Bvd_sammelmappe_2015

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Infektionsimmunologie 2. Teil: Pestiviren, Schwerpunkt BVDV 4.JK, Herbstsemester 2015 Aufgabe/Ziele • Jede Gruppe soll die Unterlagen konsultieren um je eine der Fragen (1 bis 12) kompetent beantworten zu können. • Jede Gruppe soll ein Poster erstellen, welches dazu dient, den erfragten Sachverhalt den anderen Gruppen zu erklären. • Jede Gruppe erarbeitet ein Handout, damit die anderen den Stoff daraus lernen können • Jeder Teilnehmer soll am Ende der Veranstaltung alle Fragen kompetent beantworten können 2 Aufgabe/Ziele 3 Zeitplan Wann Was Wo Mi 23.09. 10.15-12.00 Einführung - Aufgabenbesprechung - Downloaden und Sichtung der Unterlagen - Selbststudium GHS Fr 25.09. 13.15-15.00 - Bei Bedarf Fragen an die Tutorin (13.15 Uhr) - Selbststudium AHS Mo 28.09. 13.15-15.00 - Selbststudium - Poster erstellen AHS Di 29.09. 10.15-12.00 Poster präsentieren und diskutieren Mikroskopiehörsa al Diagnostikzentrum Handouts: 13. Oktober; Testat: 04. November ab 8:15 Uhr 4 Unterlagen • • • • Virus-Handbuch, pp173-185. Vorlesungsunterlagen (handouts) Allgemeine Virologie; Virustaxonomie Eigene Quellen (Google, PubMed,…) • Beispiele anderer Sammelmappen auf unserer Homepage (Lehre) http://www.vetvir.uzh.ch/de/lehre/vorlesungen/vetsuissev orlesungen/zusatzunterlagen.html 5 Vorgeschlagene Literatur • Molecular Biology of Pestiviruses; Rümenapf und Thiel, 2008 Buch-Kapitel, deckt viele Aspekte zu Pestiviren recht detailliert ab, v.a. gut für Taxonomie, Genom, Proteine, Replikation, Pathogenese, aber auch Bekämpfung, Impfung, Diagnostik,… • Bovine Virusdiarrhöe: Von der Biologie zur Bekämpfung; Bachofen et al., 2013 Viele Aspekte kurz und bündig, v.a. Immunologie, Epidemiologie, Bekämpfung • BVDV control and eradication in Europe – an update; Stahl und Alenius, 2012 Übersicht zu Bekämpfung und Eradikation allgemein und in Europa • Control of Bovine Viral Diarrhea Virus in Ruminants; Walz et al., 2010 Gute Übersicht zu Wirtsspektrum, Klinik, Bekämpfung,…etwas USA-lastig 6 Online Informationen • http://www.bvd-info.ch/  siehe unter „Tierärzte“: Pathogenese, Immunantwort, Diagnostik,…online Infos zu eigentlich allem rund um BVDV! • http://www.blv.admin.ch/gesundheit_tiere/00286/index.html ?lang=de  Stop BVD: Infos vom Bundesamt für Lebensmittelsicherheit und Veterinärwesen (BLV) zur Bekämpfung in der Schweiz 7 Poster, Handout, Plagiat • • • • • • Das Poster soll die wichtigsten Sachverhalte zur Lösung der Aufgabe enthalten. Die Darstellung soll so erfolgen, dass alle Informationen auch aus einer Entfernung von 4 bis 5 Metern aufgenommen werden können (Grösse und Dicke der Schrift bzw. der Zeichnungen). Es werden handschriftliche Darstellungen und eigene Zeichnungen verlangt. Computer-Darstellungen sind nur in Ausnahmefällen möglich und bedürfen einer hinreichenden Begründung. Für die Poster-Produktion werden Packpapier und Buntstifte zur Verfügung gestellt (können im Sekretariat Virologie abgeholt werden; Stifte müssen retourniert werden!). Ein Handout ist zu erstellen, welches den Mitstudierenden für die Vorbereitung des Testats dient. (Regeln und downloads bezüglich Plagiaten beachten, siehe homepage der UZH http://www.lehre.uzh.ch/plagiate.html ) Jedes Gruppenmitglied muss in der Lage sein, sein Poster zu erklären. 8 Warum BVDV? 9 Warum BVDV? 10 „Aus 1 mach 143…“ 05.12.2011: „patient zero“ 11 „Aus 1 mach 143…“ 06.08.2015 12 Zusammenfassung • BVDV als aktuelles Beispiel für die Schwierigkeiten bei der Virusbekämpfung • Rolle des Tierarztes in der Früherkennung und Prävention (disease awareness) • Selbstständiges Erarbeiten eines Themas • Den anderen das Erarbeitete vermitteln können „Beim lehren lernt man“ (Seneca) 14 Infektionsimmunologie 2015 (Virologie-Teil) BVD Virus?! Das ist doch schon fast ausgerottet in der Schweiz! ……Oder doch nicht?? Aufgaben/Ziele • Jede Gruppe soll die Unterlagen konsultieren um je eine der Aufgaben (1 bis 12) kompetent lösen und darstellen zu können. • Jede Gruppe soll ein Poster erstellen, welches dazu dient, den erfragten Sachverhalt den anderen Gruppen zu erklären. Zu jedem Poster ist zudem ein Handout zu erstellen, das den Kolleg/innen eine sorgfältige Vorbereitung auf die Testatprüfung erlaubt. • Jede Teilnehmerin und jeder Teilnehmer soll am Ende der Veranstaltung alle Aufgaben kompetent lösen können. Aufgabenkatalog: 1. BVDV Innen und Aussen Beschreiben Sie das Viruspartikel (Morphologie, Genom), die viralen Proteine und deren Funktionen ausserhalb- und innerhalb der Zelle. 2. Taxonomie Wie ist BVD Virus taxonomisch eingeteilt? Beschreiben Sie Gemeinsamkeiten und wichtigsten Unterschiede zur Verwandtschaft - auf Genombasis und hinsichtlich Strategie. 3. Infektionen Welche verschiedenen Formen der BVDV Infektion gibt es? Welchen Einfluss haben Infektionszeitpunkt und Biotyp und was sind die Folgen für den Wirt? Vergleichen Sie auch kurz mit den anderen wichtigen Vertretern des Genus Pestivirus. 4. Unterschiede und Gemeinsamkeiten Vergleichen Sie BVDV, BoHV-1 (IBR) und OvHV-2 (BKF) bezüglich Klinik, Virusstrategie, Nachweis und Bekämpfung. 5. Persistente Infektion Wie entsteht Mucosal Disease? Vergleichen Sie auch kurz die Bedeutung, Klinik/Pathologie der persistenten Infektion mit Pestiviren bei Rind, Schaf und Schwein. 6. Immuntoleranz Wie/wann kommt es dazu? Welche viralen und zellulären Mechanismen sind involviert? Was sind die Folgen für Virus und Wirt? 7. Immunantwort Wie reagiert das Immunsystem auf die verschiedenen Formen der Infektion? Gegen welche Proteine werden Antikörper gebildet und was ist deren Funktion und diagnostische Bedeutung? 8. Diagnostik Welche Methoden für den Virus- und Antikörpernachweis stehen Ihnen zur Verfügung - auf Einzeltierund Herden-Niveau? Was sind die Vor- und Nachteile der einzelnen Tests? Berücksichtigen Sie dabei die Art der Infektion und das Alter des Tieres. 9. Epidemiologie Wie gross ist die Verbreitung/Bedeutung von BVDV global? Wie breitet sich BVDV aus (Strategie) und welchen Einfluss haben landwirtschaftliche Management-Faktoren/Traditionen auf die Verbreitung? Welche Schlüsse ziehen Sie daraus für die Bekämpfung/Kontrolle von BVDV? 10. Bekämpfung Wie ist der Stand der BVDV Bekämpfung in Europa? Beschreiben Sie den Ablauf des Schweizerischen Eradikationsprogrammes. Was unterscheidet das Vorgehen in der Schweiz grundsätzlich von denjenigen in Skandinavien und Deutschland? Was ist der aktuelle Stand und wo liegen allfällige Probleme/Risiken? 