VIRUSEPIDEMIOLOGISCHE INFORMATION NR. 10/13

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1 VIRUSEPIDEMIOLOGISCHE INFORMATION NR. 10/13 Für den Inhalt verantwortlich: Prof. Dr. Franz X. Heinz Redaktion: Prof. Dr. H. Holzmann, Prof. Dr. Th. Popow-Kraupp Department f. Virologie d. Med. Universität Wien 1095 Wien, Kinderspitalgasse 15 Tel Fax: virologie@meduniwien.ac.at homepage: In der Zeit vom bis wurden am Department für Virologie der Medizinischen Universität Wien folgende Infektionen diagnostiziert: Adeno KBR: W: 1; Enteritis Virusnukleinsäurenachweis (PCR): W: 1; Schnupfen (DI mit Rhino); aus Virusisolierung: W: 1; Schnupfen; aus Antigennachweis: W: 1; 1 mal aus Stuhl EBV IFT: W: 2, B: 3, K: 2; 3 mal Verdacht auf EBV, 2 mal Verdacht auf Infektion, 1 mal Mononukleose, 1 mal Juckreiz, dunkler Harn Virusnukleinsäurenachweis (PCR): W: 6, Stm: 1, K: 1; 1 mal Anämie unklarer Genese, 1 mal Lymphom, 1 mal Verdacht auf ulcus vulvae, 1 mal Colitis, 1 mal St.p. Nierentransplantation; 3 mal aus Serum, 4 mal aus EDTA-Plasma, 1 mal aus Colon-Biopsie Entero Virusnukleinsäurenachweis (PCR): B: 1; Meningismus; aus Stuhl Virusisolierung: B: 1, Meningismus; aus Stuhl Flavi HHT (Dengue): W: 1; Fieber nach Keniaaufenthalt Hepatitis B Virusnukleinsäurenachweis (PCR aus Serum): W: 8, OÖ: 1 Hepatitis C ELISA: W: 1, B: 1, V: 1 Virusnukleinsäurenachweis (PCR aus Serum): W: 8, B: 1, V: 1 Genotypisierung: Typ 1A: W: 8, NÖ: 1 Typ 1B: W: 5, K: 1, V: 1; Typ 2B: 1; Typ 3A: W: 12; Typ 4: W: 1; Typ 4A/4C/4D: W: 1 Herpes simplex KBR + ELISA: W: 1; Verdacht auf Infektion HSV1 Virusnukleinsäurenachweis (PCR): W: 2; 1 mal aus EDTA-Plasma, 1 mal aus Zungenabstrich HSV2 Virusnukleinsäurenachweis (PCR): W: 1; 1 mal aus Drainagen Einstich- Abstrich HIV ELISA und Western Blot: W: 4, OÖ: 3, S: 1 HPV Virusnukleinsäurenachweis (high risk): W: 37, NÖ: 3, B: 8, Stm: 6, K: 6 Influenza A KBR+HHT: W: 2, NÖ: 1, B: 1, K: 1; 1 mal St.p. Pneumonie, 1 mal Verdacht auf Infektion, 1 mal Enzephalitis Influenza B Virusnukleinsäurenachweis (PCR): W: 1; beidseitige Pneumonie; aus JC/BK Virusnukleinsäurenachweis (PCR): JC: W: 2, OÖ: 1; 3 mal Nierentransplantation; 3 mal aus Harn; BK: W: 3, Stm: 1; 2 mal St.p.

