Borna-Virus-Infektion beim Pferd und anderen Tieren: Eine Literaturübersicht

Abstract

Das Borna-Virus (Borna-Disease-Virus, BDV) ist ein neurotropes RNA- Einzelstrangvirus, das bei Säugetieren persistierende Infektionen des Zentralnervensystems (ZNS) verursacht. Diese lösen unterschiedliche neurologische Störungen wie Blindheit, Lern-, Bewegungs-, Gedächtnisstörungen, Lähmungen, Hypokinesen, Anorexie, Exzitationen, Kolik und Speicheln, psychiatrische Erkrankungen, Demenz und Verhaltensänderungen aus, die auf Erkrankungen des limbischen Systems zurückzuführen sind. Borna-Virus- Infektionen sind bei verschiedensten Tierspezies beschrieben. Mittlerweile sind fast alle Tierarten experimentell infizierbar (Stitz et al. 1981; Ludwig et al. 1988; Rott und Becht 1995). Die Symptome der Borna´schen Erkrankung werden nicht durch das Virus, sondern durch die Immunreaktionen des Wirtes hervorgerufen. Die Übertragung des Borna-Virus erfolgt vermutlich über die Schleimhaut der oberen Luftwege, den Rachen oder die Riechschleimhaut. Hinsichtlich eines Virusreservoirs kann eine Infektion von Kleinnagern nicht ausgeschlossen werden, wobei die Feldspitzmaus als natürlicher Virusträger diskutiert wird (Kersten 2015). Über eine Übertragung der Viren auf Menschen konnte bisher keine übereinstimmende Aussage getroffen werden bis 2015 Vertreter aus der Familie der Borna-Viren mit dem Namen „Variegated Squirrel Borna Virus 1“ (VSBV-1), der bei Bunthörnchen gefunden wurde, Menschen infizieren konnten (Hoffmann 2015). Es gibt lokale BDV-Stämme, die sich in ihrem Proteinmuster unterscheiden. Auf Basis des NProtein-Gens wurde nachgewiesen, dass bei Ausbrüchen unterschiedlicher Lokalisation aus erkrankten Pferden isoliertes Virus eine umso höhere genetische Variabilität im N-Protein Gen aufwies, je weiter die Ausbrüche räumlich voneinander entfernt lagen, was für das Aufrechterhalten der Infektketten bei empfänglichen Spezies durch enzootisch vorkommende, geographisch differenzierbare Virusstämme spricht. Das Virus kann sich rasch adaptieren und an andere Spezies anpassen (Dietz 2006). Das Borna-Virus ist im menschlichen Genom zu finden und vermehrt sich in den befallenen Zellkernen, wobei die Bedeutung des Nachweises von BDV in der menschlichen DNA ungeklärt bleibt (Tomonaga 2002). Die Nachweismethoden post mortem sind unumstritten, die intra vitam Diagnostik bereitet Schwierigkeiten und lässt zurzeit bei klinisch gesunden Pferden keine prognostische Aussage zu. Testsysteme müssen auf eine hohe Sensitivität eingestellt werden, da beim Nachweis von Antikörpern gegen BDV geringe Antikörpertiter ausgebildet werden, was eine geringe Spezifität der Tests zur Folge hat (Staeheli et al. 2000). Aviäre Borna-Viren (ABV), die mit der Erkrankung des Magen-Darm-Traktes und des Nervensystems der Psittaziden in Verbindung gebracht werden (Hankavuori et al. 2008; Kistler et al. 2008), lösen neurologische Symptome wie Anfälle, Ataxien, Paresen, Tremor und Kopfschiefhaltung aus und gelten mittlerweile als Erreger der Erkrankung der Neuropathischen Drüsenmagendilatation (Gancz et al. 2010; Hoppes et al. 2010; Payne et al. 2011). Der Nachweis der PDD (Proventricular dilatation disease) durch Kontrastmittelröntgen ist für eine definitive Diagnose nicht ausreichend (Degernes et al. 1996) und PCRs (Hankavuori et al. 2008; Kistler et al. 2008; Weissenböck et al. 2009b), Westernblot (Villanueva et al. 2010), ELISA (De Kloet und Dorrestein 2009) und Immunfluoreszenztest ermöglichen noch keinen verlässlichen diagnostischen Test, einen Nachweis durchzuführen, weshalb für die intra vitam Diagnostik eine Kombination aus serologischen Tests und PCR empfohlen wird (Herzog et al. 2010). Erkrankte Tiere werden symptomatisch behandelt. Es wird angenommen, dass ABV auf fäkal oralem Weg übertragen wird (De Kloet und Dorrestein 2009), da das Virus den gesamten Magen-Darm-Takt besiedelt. BDV konnte hingegen bisher nicht im Säugetierkot gefunden werden (Sauder und Staeheli 2003), allerdings im Vogelkot (Malkinson et al. 1995). Die Übertragung des VSBV-1 (Variegated Squirrel Borna-Virus 1) bleibt ungewiss, wobei eine Tröpfcheninfektion vermutet wird. Beim Nachweis des VSBV-1 Virus wurden analoge Analysen, molekularbiologische Nachweismethoden, serologische Tests mittels IFT und ELISA und eine Lebendtestung über Maultupfer und Blutprobe benutzt, wobei die Lebendbeprobung mit der Totbeprobung 100% übereinstimmte (Kersten 2015).