11. Interspeziesübertragung Beschreiben Sie das Wirtsspektrum von BVDV und seinen Verwandten. Welche Eigenschaft der RNAViren ist für die Interspezies-Übertragung besonders wichtig? Welche Bedeutung hat die Interspeziesübertragung für die Bekämpfung von Pestiviren? 12. Impfstoffe gegen BVDV Welches sind die Vor- und Nachteile von verschiedenen Arten von BVD-Impfstoffen? Welche Bedeutung haben sie für die Bekämpfung/Kontrolle? In welchen Ländern/unter welchen Bedingungen werden sie eher eingesetzt – wo nicht, und warum? Gruppe 1 Michal, Liliane, Daphne, Patrick, Jakob BVDV  Innen  und  Aussen:  Das  Viruspartikel  und  seine  Proteine   Das Viruspartikel: Das sphärische BVD-Viruspartikel ist mit seinen 30 bis 60nm Durchmesser in die Kategorie der kleinen Viren einzuordnen.1 Trotz der heutigen Zugehörigkeit zu der Familie der Flaviviridae aufgrund des Genoms, ähnelt das Pestivirus mit seiner Morphologie und Grösse den Togaviridae, welchen es früher auch zugeteilt wurde.1 Durch die Lipidmembran besitzt es eine geringe Tenazität und kann somit effektiv durch Desinfektion bekämpft werden. Bereits ein pH von <5.7 oder >9.3 inaktiviert das Virus, bei 56o Celsius bleibt es gerade mal 45min infektiös.1 Die Hülle hat 3 unterschiedliche viruscodierte Oberflächenproteine. Abbildung 1: Das Viruspartikel (http://www.bvd-info.ch/veterinarians/properties.html) Unter der Hülle befinden sich ein ikosahedrales Kapsid (aus einem einzigen Protein) und im Kapsid das Genom mit 12‘500 Nukleotiden, welches aus einer einzelsträngigen RNA mit positiver Polarität besteht und unsegmentiert ist.2 Die Proteine: Da das Virusgenom aus +ssRNA besteht, kann dieses direkt als mRNA verwendet werden. Ein 4000 Codon langes, offenes Leseraster (ORF, open reading frame) codiert für ein langes Polyprotein, welches von zwei UTR’s (Untranslated region) flankiert wird. Vom Polyprotein werden co- und posttranslationell kürzere Proteine abgespalten. Dies geschieht durch zelloder viruscodierte Proteasen und wird „processing“ genannt.1 Die Proteine lassen sich grundsätzlich in Struktur- und Nicht-Strukturproteine unterteilen. Abbildung 2: BVDV Genom (http://www.bvd-info.ch/images/stories/bvd/ta/genom.jpg) Strukturproteine: Die Strukturproteine sind Teil des Virions und weisen innerhalb der BVD-Viren eine hohe Variabilität auf. C Ist ein kleines Polypeptid und ist das eigentliche Kapsidprotein (Core protein). Es bindet an RNA und soll die Virus-Morphogenese initiieren 3. Weiter vermutet man eine Wirkung als Transkriptionsfaktor 3. Gruppe 1 Michal, Liliane, Daphne, Patrick, Jakob Erns Ist eines der drei Hüllen-Glykoproteine (Envelope) und besitzt eine Ribonuclease-Aktivität (RNase secreted) 3. Ausserdem induziert es die Bildung schwach neutralisierender Antikörper und unterdrückt die Bildung des antiviral wirkenden Interferons in der IFN sezernierenden Zelle.1 E1 + E2 Sind die beiden anderen Hüll-Glykoproteine und bilden zusammen Heterodimere. Man vermutet eine Rezeptor/Corezeptorfunktion, welche das Binden und Eindringen des Virus in die Zelle ermöglicht.3 E1 und E2 definieren somit den Wirtstropismus. p7 Ist ein sehr kleines Protein und für Ionenkanäle verantwortlich, von denen angenommen wird, dass sie der Produktion des Virus dienen.3 Leider ist noch nicht viel darüber bekannt. Nichtstrukturproteine (NS): Nichtstrukturproteine werden unter anderem für die Replikation benötigt und sind in den verschiedenen BVD-Viren konserviert. Npro Ist das N-terminale Protein und codiert für eine Cystein-Protease, welche für die Abtrennung vom Core Protein benötigt wird.1 Ausserdem fungiert es als Inhibitor der Iduction von Interferon.3 NS2-3 Codiert unter anderem für eine Serinprotease, die die Spaltung fast aller NichtStrukturproteine katalysiert und ist das grösste Protein des BVD-Virus.1 (Die Strukturproteine werden von zellulären Proteasen abgespalten.) Beim cyto-pathogenen Virus wird das Protein vermehrt geteilt exprimiert, wobei das entstehende NS3 als Marker für cytopathogenes Virus dient. 1 NS2 ist eine Autoprotease. 3 Die Bildung von ungeteiltem NS2-3 wird für die Bildung eines infektiösen Viruspartikels benötigt,1,3 das abgespaltene NS3 für die virale RNAReplikation.3 und fördert somit die Produktion von viralen Proteinen. 3 Dies führt zur Anhäufung viraler RNA in der Zelle und aktiviert Zelluläre Mechanismen welche zur Apoptose führen. 3 NS4A Cofaktor der Serinprotease NS2-3 1 NS4B Spielt vermutlich eine Rolle bei der viralen Cytopathogenität 1. NS5A Teil des Replikationskomplexes 1 NS5B Besitzt RNA-abhängige RNA-Polymerase Aktivität 1 Referenzen: 1. Homepage des Institut für Veterinärvirologie, Bern: http://www.bvd-info.ch/tierarzte/ (Stand 17. Oktober 2015) 2. Ackermann M. (2012): Virusportraits, http://www.vetvir.uzh.ch/dam/jcr:b160fd8cd8ca-4e30-96e6-5bd4b384feee/Portrats_2012.pdf (Seite 140; Pestivirus Infektionen) 3. Rümenapf T., Thiel H-J., Animal Viruses and Molecular Biology (2008) Chapter2; Molecular Biology of Pestiviruses Bilder Viruspartikel und Genom: Homepage des Institut für Veterinärvirologie, Bern: http://www.bvd-info.ch/tierarzte/ (Stand Oktober 2015) Virologie Nora Schreiber, Soraya Arrigoni und Angela Kirchmeier 2. Taxonomie Wie ist das BVD Virus taxonomisch eingeteilt? Das BVD Virus ist ein +ssRNA Virus und gehört zu der Familie der Flaviviridae. Diese wird in folgende 3 Genera unterteilt: Pestivirus, Flavivirus und Hepacivirus.1 Tab. 1: Genera der Falviviridae und deren Spezies Genus Pestivirus BVDV-1 BVDV-2 Border Disease Virus Klassische Schweinepest Virus Unklassifizierte Pestiviren Genus Flavivirus Gelbfieber Virus Dengue Virus West Nile Virus FrühsommerMeningoenzephalitis Virus ... und viele mehr! Genus Hepacivirus Hepatitis C virus ... und einige vorläufig taxonomierte Viren: z.B. Pegivirus Vorerst wurden die Pestiviren aufgrund ihrer Morphologie und Grösse bei den Togaviridae eingeteilt. Wegen ihrer Genomsequenz werden sie heute zu den Flaviviridae gezählt.1 Die Pestiviren können aufgrund der Proteine Npro und Erns von den Flaviviren abgegrenzt werden.2, 3 Anhand von ihren Eigenschaften