2 Nierentransplantation, 1 mal St.p. Knochenmarktransplantation; 2 mal aus Harn, 2 mal aus Harn + EDTA-Plasma Masern KBR + ELISA: NÖ: 1; 1 mal Verdacht auf Masern, makulopapulöses Exanthem Virusnukleinsäurenachweis (PCR): B: 2; 1 mal Verdacht auf Maserninfektion, 1 mal fieberhafter Infekt, Exanthem; 2 mal aus Serum Metapneumovirus Virusnukleinsäurenachweis (PCR): B: 1; resp. Infekt; aus Norovirus Virusnukleinsäurenachweis (PCR): B: 1; viraler Infekt; aus Stuhl Parainfluenza Virusnukleinsäurenachweis (PCR): W: 3; 1 mal Fieber, Arthralgien, 1 mal cervikale Lymphodenopathie; 3 mal aus Serum Parvo ELISA: W: 2, K: 1; 1 mal Fieber, unklare Genese, 2 mal Verdacht auf Infektion Virusnukleinsäurenachweis (PCR): W: 2, 1 mal Gravidität, 1 mal Morbus Hodgkin, Transaminasenerhöhung (Doppelinfektion mit CMV); 2 mal aus Serum Puumala IFT: Stm: 2; 2 mal Puumala Rhino Virusnukleinsäurenachweis (PCR): W: 2, S: 1; 1 mal Schnupfen (Doppelinfektion mit Adeno), 1 mal resp. Studie, 1 mal Bronchiolitis; 3 mal aus Virusisolierung: W: 1; aus Rota Virusnukleinsäurenachweis (PCR): W: 2; 2 mal massive Diarrhoe; 2 mal aus Stuhl Antigennachweis: W: 3; 3 mal aus Stuhl Varizellen-Zoster KBR + ELISA: W: 1, bei chronischer Hepatitis D Virusnukleinsäurenachweis (PCR): W: 2; 1 mal Herpes zoster gluteal, 1 mal aus Pericarderguss, 1 mal aus Abstrichmaterial Zytomegalie KBR + ELISA: W: 6; 1 mal rez. Infektion, 1 mal Tonsillitis, 1 mal OP- Vorbereitung, 1 mal viraler Infekt, 1 mal Lymphknotenschwellung Virusnukleinsäurenachweis (PCR): W: 29; 3 mal Herztransplantation (1 mal plus Lungentransplantation), 1 mal CMV-Infektion in der Schwangerschaft, 4 mal Nierentransplantation, 1 mal Knochenmarktransplantation, 5 mal Lungentransplantation (1 mal doppelt), 1 mal Hepatopathie, 1 mal Ikterus, 1 mal Morbus Hodgkin, Transaminasenerhöhung; 24 mal aus Plasma, 2 mal aus Serum, 2 mal aus Lavage, 1 mal aus Harn Epidemiologische Trends: Gehäuftes Auftreten von Ringelröteln in Schulen und Kindergärten. VIR. EP. INF. NR. 10/13-2

3 Fledermäuse: Ein einzigartiges Reservoir für humanpathogene Viren Claudia Honsig und Theresia Popow-Kraupp Obwohl seit über 100 Jahren der Zusammenhang zwischen dem Auftreten von Tollwut und dem Vorkommen von Fledermäusen bekannt ist, wusste man bis vor kurzem nur sehr wenig über die große Anzahl und Vielfalt der Virusinfektionen dieser alten Säugetierspezies und deren zunehmende Bedeutung für den Menschen. In dieser Ausgabe der VEI wollen wir Ihnen einen Überblick über wichtige Erkenntnisse in der Erforschung der einzigartigen symbiotischen Beziehung zwischen Fledermäusen und Viren geben. Seit der Entdeckung des Hendravirus 1994 in Australien und seines Ursprungs in Flughunden haben Fledermäuse als Reservoir für neu auftretende ( emerging ) Viren zunehmende Aufmerksamkeit erhalten. Eine ganze Reihe exotischer Viren, die die Speziesbarriere überspringen können und von denen einige für den Menschen hochpathogen sind, haben ihren Ursprung in Fledermäusen. Zu diesen gehören: 1.) Das dem Masernvirus des Menschen sehr ähnliche Hendravirus (Familie Paramyxoviren), das 1994 in Australien nicht nur in Flughunden sondern auch in Pferden und anderen Säugetieren nachgewiesen wurde. Durch den direkten Kontakt mit Pferden wurden bisher sieben Menschen mit dem Hendravirus infiziert, von denen vier an einer Meningoenzephalitis verstorben sind. (Letalität fast 60%). 2.) Das nahe verwandte Nipahvirus, erstmals 1998 bei einem Infektionsausbruch in Malaysia nachgewiesen, verursacht wie das Hendravirus eine fieberhafte Meningoenzephalitis und war für Erkrankungsaubrüche in Malaysia, Bangladesh und Indien verantwortlich. Die Letalität bei diesen Ausbrüchen lag zwischen 40% und 90% und weltweit verstarben bisher ca. 200 Menschen an einer Nipahvirusinfektion. 3.) Die Filoviren (Ebola- und Marburgviren), die in Afrika immer wieder Ausbrüche von hämorrhagischem Fieber mit Letalitätsraten von bis zu 90% verursachen. 4.) Das bis zum Jahr 2002 unbekannte SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome) Coronavirus, das weltweit mehr als 8000 menschliche Infektionen mit einer Letalität von fast 10% verursachte. 5.) Auch für das erst kürzlich entdeckte (vergleiche VEI 8/13), neue MERS- Coronavirus (Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus, MERS-CoV), das ebenfalls ein akutes respiratorisches Syndrom auslöst, sind Fledermäuse ein Reservoir. Laut Mitteilung der WHO vom wurden bisher 40 Labor bestätigte Fälle, vor allem bei Patienten auf der arabischen Halbinsel gemeldet, von denen 20 verstorben sind. VIR. EP. INF. NR. 10/13-3