Borna-Disease-Virus (BDV) is a single-stranded RNA virus with neurotropism, causing persistent infection of the central nervous system (CNS) in mammals. This leads to different neurological sign like blindness, learning or movement disorders, memory disturbances, paralysis, hypokinesias, anorexia, excitations, colic and salivation, psychiatric disorders, dementia and behavioral abnormalities, which can all be attributed to diseases of the limbic system. Borna-virus-infections have been described in a wide range of species. By now, nearly all animal species can be infected experimentally (Stitz et al. 1981; Ludwig et al. 1988; Rott und Becht 1995). The clinical signs of Borna-disease are not caused by the virus itself, but rather by the host`s immune response. Transmission of BDV probably occurs via upper airway mucosa, the pharynx or olfactory mucosa. Regarding a virus reservoir, an infection of small rodents cannot be ruled out and the bicolored white-toothed shrew (Crocidura leucodon) has been discussed as natural reservoir host (Kersten 2015). Concerning the virus transmission to humans no consentaneous statement could be made until 2015, when representatives of the Borna-virus family named „Variegated Squirrel Borna Virus 1“ (VSBV-1), found in variegated squirrels (Sciurus variegatoides) were able to infect humans (Hoffmann 2015). Local BDV strains differ in their protein pattern. Based on the N-protein gene it was proven, that viruses isolated from horses of outbreaks in different locations had a much higher genetic variability of the N-protein gene with increasing spatial separation. This supports the hypothesis that infections amongst susceptible species are maintained by enzootic, geographically differentiates virus strains. The virus is able to rapidly adapt to other species (Dietz 2006). The BDV can be found in the human genome and replicates in affected nuclei, but so far the significance of the detection of BDV in human DNA remains unclear (Tomonaga 2002). Post mortem diagnostic tests are indisputable, but the intra vitam diagnosis raises difficulties and permits not prognostic statement in clinically healthy horses. Diagnostic test necessitate a high sensitivity as only a low antibody titer is generated by a BDV infection, which results in a low specificity of the test (Staeheli et al. 2000). Avian borna viruses (ABV), which are linked to diseases of the gastrointestinal tract and nervous system of psittacides (Hankavuori et al. 2008; Kistler et al. 2008), produce neurological signs like epileptic episodes, ataxia, paresis, tremor and head tilt. Meanwhile they are regarded as causative agent of the neuropathic proventricular dilatation disease (PDD) (Gancz et al. 2010; Hoppes et al. 2010; Payne et al. 2011). Contrast enhanced radiography proving PDD is not sufficient for a definite diagnosis (Degernes et al. 1996). So far PCRs (Hankavuori et al. 2008; Kistler et al. 2008; Weissenböck et al. 2009b), Western blot (Villanueva et al. 2010), ELISA (De Kloet und Dorrestein 2009) and immunofluorescent testing do not provide a reliable diagnostic test, for which reason a combination of serological tests and PCR is recommended (Herzog et al. 2010). Diseases animals are treated symptomatically. It is assumed that ABV is transmitted via a faecal-oral route (De Kloet und Dorrestein 2009), because the virus colonizes the entire gastrointestinal tract. However, BDV has not been found in faeces of mammals yet (Sauder und Staeheli 2003), only in faeces of birds (Malkinson et al. 1995). The transmission of VSBV-1 remains uncertain, but a droplet infection is suspected. For detection of VSBV-1 virus analogue analyses, molecular biological detection methods, serological tests with IFT and ELISA as well as intra vitam tests via oral or blood sample have been used. In doing so, the intra vitam tests matched the post mortem tests to 100% (Kersten 2015).