bezüglich Genomsequenz, Antigenität und Wirtspektrum, können die Pestiviren in 4 Spezies eingeteilt werden. BVDV-1 und BVDV2 sind Abb. 1: Phylogenetischer Baum der Pestiviren basierend auf der pro 3 verschiedene Spezies, die ihrerseits vollständigen Nukleotidsequenz von N . wieder in Untergruppen unterteilt werden. Zur Zeit können 16 BVDV-1 und 3 BVDV-2 Untergruppen unterschieden werden. In der Schweiz sind vor allem BVDV-1h, e, b und k relevant2. Dabei kommt BVDV-1k fast ausschliesslich in der Schweiz vor! Beschreiben Sie die Gemeinsamkeiten und wichtigsten Unterschiede zur Verwandtschaft auf Genombasis und hinsichtlich Strategie. Pestiviren besitzen im Gegensatz zu den anderen zwei Genera zwei zusätzliche Gene. Die aus der Translation resultierenden Proteine (Npround Erns) blockieren das innate Immunsystem, indem sie die IFN-Produktion hemmen.3 1 Mathias Ackermann: Virus-Handbuch für Veterinärmediziner, Haupt Verlag, 2013, Seiten 173-184 Ernst Peterhans, Claudia Bachofen, Hanspeter Stalder, Matthias Schweizer: Cytopathic bovine viral diarrhea viruses (BVDV): emerging pestiviruses dommed to extinction, EDP Science, 2010 3 Claudia Bachofen, Hanspeter Stalder, Hans-Rudolf Vogt, Michael Wegmüller, Matthias Schweizer, Reto Zanoni, Ernst Peterhans: Bovine Virusdiarrhöe (BVD): von der Biologie zur Bekämpfung, Berliner und Münchner Tierärztliche Wochenschrift 126, Heft 11/12 (2013), Seiten 452-461 2 1 Virologie Nora Schreiber, Soraya Arrigoni und Angela Kirchmeier Das Genom der Flaviviridae ist bei allen drei Genera gleich organisiert: Am 5' Ende befinden sich die Strukturproteine, worauf die Nicht-Strukturproteine folgen. Das ganze Genom hat einen open reading frame.2 Abb. 1: Genomorganisation der Genera Flavivirus, Pestivirus und 2 Hepacivirus. Gemeinsamkeiten der Pestiviren: • Infektion von Paarhufern, Wildtieren und Haustieren • Die Spezies sind sehr nahe verwandt, weshalb die Viren auch mal die Speziesgrenze überwinden können.3 • horizontale und vertikale Übertragung • Einschleppung: KB, Handel mit infizierten Tieren • Immuntoleranz • Diagnostik: ELISA für BVD; RT-PCR für BVD und KSP Unterschiede der Pestiviren: • Innerhalb der Spezies sind die Viren genetisch sehr heterogen, weil die RNA-Polymerase sehr fehleranfällig ist.3 • Eradikation (Für BVD gibt es ein Eradikations-Programm, hingegen existieren für Border Disease keine Eradikations-Bemühungen. Die klassische Schweinepest ist eine hochansteckende Tierseuche und in der Schweiz ausgerottet.) • Überlebensstrategie: Die Persistenz von BVDV in einer Population stützt sich v.a. auf PI-Tiere. Dagegen verfolgen BDV und KSP eher die hit-and-run Strategie. • Übertragung: KSP kann durch ungenügend erhitzte Abfälle, die verfüttert werden, übertragen werden. Ebenfalls kann eine Übertragung durch Wildschweine, die ein Reservoir von KSP sind, erfolgen. Sie zeigen gar keine oder nur milde Symptome. Bei KSP und BVD spielt die iatrogene eine wichtige Rolle.1 2 3. BVD INFEKTIONEN Welche verschiedenen Formen der BVD Infektionen gibt es? Transiente Infektion • • • • • • Seronegatives  Tier,  welches  erstmals  mit  BVD  in  Kontakt  kommtà  akut  verlaufende   Infektion  [1]   Kurze  Krankheitsphase   Kommt  v.a.  zu  Problem  wenn  Kuh  zu  Infektionszeitpunkt  trächtig  ist   AK  bleiben  lebenslang  vorhanden  [1]   Virus-­‐Strategie:  Hit  and  run  [3]   o Infektion  àschnelle  Vermehrung  àImmunabwehr  àEliminierung  àbereits   neuen  Wirt  infiziert   o Gesundheitszustand/  Überleben  (=Fitness)  des  Wirtes  spielt  keine  Rolle  für  das   Virus     o Andere  Bsp:  Influenza,  Parvo   Klinik  [3]   o Normalerweise  keine  /  milde  Erkrankung:  Durchfall,  Husten,  Fieber,   Lymphopenie   o Symptome  v.a.  auf  Bestandesebene:  Fruchtbarkeitsstörungen,  Pneumoenteritis-­‐ Komplex   o Selten:  Hämorrhagisches  Syndrom  (v.a.  mit  BVDV-­‐2)  und  dann  auch  potentiell   tödlich   Persistente Infektion • • •     Durch  Infektion  mit    nicht  zytopathogene  (ncp)  Viren,  können  persistent  infizierte   Kälber  entstehenà  bei  zytopathogenen  (cp)  kommt  es  fast  immer  zum  Abort     Virus-­‐Strategie:  Infect  and  persist  [3]   o Infektion  àKeine/untaugliche  Immunabwehr  àVirus  persisitiert  à   Ausscheidung  des Virus  ein  Leben  lang  fortlaufend  oder  intermittierende  in  allen   Sekreten  und  Exkreten  (Speichel,  Nasensekrete,  Urin,  Sperma  etc.)  in  hoher   Konzentration     o Fitness  des  Wirtes  wichtig  für  Virus  àWirt  soll  lange  überleben  damit  Virus   möglichst  viele  neue  Wirte  infizieren  kann   o Andere  Bsp:  Herpes,  Lenti,  Papillomaviren   o Für  Virus  günstige  Strategie:   § Virus  kann  in  PI-­‐Tier  jahrelang  überleben  und  hat  so  bessere  Chancen   einen  immunologisch  naiven  Wirt  zu  finden  (z.B.  während  der  Alpung)   § PI-­‐Tiere  sichern  also  Überleben  von  BVDV  in  einer   Wirtspopulation!!     Klinik  [2]  [3]   o Klinisch  unauffällig   o Kümmerer:  struppiges  Fell,  schlechtes  Zunehmen,  grosser,  langer  Kopf     o Anfällig  für  chron.  Erkrankungen  (Durchfall,  Pneumonie)  àintermittierend   Symptome   o Angeborene  neurologische  Defekte:    z.B.  CerebelläreHypoplasie   o andere  Missbildungen,  ev.  Exophtalmus,  langer  Kopf  =  Röhrenkopf   Gruppe3 Anja Tschuor, Melinda Baschera, Fabienne Kluser, Andrea Faure-Beaulieu &Sabrina Simmen         Welchen Einfluss haben Infektionszeitpunkt und Biotyp und was sind die Folgen für den Wirt? Abbildung  1  (  Bachofen  et  al.  2013)  [1] •     Bei   Infektion  trächtiger  Kühe  =  Folgen  für  Foet  :   o Infektion  im  1.Monat:   § Möglicher  Verlauf:     • Fruchttod,  Resorption  mit  anschliessendem  Umrindern  der   Mutter   o Infektion  im  2.-­‐4.  Monat  (oder  ca.  30.-­‐120  Trächtigkeitstag)   § Epidemiologisch  wichtigste  Phase  [1]   § Kalb  entwickelt  in  dieser  Zeit  gerade  adaptives  Immunsystem   àUnterscheidung  zwischen  eigen-­‐fremd:     • Wenn  Virus    zu  dieser  Zeit  vorhanden,  kann  dieses    als  „nicht   fremd“  erkannt    werden  =    Virus  wird  toleriert     § Daher  mögliche  Geburt  von  Trägertieren  àVirusausscheider   • AK-­‐negativ  da  keine  Immunreaktion  gegen  Virus  stattfindet   àTräger  schwer  erkennbar   § Mögliche  Kandidaten  für  MD   Gruppe3 Anja Tschuor, Melinda Baschera, Fabienne Kluser, Andrea Faure-Beaulieu &Sabrina Simmen         Bei  PI  Tieren  wird  innates  Immunsystem  von  Virus  umgangen  durch   Blockade  der  Interferoninduktion  durch  Proteine  Erns  und  Npro  [1]  [3]   § Vor  allem  Infektion  von  lymphatischem  Gewebe,  Epithel-­‐  und   Drüsenzellen   § Lebenslange  Infektion  und  Ausscheidung  von  Viren  [1]   o Infektion  nach  dem  5.  