Schmallenberg-Virus: Hirnregionen unterschiedlich anfällig

(18.05.2013) Neue Studie zur Pathogenese soll helfen, das Krankheitsgeschehen zu verstehen

Infizieren sich ausgewachsene Rinder, Ziegen oder Schafe mit dem Schmallenberg-Virus (SBV), zeigen sie meist nur milde klinische Symptome. Kommt es aber zu einer Infektion trächtiger Tiere, treten Frühgeburten und Schädigungen der Neugeborenen auf.


Die Schmallenberg-Virus-Infektion, die während der Trächtigkeit auf den Fetus übergeht, kann im Gehirn des Fetus eine Porenzephalie (Sternchen, A) verursachen. Darüber hinaus konnten die Wisenschaftler bei einigen Tieren eine Entzündung und Virusproteine in den drei Gehirnregionen Mesenzephalon, Temporal- und Parietallappen (A) nachweisen. Mittels immunhistochemischer Methoden kann das Virus im Gewebeschnitt in den Nervenzellen (braunes Signal, B) gezeigt werden

Über die Mechanismen der SBV-Infektion ist bisher erst wenig bekannt. Um eine Therapie gegen diese Erkrankung entwickeln zu können, sind aber möglichst gute Kenntnisse über den Infektionsverlauf erforderlich.

Wissenschaftler aus dem Institut für Pathologie der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo), des Staatlichen Veterinäruntersuchungsamtes Arnsberg und des College of Medical, Veterinary and Life Sciences der Universität Glasgow haben daher Entzündungszellen, die im Zusammenhang mit der SBV-Infektion im Zentralnervensystem auftreten, untersucht. Ihre Ergebnisse haben sie in dem Online-Fachmagazin PLoS ONE veröffentlicht.

Für ihre Studie haben die Wissenschaftler Proben von 82 neugeborenen und natürlich infizierten Kälbern, Lämmern und Ziegen auf Entzündungen im Gehirn und im Rückenmark untersucht. Lediglich bei 15 Tieren konnten sie Entzündungen im zentralen Nervensystem nachweisen.

Bei allen 15 Tieren stellten sie eine lymphohistiozytäre Meningoenzephalomyelitis fest. Besonders das Mittelhirn (Mesenzephalon) sowie die Parietal- und Temporallappen waren betroffen. Professor Dr. Wolfgang Baumgärtner, Leiter des Instituts für Pathologie, sagt: „Das zeigt uns, dass die verschiedenen Hirnregionen unterschiedlich anfällig für Infektionen mit dem Schmallenberg-Virus sind.“

Am häufigsten konnten die Wissenschaftler CD3-positive T-Zellen, CD79a-positive B-Zellen und CD68-positive Makrophagen nachweisen. Dass Entzündungen im Gehirn und im Rückenmark nur sehr selten bei infizierten Tieren auftreten, weist daraufhin, dass der Infektionszeitpunkt und damit die Entwicklung des Immunsystems des Fetus eine entscheidende Rolle im Krankheitsverlauf spielen.

Typische Gehirnmissbildungen bei der SBV-Infektion sind Porenzephalie (zystische Hohlräume im Gehirn) und Hydranenzephalie (Blasenhirn). Die Wissenschaftler wiesen sie am häufigsten in Proben aus den Temporallappen nach. Zugleich fanden sie im Zusammenhang mit den Gehirnmissbildungen zerstörte Myelinscheiden und Axone. Bei den Missbildungen verlieren die virusinfizierten Nervenzellen ihre Struktur.

Sie sind so stark geschädigt, dass sie absterben. Je mehr Nervenzellen mit dem Virus befallen sind, desto stärker wird das Gewebe beschädigt. In der Folge entstehen im Gehirn der betroffenen Tiere zystische Hohlräume, die auch Poren genannt werden.

Die Gehirnfunktion ist stark eingeschränkt. Durch diesen Schaden der Nervenzellen im Gehirn kommt es bei infizierten Jungtieren zu einer unterentwickelten Muskulatur der Gliedmaßen. Dies wiederum führt zu einer Verkrümmung der Gliedmaßen des infizierten Fetus während der Trächtigkeit. Diese Gliedmaßenverkrümmung, die häufig bei infizierten Jungtieren auftritt, wird Arthrogrypose genannt.

Beim Schmallenberg-Virus handelt es sich um einen relativ neuartigen, zu den Orthobunyaviren gehörenden Erreger. Seit seinem Erstnachweis im Herbst 2011 in Deutschland fand eine rasche Ausbreitung in andere europäische Länder, wie die Niederlande, Belgien, Frankreich und Großbritannien, statt.

Das Virus kann Rinder, Schafe und Ziegen, aber auch Bisons und Alpakas befallen, wobei die Übertragung hauptsächlich über blutsaugende Insekten wie Gnitzen erfolgt. Die Infektion adulter Tiere verläuft in der Regel mit milden Symptomen. Bei der Infektion von trächtigen Tieren kann es jedoch zeitlich verzögert zu Fruchtbarkeitsstörungen, Frühgeburten und teilweise erheblichen Missbildungen der Neugeborenen kommen.

Originalpublikation

Immunophenotyping of Inflammatory Cells Associated with Schmallenberg Virus Infection of the Central Nervous System of Ruminants.
Herder V, Hansmann F, Wohlsein P, Peters M, Varela M, et al.
PLoS ONE, DOI:10.1371/journal.pone.0062939



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