-Ap). Erkrankungen nach Infektion mit DOBV-Ap verlaufen moderat bis schwer mit einer Letalität von etwa 6 %. Daneben wurden zwei Ausbrüche von Puumala-Hantavirus in Deutschland molekularepidemiologisch und molekularphylogenetisch charakterisiert. Erstmalig wurde auch der molekulare Nachweis erbracht, dass in Afrika sowohl in Nagetieren (Mäusen) als auch in Insektenfressern (Spitzmäusen) Hantaviren vorkommen. Insgesamt zeigen die Ergebnisse die enorme Biodiversität der Hantaviren, die mit ihrer Adaptation an bestimmte Reservoirwirte (die untereinander eng verwandt sein können, wie im Falle der verschiedenen Apodemus-Wirte) auch eine ganz unterschiedliche Virulenz entwickelt haben, die bei Infektion des Menschen zutage tritt. Die Ergebnisse schaffen ein Verständnis für die Evolution der Hantaviren, deren genetische Veränderung über verschiedene molekulare Prozesse – wie Reassortment, intragenische Rekombination und Mutation – abläuft. Die Entwicklung neuer Verfahren für die serologische und molekulargenetische Feindiagnostik von Hantavirusinfektionen, die im Rahmen dieses Projekts erfolgte, schafft die Voraussetzung auch für zukünftige epidemiologische und individualdiagnostische Untersuchungen. Die Resultate des Projekts wurden in 11 Originalarbeiten in internationalen Fachzeitschriften sowie in Übersichtsarbeiten zusammengefasst.
Publications
- Central european Dobrava hantavirus isolate from striped field mouse, Apodemus agrarius. J. Clin. Microbiol. 43 (2005) 2756-2763
Klempa B, Stanko M, Labuda M, Ulrich R, Meisel H, Krüger DH
- Development of novel IgG, IgA and IgM enzyme immunoassays based on recombinant Puumala and Dobrava hantavirus nucleocapsid proteins. Clin. Vaccine Immunol. (formerly: Clin. Diagn. Lab. Immunol.) 13 (2006) 1349- 1357
Meisel H, Wolbert A, Razanskiene A, Marg A, Kazaks A, Sasnauskas K, Pauli G, Ulrich R, Krüger DH
- Hantavirus in African wood mouse, Guinea. Emerg. Infect. Dis. 12 (2006) 838-840
Klempa B, Fichet-Calvet E, Lecompte E, Auste B, Aniskin V, Meisel H, Denys C, Koivogui L, ter Meulen J, Krüger DH
- Detection and typing of human pathogenic hantaviruses by real-time RT-PCR and pyrosequencing. Clin. Chem. 53 (2007) 1899-1905
Kramski M, Meisel H, Klempa B, Krüger DH, Pauli G, Nitsche A
- Hantavirus outbreak in Germany: Limitations of routine serological diagnostics and clustering of virus sequences of human and rodent origin. J. Clin. Microbiol. 45 (2007) 3008-3014
Schilling S, Emmerich P, Klempa B, Auste B, Schnaith E, Schmitz H, Krüger DH, Günther S, Meisel H
- Novel hantavirus sequences detected in a shrew, Guinea. Emerg. Infect. Dis. 13 (2007) 520-522
Klempa B, Fichet-Calvet E, Lecompte E, Auste B, Aniskin V, Meisel H, Barriere P, Koivogui L, ter Meulen J, Krüger DH
- Hantavirus outbreak, Germany, 2007. Emerg. Infect. Dis. 14 (2008) 850-852
Hofmann J, Meisel H, Klempa B, Vesenbeckh SM, Beck R, Michel D, Schmidt-Chanasit J, Ulrich RG, Grund S, Enders G, Krüger DH
- Hemorrhagic fever with renal syndrome caused by 2 lineages of Dobrava hantavirus, Russia. Emerg. Infect. Dis. 14 (2008) 617-625
Klempa B, Tkachenko EA, Dzagurova TK, Yunicheva YV, Morozov VG, Okulova NM, Slyusareva GP, Smirnov A, Krüger DH
- A proposal for new criteria for the classification of hantaviruses, based on S and M segment protein sequences. Infect. Genet. Evol. 9 (2009) 813-820
Maes P, Klempa B, Clement J, Matthijnssens J, Gajdusek DC, Krüger DH, Van Ranst M.
- Molecular diagnostics of hemorrhagic fever with renal syndrome during a Dobrava virus outbreak in the European part of Russia. J. Clin. Microbiol.
Dzagurova TK, Klempa B, Tkachenko EA, Slyusareva GP, Morozov VG, Auste B, Krüger DH
- Nephropathia empidemica with a 6-week incubation period after occupational exposure to Puumala hantavirus. J. Clin. Virol. 44 (2009) 99-101
Kramski M, Achazi K, Klempa B, Krüger DH
- Dobravavirus. In: Liu D (ed.), Molecular detection of human viral pathogens, CRC Press, 2009
Krüger DH, Klempa B