Mt   § Adaptives  Immunsystem  voll  entwickelt  =  erkennt  Virus   àImmunantwort  =  AK-­‐positiv=  präkolostrale  AK!  [1]   § Mögliche  Verlafsformen   • Normales  Tier   • Aber  auch  Aborte  und  evtl.  Missbildungen   o Missbildungen  betreffen  v.a.  Cerebellumà  Kälber  mit   Koordinationsstärungen  [1]   Mucosal  disease  wenn:   o Ncp-­‐Virus  zufällig  zu  cp-­‐Virus  mutiert  àWahrscheinlichkeit,  dass  irgendwann   Mutation  passiert  ziemlich  hoch  da  Virus  sich  in  Wirt  andauernd  repliziert  und   RNA-­‐Polymerase  rel.  hohe  Fehlerquote  hat  [3]   o Den  cp  Biotypen  ist  gemeinsam,  dass  das  NS2-­‐3  Protein  vermehrt  in  zwei   separate  Proteine  à  NS2  und  NS3  gespalten  wird  [1]   o Anderes  PI-­‐Kalb  in  Umgebung  diese  Mutation  hat  àAusscheidung  von  cp-­‐Viren   und  Superinfektion  [3]   àEigentlich  ist  das  Betriebsunfall  für  Virus,  da  es  daraus  keinen  Vorteil  zieht   denn  Wirt  stirbt  [1]   o Wenn  MD:   § Ausbreitung  des  cp-­‐Virus  im  ganzen  Tier  möglich,  da  dieses  keine   Immunantwort  hat  à  Zelltod  àMD   § Verlauf  immer  tödlich  [1]   § •   Vergleichen sie auch kurz mit anderen wichtigen Vertretern des Genus Pestivirus Border disease Virus • • • • • • • Strategie  ähnlich  wie  BVDV   PI-­‐Lämmer  meist  deutlicher  zu  erkennen  [3]   o Klinik:  Hairy  Shaker  mit  Tremor  und  Vlies-­‐Veränderungen   MD  tritt  nicht  oder  sehr  selten  aufà  Krankheit  an  sich  erinnert  aber  stark  an  MD  [2]   In  Europa  weit  verbreitetà  über  detaillierte  Verbreitung  wenig  bekannt  [2]   CH:  20%  der  Schafe  AK-­‐positiv,  PI-­‐Tiere  selten  àkeine  Eradikationsprogramme  [3]   Wirtsspektrum:  ähnlich  wie  bei  BVDV  (Paarhufer)  [2]   ABER  CAVE:  BDV  kann  Rinder  infizieren  und  zur  Geburt  von  PI-­‐Kälbern  führen!  [3]   Klassiches Schweinepest Virus • •     Hohe  Kontagiosität  und  damit  rasche  Ausbreitung  in  einer  immunologisch  navien   population  [3]   Lebende  Virusreservoirs:  immuntolerante  Tiere!     Gruppe3 Anja Tschuor, Melinda Baschera, Fabienne Kluser, Andrea Faure-Beaulieu &Sabrina Simmen         Geschieht  Infektion  intrauterin  kommt  es  bei  einem  Teil  der  Tiere  zu   Immuntoleranz  und  persistierenden  Infektionen  mit  chronischer   Virusausscheidung  [2]   Klassiches  Gegenstück  zur  Mucosal  Disease  existiert  nicht  [2]   o • • Epidemiologie   o Reservoir  Wildschweineà  können  chronisch  infiziert  sein  ohne  massiv  zu   erkranken  [3]   o Letzte  klinische  Ausbrüche  in  CH:  1993  [2]   § Einschleppung  durch  kontaminierte,  ungenügend  erhitzte  Abfälle  [2]   o DE  noch  nicht  offiziell  frei  [2]     o Einschleppung  auch  durch  Handel  mit  infizierten  Tieren   Literatur und weiterführende Informationen [1] Claudia Bachofen, Hanspeter Stalder, Hans-Rudolf Vogt, Michael Wegmüller,, Matthias Schweizer, Reto Zanoni, Ernst Peterhans; 2013; Bovine Virusdiarrhöe (BVD): Von der Biologie zur Bekämpfung, Berliner und Münchener Tierärztliche Wochenschrift 126, Heft 11/12 (2013), Seiten 452–461 [2] Mathias Ackermann, Monika Engels, Cornel Fraefel, Andrea Laimbacher, Alfred Metzler, Martin Schwyzer, Kurt Tobler; 2013; Virus Handbuch Veterinärmediziner ; S. 173- 183 [3]Vorlesung Bachofen Frühling 2015à angegebene Quellen: • • http://www.vetvir.uzh.ch/teaching/vorlesungen/virologie/unterlagen.html   http://www.bvd-­‐info.ch   Abbildung 1: Claudia Bachofen, Hanspeter Stalder, Hans-Rudolf Vogt, Michael Wegmüller,, Matthias Schweizer, Reto Zanoni, Ernst Peterhans 2013, Bovine Virusdiarrhöe (BVD): Von der Biologie zur Bekämpfung, Berliner und Münchener Tierärztliche Wochenschrift 126, Heft 11/12 (2013), Seiten 452–461     Gruppe3 Anja Tschuor, Melinda Baschera, Fabienne Kluser, Andrea Faure-Beaulieu &Sabrina Simmen         25.9.2015 Unterschiede  und  Gemeinsamkeiten  von  BVDV,  BoHV  –  1  und  OvHV  –  2   Alexandra  Kropac,  Laura  Bastian,  Kaspar  Sommer,  Giachem  Vital,  Jasmin  Flüeli   Gruppe  4       BVDV   BoHV  –  1  (IBR)   OvHV  –  2  (BKF)   Klinik   (1) (1,  2)   (3) BVD:  Oft  unauffälliger  Verlauf    (z.T.  subklinisch)   • Durchfall  infolge  akuter  Gastroenteritis     • respiratorische  Symptome  (Nasenausfluss,  Husten)   • allgemeine  Symptome  (Fieber,  Müdigkeit,  Anorexie)   • angeborene  neurologische  Defekte  (z.B.  Cerebelläre   Hypoplasie)  und  andere  Missbildungen  (evt.  Exophthalmus)     Virusvermehrung  in  Lymphozyten  =>  Immunsuppression  =>   Folgeerkrankungen  begünstigt  (Pneumo-­‐Enteritis-­‐Komplex)       Mucosal  disease:  Läsionen/Erosionen  auf  Schleimhaut  im   Maulbereich,  Vulva,  evt.  Euter,  Pansenpfeiler,  Zwischenklauenspalt   • Lahmheit   • unstillbarer  Durchfall  =>  Tod  durch  Dehydratation  innert   Stunden  bis  Tagen   Virus-­‐strategie   (4) Transiente/akute  Infektion  bei  naiven  Tieren:     (5) „Hit-­‐and-­‐run“  Strategie     orale  Infektion  =>    Vermehrung  in  den  Tonsillen  =>  via  Phagozyten  in   Lymphorgane  =>  leukozyten-­‐assoziierte  Virämie  =>    Virusausscheidung  in   allen  Sekreten/Exkreten  =>  Immunabwehr  und  Elimination  des  Virus     • Fitness  des  Wirtes  spielt  keine  Rolle  für  das  Virus     • Alleine  nicht  sehr  effizient,  da  langlebige  Immunabwehr  =>   Herde  bald  immun   • Schnelle  Ausbreitung       Persistente  Infektion  bei  Feten  im  2.-­‐  4.  Trächtig-­‐keitsmonat:  „Infect-­‐ (5) and-­‐persist“  Strategie     Toleranz  =>  nicht-­‐zytopathogenes  Virus  (ncp)  persistiert  und  wird   fortlaufend  ausgeschieden     • Wirt  soll  möglichst  fit  bleiben,  damit  möglichst  viele  Viren   produziert  und  viele  neue  Wirte  befallen  werden  können     (6) • Virus  kann  jahrelang  im  Wirt  überleben  =  bessere  Chance   einen  immunologisch  naiven  Wirt  zu  finden  (z.B.  während  der   Alpung)     =>  PI  Tiere  sichern  das  Überleben  von  BVDV  in  der  Population!     (6) Mucosal  disease    ist  ein  „virologischer  Betriebs-­‐unfall“  bedingt   Vier  Verlaufsformen:  Hämaturie  als  Leitsymptom   • • • • mild  bis  schwergradig  verlaufende  Infektion  des   oberen  Respirationstraktes   Abort     Enteritis  und  Encephalitis  bei  Kalb     andere  bekannte  Krankheitsformen:   Konjunktivitis,  Metritis,  Mastitis  und  Dermatitis     1. akut/subakut:  hohes  Fieber,  Apathie,   Lymphknoten-­‐Schwellung,  Dyspnoe  (Obstruktion   der  Atemwege),  90%  Letalität     2. Kopf  –  Augen-­‐Form:  schleimig  –  eitriger   Nasenausfluss,  Schleimhauterosionen,  bilaterale   Konjunktivitis  mit  Korneatrübung  und  Tränenfluss   3. Darmform:  wässrig  –  blutiger  Durchfall   4. Hautform:  eher  gutartig           (7) Aerogene  Infektion   1. leukozytenassoziierte  Virämie  (schwach  und   transient)  =>  Zielorgane  (Fötus,  GI-­‐Trakt,  ZNS,   Euter)  =>  Vermehrung     2. via  periphere  Nervenendigungen  ins  periphere   Nervensystem  =>  Latenz  +  evt.   Neurodegeneration     3. Reaktivierung  durch  Stress,  GCC,  etc.       Lokal  ist  die  Virusvermehrung  beschränkt  auf  Mukosa  +   Submukosa  des  oberen  Respirationstraktes,  die  Infektion   führt  aber  zu  einer  transienten  Immunsuppression  und   zusammen  mit  den  Schleimhautläsionen  zu  erhöhter   Empfänglichkeit  für  bakterielle  Sekundärinfektionen!       Die  Immunantwort  verhindert  nicht  die  Etablierung  einer   Latenz  und  kann  auch  Reinfektionen  und  Reaktivierungen   nicht  verhindern  =>  kann  nur  die  klinischen  Symptome   (8)   mildern  und  Virusausscheidung  verringern!   Breites  Wirtszellspektrum     Herpes  bleibt  ein  Leben  lang!   Persistenz   (9) Schafe  (Reservoirwirte):     1. Virusvermehrung  im  Respirationstrakt  (v.a.  in  Typ   II  Pneumozyten)   2. Infektion  der  T  –  Zellen  im  Blut     3. keine  Krankheit  (lange  Co-­‐Evolution),  aber   Ausscheider       Fehlwirte  (z.B.  Rind):     • Virusmenge  zuerst  nur  langsam  und  nach   Ausbruch  der  Krankheit  stark  zunehmend     • Infektion  basiert  auf  der  latenten  Infektion  der   Lymphozyten  und  geht  mit  der    Proliferation  von   grossen  lymphoblastoiden  Zellen  einher   (zytotoxische  Eigenschaften,  NK-­‐  Zell-­‐  ähnlich)  =>   Infiltration  in  versch.  Organe   • Venenentzündungen  charakteristisch   • Defizit  an  IL-­‐2  =>  Mangel  an  funktionellen  Tregs     Enges  Wirtszellspektrum     Herpes  bleibt  ein  Leben  lang!   Persistenz   25.9.2015 durch  seine  hohe  Mutationsrate  und  die  lange  Persistenz   • spontane  Mutation  von  ncp  zu  cp  =>  Wirt  macht  keine   Immunantwort  =>  Virus  breitet  sich  aus  und  zerstört  Zellen   • seltener:  homologe  Superinfektion  mit  cp  Virus     Nachweis   (10)   (13)   • • • • • ELISA:     ◦ AG-­‐Nachweis  in  „buffy  coat“  Zellen  oder  Serum  je  nach   Protein  das  man  nachweisen  will   ◦ AK-­‐Nachweis  im  Blut/  Milch     Immunhistochemie:  Erregernachweis  in  Hautproben     (Ohrstanzen),  Organen   RT-­‐PCR   Virusisolation  (dauert  mehrere  Tage)   Allgemein  zu  beachten:  diagnostische  Lücken     ◦ Kalb:  perinatal  falsch-­‐negative  Ergebnisse  (maternale  AK)   (11) bei  Virusnachweis  in  Blutprobe   ◦ Muttertier:  bei  starker  Kolostrum-­‐produktion  falsch-­‐ negative  Ergebnisse  bei  AK-­‐Nachweis  aus  Blutproben   (12) möglich   (14)   • • Virusnachweis:  PCR,  Virusisolierung  in  Zellkultur,   Elektronenmikroskopie,  Neutralisationstest,   Immunfluoreszenztest  mit  Ausstrichen  von   Tupferproben   AK  Nachweis  im  Serum  /  Milch:  ELISA  oder  SNT   • • • • AK  Bestimmung  aus  EDTA  Blutproben  mittels   kompetitivem  ELISA     RT-­‐PCR   Histologie:  lymphozytäre  Vaskulitis  und   Infiltration  des  ZNS  u.a.  Organe     (15) Erreger  nicht  isolierbar!       Bekämpfung   • • • • (16) Auszurottende  Tierseuche  (Anzeigepflicht)   PI  Tiere  erkennen  und  eliminieren  (Keulung  der  PI-­‐Tiere,  nicht   (17) der  Seropositiven),  Sperre  1.  Grades   (18) serologische  Überwachung  (Bestände  mit  Kontakt  zu  PI  Tier   haben  viele  AK+  Tiere)     (19) Impfverbot!   • • • • (2,  16) Auszurottende  Tierseuche  (Anzeigepflicht) (20) Impfverbot!     Keulung  der  Seropositiven     Serologische  Überwachung  (z.B.  jährlich  bei   (21) Zuchtstieren  >  2  Jahren)       • • Kontakt  zwischen  Schafen  und  Rindern  meiden     Virus-­‐freie  Schafherde  erzeugen  (Lämmer   kommen  virus-­‐frei  zur  Welt     -­‐>  Lämmer  24  Stunden  nach  Geburt  von  Mutter   (22) trennen)     Klinik:  Vergleicht  man  die  Klinik  der  drei  verschiedenen  Viren,  fallen  wichtige  Gemeinsamkeiten  auf:  BVD  Virus  und  OvHV-­‐2  können  Durchfall  und  Schleimhautläsionen  bei  Rindern  verursachen.   BVDV  und  BoHV-­‐1  zeigen  beide  Abortgeschehen.  BoHV-­‐1  und  OvHV-­‐2  können  Probleme  des  oberen  Respirationstraktes,  wie  zum  Beispiel  Nasenausfluss,  machen.  OvHV2  und  BoHV-­‐1  stellen   daher  wichtige  Differenzialdiagnosen  bei  BVDV-­‐  Verdacht  dar.       Virusstrategie:  Alle  drei  Viren  können  sich  in  der  Population  halten,  indem  sie  in  gewissen  Wirten  verbleiben  und  von  diesen  dauernd  ausgeschieden  werden.  Die  Art  der  Persistenz  unterscheidet   sich  jedoch:  Während  sich  die  beiden  Herpesviren  an  unterschiedlichen  Orten  vor  einer  Immunreaktion  verstecken  (das  bovine  HV-­‐1  in  Ganglien  des  peripheren  Nervensystems,  das  ovine  HV-­‐2  in   Lymphozyten),  wird  das  BVDV  in  den  PI-­‐Tieren  toleriert.  Im  Gegensatz  zur  Situation  bei  BoHV-­‐1  und  OvHV-­‐2  machen  diese  BVDV-­‐Überträgertiere  einen  sehr  kleinen  Anteil  der  Population  aus   (6) (lediglich  1.3%  vor  der  Bekämpfung,  das  Virus  muss  im  genau  richtigen  Zeitfenster  auf  ein  naives  trächtiges  Tier  treffen)  –  da  jedoch  die  Virusausscheidung  nicht  vom  Immunsystem  gedrosselt   wird  –  und  dank  der  rasanten  Hit-­‐and-­‐Run-­‐Ausbreitung  als  zweiter  Strategie  –  reichen  diese  wenigen  Ausscheider  problemlos  für  das  Überleben  des  Virus  aus.  