Die zunehmende Anzahl an natürlichen Infektionen mit Orthopockenviren weltweit erfordert höchste Aufmerksamkeit. Während Variola Viren von Mensch-zu-Mensch übertragen wurden und deshalb die Eradikation möglich war, ist die Eindämmung der zoonotischen Vertreter der Orthopockenviren, wie die Kuhpockenviren und Vaccinia Viren, erschwert. Beide Virusspezies können eine Vielzahl an domestizierten Tieren und Kleinvieh infizieren, aber auch auf den Menschen übertragen werden. Der Verlauf von natürlichen Infektionen hängt von vielen Faktoren ab, vom Immunstatus des Patienten, von der Virusart und dem Virusstamm, vom Infektionsweg und der Virusdosis. Dennoch scheinen dermale Symptome bei Menschen durch natürliche Übertragung der Kuhpockenviren schwerwiegender und längerfristiger anzudauern als bei Infektionen mit Vaccinia Viren. Die Differenzen im Infektionsverlauf zwischen den Virusspezies könnten mit den zahlreichen viralen immunmodulatorischen Proteinen zusammenhängen, die früh mit dem Eindringen in die Zelle exprimiert werden. Mit dieser Studie sollten Hinweise erhalten werden warum diese Virusspezies auf den verschiedenen Zellpopulationen der Haut und auch auf Hautzellen unterschiedlicher Wirte verschiedene Pathogenitäten aufweisen. Humane Keratinozyten und dermale Fibroblasten sowie Fibroblasten von Ratten und Katzen wurden mit den Kuhpockenvirus Stämmen RatHei und Brighton Red infiziert und mit dem Vaccinia Virus Stamm Western Reserve verglichen. In dieser Studie konnte gezeigt werden, dass die virale Replikation in Keratinozyten effektiver verläuft als in Fibroblasten. Bedingt wird es durch die Fähigkeit der Viren in den Zellen intrazelluläre Prozesse zu ihren Gunsten zu modulieren. Während die Viren in den Keratinozyten die Stoffwechselprozesse und die antivirale Antwort zu Beginn der Infektion modifizieren und somit einen schnellen host shut off und damit die Translation viraler Proteine bewirken, werden diese Prozesse erst im späteren Infektionsverlauf in den Fibroblasten beeinflusst. Identisch verläuft bei beiden Zellarten aller Wirte die Modulation des Zytoskeletts. Die Viren bewirkten in allen untersuchten Zelllinien morphologische Veränderungen. Jedoch bildeten die mit Vaccinia Viren infizierten Katzenzellen eine Ausnahme. Hier scheint die Replikation abortiv zu verlaufen, da zu keinem Zeitpunkt ersichtlich war, dass neue reife Virionen gebildet wurden. In der Arbeit wurde weiterhin festgestellt, dass insbesondere die viralen Proteine C4 und C10 wichtige Virulenzfaktoren zu sein scheinen, die potentielle Targets für antivirale Therapeutika sein könnten.
Orthopoxvirus infections are constantly increasing all over the world and need to get more attention. Cowpox virus and Vaccinia virus are important members of the Orthopoxviruses as they owe a zoonotic potential which makes them hard to eradicate. In opposite, Variola virus that caused smallpox was only transmitted from human to human and that is why could be eradicated. Due to their broad host range Cowpox viruses and Vaccinia viruses infect several domestic animals and flock. The course of natural infections depends on patient’s state of immune response, virus species and strain but also on the route of infection and dose. However, the local infections caused by Cowpox virus seemed to be more severe than Vaccinia virus infections. The differences in course of infections between Vaccinia virus and Cowpox virus are regulated by the virulence factors which are expressed early post infection. In this study different human skin cells and skin cells of various hosts were infected with representative Orthopoxviruses to gain more details for the reasons of varying pathogenicity. The results confirmed that replication of Orthopoxviruses is favoured in human keratinocytes but less in fibroblasts. Orthopoxviruses are able to modify the intracellular processes to their favour without quantitatively compromise host cells. In keratinocytes Orthopoxviruses modify metabolic processes and antiviral response at the beginning of the infection and hereinafter enable the viral protein synthesis after host shut off. These processes will be modified in fibroblasts much later in infection and that’s why the virus replication is slowed down. Modifications of morphological structure of the cells are in common in all host cells but with some time extension. But Vaccinia Virus replication in cat cells seem to be abortive as during the infection only anormal virus formations were detected over a long period. The results also confirmed the huge impact of the proteins C4 and C10 on the course of infection. Both proteins are important virulence factors which may be targets for new antivirals.