4 Auch viele andere Viren mit erstaunlicher phylogenetischer Verwandtschaft zu menschlichen Viren wurden in den verschiedenen Fledermausspezies nachgewiesen, wie zum Beispiel Adeno-, Astro-, Rota- und Hantaviren. Neben den exotischen Hendraund Nipahviren wurde in einer großangelegten Studie unter der Leitung von Christian Drosten, dem Leiter des Instituts für Virologie in Bonn, eine Vielzahl weiterer Paramyxoviren in Fledermäusen entdeckt. Die internationale Forschergruppe hat 119 Fledermaus- und Nagetierspezies (über 9000 Individuen) in Afrika, Asien, Süd- und Mittelamerika mit dem Fokus auf diese Virusfamilie untersucht. Die Ergebnisse wurden 2012 in Nature Communications publiziert: 66 neue Paramyxoviren wurden in Fledermäusen gefunden, unter anderem nahe Verwandte des humanen Mumps- und Masernvirus und des Respiratory Syncytial Virus (RSV). Die phylogenetischen Analysen legen nahe, dass alle derzeit bekannten humanpathogenen Paramyxoviren auf Fledermausviren zurückgeführt werden können. Für das Fledermaus-Mumpsvirus konnte sogar eine so enge antigene Verwandtschaft mit dem menschlichen Mumpsvirus gezeigt werden, dass eine Kreuzneutralisation möglich scheint. Genaue Untersuchungen zu diesem Aspekt laufen noch. Warum bilden gerade Fledermäuse ein so besonderes Reservoir für humanpathogene Viren? Auch Nagetiere und Vögel sind als natürliches Reservoir für verschiedene Viren bekannt, deren Prävalenz scheint aber bei Fledermäusen wesentlich höher zu sein. Dafür gibt es mehrere Erklärungen: Weltweit zählt man etwa 1240 Fledermausarten, und damit machen sie mehr als 20% aller Säugetierarten aus. Diese Vielfalt und Vielzahl könnte einen geeigneten Nährboden für Viren darstellen. Fledermäuse sind sehr alte Säugetiere: Der älteste bekannte Fledermaus-Fossil Fund ist 52,5 Millionen Jahre alt. Es spricht einiges dafür, dass sich Viren über Millionen von Jahren an die Fledermäuse angepasst und eine symbiotische Beziehung entwickelt haben. Ein Hinweis dafür ist auch, dass die Fledermausviren in den Fledermäusen keine Erkrankungen hervorrufen. Fledermäuse sind auch die einzigen Säugetiere, die fliegen können, wobei manche Spezies hunderte Kilometer weit zu ihren Winterquartieren ziehen. Daher haben Fledermäuse im hohem Maße Gelegenheit für multiple Kontakte zu anderen Säugetieren und Menschen und damit für artübergreifende Virustransmissionen. Hinzu kommt noch ihre lange Lebensdauer (manche Fledermausspezies leben bis zu 35 Jahre), sowie das enge Zusammenleben in riesigen Populationen, die Millionen Individuen umfassen können, wodurch die Viruspersistenz in Fledermauskolonien erleichtert wird, da immer genug immunologisch naive Jungtiere für Neuinfektionen vorhanden sind. VIR. EP. INF. NR. 10/13-4

5 Es wird auch spekuliert, dass die langanhaltende Viruspersistenz in manchen Fledermausarten durch Perioden von Winterschlaf bzw. anderer Ruhezustände und die damit verbundene Reduktion von Körpertemperatur und Stoffwechsel erleichtert wird. Fledermäuse sind für die Infektionsgeschichte des Menschen offenbar von sehr großer Bedeutung. Wir dürfen gespannt sein, welche neuen Erkenntnisse vielleicht auch mit Auswirkungen auf den Menschen in der Zukunft noch gewonnen werden können. Literatur: Calisher, C.H., Childs, J.E., Field, H.E., Holmes, K.V., & Schountz, T., Bats: important reservoir hosts of emerging viruses. Clin Microbiol Rev 19 (3), (2006). Drexler, J.F. et al., Bats host major mammalian paramyxoviruses. Nat Commun 3, 796 (2012). Wang, L.F., Walker, P.J., & Poon, L.L., Mass extinctions, biodiversity and mitochondrial function: are bats 'special' as reservoirs for emerging viruses? Curr Opin Virol 1 (6), (2011). Zhang, G. et al., Comparative analysis of bat genomes provides insight into the evolution of flight and immunity. Science 339 (6118), (2013). VIR. EP. INF. NR. 10/13-5