Die  klinisch  verheerenden   Krankheiten  Mucosal  disease  und  akutes  Katarrhalfieber  können  beide  als  „Unfall“  bezeichnet  werden,  da  dabei  ein  PI-­‐Tier  verloren  geht  bzw.  ein  Fehlwirt  infiziert  wird,  der  bis  zum  Tod  kaum  zur   (23) Übertragung  beiträgt .  Während  bei  BVDV  und  BoHV-­‐1  der  Fötus  infiziert  werden  kann  (Aborte  bei  BoHV-­‐1!),  verfolgt  das  ovine  HV-­‐2  diese  Strategie  nicht  (virusfrei  zur  Welt  kommende  Lämmer   können  wie  erwähnt  für  den  Aufbau  von  „mit  Rindern  kompatiblen“  Schafherden  verwendet  werden!).     Nachweis:  Der  Antikörpernachweis  im  Serum  ist  für  alle  drei  Erkrankungen  möglich,  bei  BVD  und  IBR  kann  er  zusätzlich  in  der  Milch  erfolgen.  Die  Virusisolation  ist  bei  BVD  und  IBR,  nicht  jedoch  bei   BKF  möglich  (der  Erreger  konnte  bisher  nicht  isoliert  werden)!  Ein  Nachweis  mittels  PCR  gelingt  bei  allen  drei  Erkrankungen.  Bei  BVD  kann  man  durch  eine  immunhistochemische  Untersuchung   25.9.2015 einer  Hautprobe  einen  direkten  Erregernachweis  machen,  während  man  bei  BKF  nur  die  verursachten  Läsionen  im  Gewebe  nachweist.         Bekämpfung:  BVD  und  IBR  gelten  als  auszurottende  Tierseuchen,  sind  anzeigepflichtig  und  werden  somit  staatlich  bekämpft.  Beide  Erkrankungen  werden  serologisch  überwacht.  Während  bei  BVD   die  persistent  infizierten  Tiere  (seronegativ)  gekeult  werden,  werden  bei  IBR  die  seropositiven  Tiere  eliminiert.  Für  beide  Erkrankungen  gilt  ein  Impfverbot.  BKF  wird  nicht  staatlich  bekämpft.       Quellenangabe   • • • • • • • • • • • • ACKERMANN  MATHIAS  (HRSG.),  Virus-­‐Handbuch  für  Veterinärmediziner,  Haupt  Verlag  UTB,  Bern  2013.   (1)  S.  178  –  180,  (3)  S.  48,  (4)  S.  176  –  178,  (7)  S.  59,  S.  65  –  66,  (9)  S.  47,  (10)  S.  182  –  183,  (13)  S.  68,  (14)  S.  49,  (15)  S.  42,   (19)  S.  182,  (20)  S.  67,  (23)  S.  43   (2)  BUNDESAMT  FÜR  LEBENSMITTELSICHERHEIT  UND  VETERINÄRWESEN  BLV,  Infektiöse  bovine  Rhinotracheitis  IBR,  http://www.blv.admin.ch/gesundheit_tiere/01065/01083/01090/index.html?lang=de  (besucht  am  24.   September  2015).   (5)  INSTITUT  FÜR  VETERINÄR-­‐VIROLOGIE,  UNIVERSITÄT  BERN,  BVD-­‐INFO.CH,  2006,  3.2  Infektionstypen,  http://www.bvd-­‐info.ch/tierarzte/infektionstypen.html  (besucht  am  24.  September  2015).   (6)  BACHOFEN  C.,  STALDER  H.,  VOGT  H.,  WEGMÜLLER  M.,  SCHWEIZER  M.,  ZANONI  R.,  PETERHANS  E.  (2013).  Bovine  Virusdiarrhöe  (BVD):  von  der  Biologie  zur  Bekämpfung.  Berliner  und  Münchener  Tierärztliche   Wochenschrift,  126,  452–461.  doi:  10.2376/0005-­‐9366-­‐126-­‐452.   (8)  ACKERMANN  M.,  ENGELS  M.  (2006).  Pro  and  contra  IBR-­‐eradication.  Veterinary  Microbiology,  113,  293-­‐302.  doi:  10.1016/j.vetmic.2005.11.043.   (11)   VETION.DE,  Diagnostische  Maßnahmen  im  Bestand,  http://www.vetion.de/focus/pages/FText2.cfm?focus_id=78&text_select=517&farbe=ts  (besucht  am  09.  Oktober  2015).   (12)  BACHOFEN  C.,  BOLLINGER  B.,  PETERHANS  E.,  STALDER  H.,  SCHWEIZER  M.  (2013).  Diagnostic  gap  in  Bovine  viral  diarrhea  virus  serology  during  the  periparturient  period  in  cattle.  Journal  of  Veterinary  Diagnostic   Investigation,  25(5),  655-­‐61.  doi:  10.1177/1040638713501172.   (16)  BUNDESAMT  FÜR  LEBENSMITTELSICHERHEIT  UND  VETERINÄRWESEN  BLV,  Tierseuchen  und  –krankheiten  auf  einen  Blick,  http://www.blv.admin.ch/gesundheit_tiere/01065/index.html?lang=de  (besucht  am  24.   September  2015).   (17)  Art.  174  Abs.  2  Lit.  a.  TSV   (18)  EIDGENÖSSISCHES  DEPARTEMENT  DES  INNERN  EDI,  Die  Überwachung  der  Bovinen  Virus  Diarrhoe  (BVD)  ab  2013,  Die  Mutterkuh,  März  2013.   (21)  Art.  171  Abs.  2  TSV   (22)  ACKERMANN  MATHIAS,  Bösartiges  Katarrhalfieber,  was  nun?,  www.svwassr.ch/images/faelle/2006/01/BKF_Sanierung.pdf  (besucht  am  25.  September  2015).                                                                              Franziska  Baumgartner,  Cécile  Wuillemin,  Bianca  Frehner,  Tanja  Kunz,  Isabelle  Specker       5)  Persistente  Infektion  &  Mucosal  Disease   Werden   seronegative   Tiere   erstmals   mit   dem   BVD-­‐Virus   infiziert,   durchlaufen   sie   eine   akute   Infektion   mit   anschliessender   Immunität.   Ist   ein   seronegatives   Tier   trächtig,   kann   aufgrund   der   Virämie   auch   der   Fötus   infiziert  werden.  Die  Folgen  für  den  Fötus  sind  abhängig  vom  jeweiligen  Entwicklungsstadium:     1) 1.Phase  der  Trächtigkeit  à  frühembryonaler  Fruchttod  mit  anschliessendem  Umrindern  der  Mutter   2) 2.  bis  Ende  4.  Monat  à  persistente  Infektion  wird  induziert     3) Vom  5.  Monat  an  à  gehäuft  Aborte  und  Missbildungen  (v.a  am  Cerebellum)     Persistente  Infektion   Die   Infektion   erfolgt   sehr   früh   in   der   Entwicklung,   das   Immunsystem   des   Fötus   ist   deswegen   noch   unreif.     Gegen  körpereigene  Antigene  entwickelt  das  Immunsystem  eine  Toleranz,  genau  dasselbe  passiert  mit  dem   nicht-­‐zytopathogenen  (ncp)  Virus.  Wenn  das  Virus  dann  immunologisch  toleriert  und  nicht  als  fremd  erkannt   wird,  kann  es  zur  Entstehung  eins  PI-­‐Tiers  kommen.     Ø Das  persistent  infizierte  Tier  entwickelt  sich  meistens  mehr  oder  weniger  normal  (ev.  Kümmerer,   gehäuft  Infektionen)  und  scheidet  lebenslang  grosse  Mengen  an  Virus  aus   Ø Pathogen-­‐assoziierte   molekulare   Strukturen   (PAMPs)   werden   normal   durch   spezifische   Rezeptoren   des   angeborenen   Immunsystems   erkannt   à   Spezialfall   BVD-­‐   Infektion:   Das   Enzym   Erns   des   Virus,   eine   RNAse,   baut   freie   RNS   ab.   Deswegen   ist   dann   kein   PAMP   mehr   vorhanden,   worauf   das   Immunsystem   reagieren   könnte.   Das   Protein   Npro   des   Virus   blockiert   die   Signalkaskade,   welche   nötig  ist  um  Interferon  zu  bilden  (Rümenapf  et  al.  2008).  Durch  diese  beiden  Prozesse  wird  also  die   Bildung  von  antiviral  wirkendem  Interferon  unterbunden.     Ø Wirt  lebt  mit  Virus  ohne  grosse  Beeinträchtigung  à  Optimal  für  die  Weitergabe  der  Infektion   Ø Keine  Antikörper  oder  zytotoxische  Zellen  werden  gegen  das  Virus  gebildet  à  PI-­‐Tiere  sind   normalerweise  seronegativ  (Ausnahme:  Infektion  mit  einem  anderen  ncp-­‐Virus)     Wie  entsteht  Mucosal  Disease  (MD)?     MD  kann  nur  in  Tieren  entstehen,  die  bereits  persistent  mit  dem  ncp-­‐Biotyp  infiziert  und  immuntolerant  sind!   Ø MD  wird  durch  die  zytopathogene  (cp)  Virus-­‐Form  des  BVDV  ausgelöst   Ø cp-­‐Viren  bzw.  MD  entstehen  durch:   1) Mutation  aus  einem  ncp-­‐Virus  in  einem  PI-­‐Tier.  Das  BVD-­‐Virus  ist  ein  RNA-­‐Virus  und  hat  somit   eine  hohe  Mutationsrate.   2) Impfung    von  PI-­‐Tieren  mit  mlv-­‐  Impfstoffen,  die  einen,  zum  Virus  im  PI-­‐Tier  antigenetisch   ähnlichen,  cp-­‐Stamm  enthalten     Ø cp-­‐Biotypen  sind  antigenetisch  weitgehend  identisch  mit  ncp  Vorläufern  à  werden  nicht  als  fremd   erkannt  und  können  sich  auch  ungehemmt  in  PI-­‐Tieren  vermehren   Ø Wenn  mehrere  PI-­‐  Tiere  in  einer  Herde  sind  ist  auch  eine  horizontale  Übertragung  des  cp  Virus   möglich  (mehrere  Tiere  erkranken  gleichzeitig  an  MD)     MD  ist  ein  virologischer  Betriebsunfall:  Der  Wirt  stirbt  und  das  Virus  kann  sich  nicht  mehr  verbreiten!                                                                                    Franziska  Baumgartner,  Cécile  Wuillemin,  Bianca  Frehner,  Tanja  Kunz,  Isabelle  Specker       Symptome  MD   -­‐ -­‐ -­‐ -­‐ Schleimhautläsionen  an  Mundschleimhaut,  Flotzmaul,  Klauenspalt  und  Naseneingang  (DD:  MKS)   Der  Landwirt  kann  zum  Beispiel  eine  Inappetenz  oder  eine  eventuelle  Lahmheit  des  Rindes  bemerken     Bild  einer  akuten  und  heftigen  Infektion  mit  sehr  schnell  sehr  schlechtem  Allgemeinzustand     Der  starke  Durchfall  und  der  damit  einhergehende  Flüssigkeitsverlust  führen  in  der  Regel  zum  Tod  des   Tieres     Vergleich  der  Bedeutung  und  Klinik/Pathologie  der  persistenten  Infektion  mit  Pestiviren  bei  Rind,  Schaf   und  Schwein   Bedeutung  PI-­‐  Tiere  allgemein     • • • • • • Ausgehend  von  einem  einzigen  PI-­‐Tier  können  sich  sehr  viele  andere  Tiere  infizieren                                                   Mehrere  PI-­‐Tiere  in  einer  Herde:  Kommt  es  zu  einer  MD  ist  es  möglich,  dass  sich  alle  diese  infizieren   und  daran  zugrunde  gehen     „Trojanische  Kuh“:  Trächtige  infizierte  Kuh  die  ein  PI-­‐Kalb  in  sich  trägt  àBringt  so  z.B.  unbemerkt  das   BVD  Virus  von  der  Alp  nach  Hause  in  den  heimischen  Betrieb  à  Besonders  grosses  Risiko  besteht,   wenn  die  Tiere  auf  ausländischen  Alpen  gesömmert  werden     Trächtige  Tiere  in  Bestand  müssen  sofort  gesperrt  werden,  wenn  ein  Hinweis  auf  BVD  im  Bestand   besteht  (  Überwachungssystem  z.B.  durch  Tankmilchproben)   Heikle  Situation  in  der  Schweiz:  Immunologisch  zunehmend  naiver  und  somit  anfälliger   Rinderbestand    Weitere  Probleme:     o Illegale  Einfuhr  von  Tieren  aus  dem  Ausland     o Inkorrekte  Meldungen  bei  der  Tierdatenbank   o Nicht-­‐  erkennen  klinischer  Symptome   o Nicht-­‐  einhalten  von  Sperrfristen,  Quarantäne,  Absonderung  bei  Geburt     Klassische  Schweinepest   KSP  verursacht    hohes  Fieber,  Hämorrhagien,  Somnolenz,  Erbrechen,  Durchfall,  Inkoordination  und  Husten.   Es   kann   auch   zu   perakuten   bis   akuten   Todesfällen   kommen.   Die   Schweiz   ist   frei   von   KSP.   Die   Wildschweinpopulation  als  Reservoir  ist  ein  grosses  Problem  bei  der  Bekämpfung  von  KSP  in  ganz  Europa.     Analogien  zu  BVD:   Ø Virus  verursacht  eine  Immuntoleranz  bei  den  Ferkeln  je  nachdem  wann  die  intrauterine  Infektion   stattfindet  (die  folgenden  Zahlen  sind  Richtlinien,  es  gibt  dabei  immer  Ausnahmen  und  Sonderfälle):   1) Frühe  Infektionen  vor  dem  41.  Tag:  Abort   2) Vom  41.  bis  zum  85.Tag:  PI-­‐Ferkel  entstehen     3) Infektion  ab  Tag  86:  Gesunde  Ferkel     (Rümenapf  et  al.  2008)   Im  Unterschied  zum  BVD-­‐Virus  beim  Rind,  kann  dieses  Pestivirus  aber  bis  zu  14  Tage  nach  der  Geburt  noch   eine  perinatale  Toleranz  verursachen,  meistens  sind  daran  relativ  milde  Stämme  des  KSP  Virus  beteiligt.  Das   heisst,  es  können  bis  zu  zwei  Wochen  nach  der  Geburt  noch  PI-­‐Tiere  entstehen.                                                                              Franziska  Baumgartner,  Cécile  Wuillemin,  Bianca  Frehner,  Tanja  Kunz,  Isabelle  Specker       Persistent  infizierte  Ferkel  wachsen  aber  meist  nicht  gut  und  sterben  oft  bald  an  ihrer  Infektion  bzw.  werden   euthanasiert.    Die  Gefahr  einer  Verbreitung  der  Krankheit  durch  PI-­‐Tiere  ist  deshalb  kleiner,  auch  weil   Schweine  oft  nicht  sehr  alt  werden.  Ebenfalls  schwächt  die  grössere  Frequenz  von  Nachwuchs  bei  Schweinen   die  Bedeutung  von  PI-­‐Tieren  weiter  ab.     Ø  Es  ist  keine  vergleichbare  Krankheit  wie  MD  bei  der  KSP  vorhanden/bekannt   Border  Disease  Virus  (BDV)  bei  Schaf  und  Ziege   Analogien  zu  BVD:   Ø PI-­‐Tiere  sind  das  Hauptproblem   Ø Entstehung  je  nachdem  wann  die  intrauterine  Infektion  stattfindet  (die  folgenden  Zahlen  sind   Richtlinien,  es  gibt  dabei  immer  Ausnahmen  und  Sonderfälle):   1) Vor  dem  16.  Tag:  Die  Föten  sind  nicht  empfänglich  für  das  Virus   2) 16.-­‐ca.  64.Tag:  PI-­‐Tiere  können  entstehen   3) Ab  dem  80.Tag:  Fötus  erreicht  spätestens  Immunkompetenz:  Gesunde  Tiere   (Rümenapf  et  al.  2008)   Ø Das  BVD  Virus  kann  bei  Schafen  ähnliche  Symptome  verursachen  wie  das  BDV  Virus.  Zum  umgekehrten   Fall  liegen  keine  Berichte  vor.  BDV  kann  aber  auch  Rinder  infizieren  und  zu  PI-­‐Kälbern  führen.   Unterschiede  zu  BVD:   Ø Ziegen:  Intrauterine  Infektion  ab  dem  16.Tag  führt  meist  zum  intrauterinen  Tod/Abort,  nicht  zu  PI-­‐ Tieren   Ø Durch  die  höhere  Frequenz  von  Nachwuchs  (bzw.  die  kürzere  Lebenserwartung)  sind  PI-­‐Tiere,   genauso  wie  bei  der  KSP,  von  geringerer  Bedeutung  als  beim  Rind   Ø Schafe:  Es  kann  zum  Teil  auch  zum  Tod  des  Fötus  kommen  oder  aber  das  Lamm  wird  geboren.  Diese   Lämmer  können  jedoch  sehr  auffällig  sein  und  sterben  oft  früh/werden  euthanasiert:   è Hairy-­‐shaker-­‐syndrome:  Geringes  Gewicht,  Tremor,  Ataxie  und  Haarveränderungen   è Gefahr  einer  Verbreitung  des  Virus  durch  PI-­‐Tiere  ist  geringer,  da  man  diese  erkennt     è Es  ist  keine  vergleichbare  Krankheit  wie  MD  bei  BDV  vorhanden/bekannt   Bis  heute  gibt  es  keine  Routine-­‐Diagnostik  um  eine  Infektion  mit  BVD  von  einer  Infektion  mit  BDV  bei  den   Schafen  zu  unterscheiden.  Diese  Unterscheidung  bedarf  aufwendigeren  Laboruntersuchungen,  diese  sind  in   der  Praxis  oft  nicht  machbar.  Aus  diesem  Grund  sollte  man  den  Kontakt  zwischen  kleinen  Wiederkäuern  und   Rindern  wann  immer  möglich  vermeiden.  (Bachofen  et  al.  2013)                                                                                          Franziska  Baumgartner,  Cécile  Wuillemin,  Bianca  Frehner,  Tanja  Kunz,  Isabelle  Specker       Literatur   Claudia  Bachofen,  Hanspeter  Stadler,  Hans-­‐Rudolf  Vogt,  Michael  Wegmüller,  Matthias  Schweizer,  Reto   Zanoni,  Ernst  Peterhans  (2013):  Bovine  viral  diarrhea  (BVD):  from  biology  to  control.  p452-­‐461.   P.H.  Walz,  D.L.  Grooms,  T.  Passler,  J.F.  Ridpath,  R.  Tremblay,  D.L.  Step,  R.J.  Callan,  M.D.  Givens  (2010):   Control  of  Bovine  Viral  Diarrhea  Virus  in  Ruminants.  p476-­‐486.   Till  Rümenapf,  Heinz-­‐Jürgen  Thiel  (2008):    Book:  Animal  viruses:  Molecular  biology:  Chapter  2  Molecular   biology  of  Pestiviruses.  p39-­‐96.   M.  Ackermann,  H.  Adler,  M.  Engels,  C.  Griot,  A.  Metzler,  U.  Müller-­‐Doblies,  D.  Müller-­‐Doblies,  M.   Schwyzer,  N.  Stäuber,  M.  Suter:  Virus  Porträts  (Beilagen  zur  Vorlesung:  Virologie  Version).  Version   2007/2008  für  2012.  Kapitel  Pestiviren,  S.140-­‐148.   Immuntoleranz bei BVD Wie/wann kommt es dazu? - - - Infektion einer seronegativen trächtigen Kuh zwischen dem 40.- 120. Tag der Trächtigkeit mit nicht zytopathogener Form des BVD-Virus (ncp) Virämische Phase  transplazentäre Übertragung des Virus auf Fötus Geburt eines persistent infizierten, immuntoleranten Kalbes Infektion muss genau zu diesem Zeitpunkt stattfinden, da dann Prägung des Immunsystems auf Eigen/Fremd stattfindet alle zu dieser Zeit vorhanden Proteine werden als eigen eingeordnet (also auch BVD-Proteine) o Frühere Infektion: Resorption o Spätere Infektion: Aborte, Missbildungen, gesunde Kälber mit AK gegen BVD Welche viralen und zellulären Mechanismen sind involviert?   Angeborenes Immunsystem o Wird getäuscht, indem das BVDV die Gene Npro und Erns exprimiert. Diese Gene codieren für Enzyme, welche dsRNA bzw. PAMPs verdauen.1 o Dadurch Hemmung der Interferon-Bildung = kein Abbildung 1. antiviraler Status der Zelle  Virus kann sich etabilieren o Wenn das Virus sich in der Zelle etabiliert hat, ist es sogar resistent gegenüber Interferon. D.h. selbst wenn ein anderes Virus in die Zelle kommt und Interferon produziert wird, kann es dem BVDV nichts mehr anhaben Adaptives Immunsystem o Toleriert BVD, weil es als körpereigen angesehen wird o Positive Selektion: ein Test für T-Zell-Rezeptor, ob er MHC1 oder MHC2 und Eigenpeptid binden kann o Negative Selektion: Test für die Stärke der Bindung. Immunzellen, die zu stark binden, sind autoreaktiv und werden eliminiert o Wenn das angeborene Immunsystem nicht in der Lage ist, PAMPs zu erkennen, kann das adaptive Immunsystem nicht in Gang kommen. So wird die ganze Immuntoleranz aufrechterhalten. o KEINE AK o KEINE B-/T-Zellantwort!! Was sind die Folgen für Virus und Wirt?  1 Folgen für Virus o P.i.-Tiere = ideale Wirte für das ncp-Virus. Sie werden nicht krank, sterben also auch nicht, und das Virus kann sich ungehemmt vermehren, da ja keine Immunantwort stattfindet. o P.i.-Tiere sind klinisch häufig unauffällig aber scheiden in grossen Mengen Viren aus  dadurch sind sie Hauptinfektionsquelle auf Ebene der Population o Mutation vom nicht-zytopathogenen zum zytopathogenen Typ als zufälliger Unfall  Folgen: MD, Tod  nicht gut für das Virus, wenn der Wirt stirbt Bachofen et al. (2013): Bovine Virusdiarrhöe (BVD): von der Biologie zur Bekämpfung. Berliner und Münchner Tierärztliche Wochenschrift 126, Heft 11/12 (2013), Seite 455  Folgen für Wirt o Mutterkuh  transiente Infektion mit Immunantwort und anschliessend lebenslangem Schutz, d.h. eine Mutterkuh kann kein zweites p.i. Tier gebären o P.i.Tier  Immuntolerant beschränkt sich auf Virusstamm, mit welchem es infiziert wurde  Klinisch unauffällig oder Kümmerer (struppiges Fell, vermindertes Wachstum, anfällig für Infektionen)  Es gibt zwei Möglichkeiten, wie ein p.i. Tier MD entwickeln kann  Mutation des ncp-Virus zum cp-Virus (zufällig)  Superinfektion mit einem cp-Virus des GLEICHEN Virusstammes (wenn nur ein Teil übereinstimmt, kommt es zu einem weniger stark ausgeprägten Krankheitsbild)  Wenn MD ausbricht, kann das Virus die Zellen ungehindert schädige, da keine Immunantwort o Ebene der Population, wenn p.i.Tier im Bestand  Infektion anderer Rinder/Kühe durch von PI-Tier ausgeschiedenes Virus  Erhöhte Umrinder- und Abortrate  Geburt weiterer PI-Tiere von seronegativen Kühen oder durch PI-Tiere selbst (Ursache unbekannt; evtl. weil sich das Virus bereits in der Eizelle etabiliert hat)  Missbildungen bei Kälbern  MD auf Populationsebene  cp-Virus wird weitergegeben, andere p.i.-Tiere machen MD (wichtig für Prognose)  Transiente Durchseuchung der Population = hohe Seroprävalenz  PI-Tier neu im Bestand: Ausbreitung v.a in seronegativen Populationen sehr schnell  Jahr für Jahr: p.i.-Tiere gebären p.i.-Tiere  keine Immunreaktion (Entzündungsreaktion in den ersten Monaten würde zu Umrindern führen) Abbildungsverzeichnis Abbildung 1: Bachofen et al. (2013): Bovine Virusdiarrhöe (BVD): von der Biologie zur Bekämpfung. Berliner und Münchner Tierärztliche Wochenschrift 126, Heft 11/12 (2013), Seite 455 Autorenliste Marina Lampart, Janine Fritschi, Francesca Zimmermann, Nathalie Spoerry, Natalie Bearth Gruppe  7:  Larissa  Stadelmann,  Milena  Giuliani,  Caroline  Bernath,  Sara  Lüthin   Immunantwort  gegen  BVD   Wie  reagiert  das  Immunsystem  auf  verschiedene  Formen  der  Infektion?                                           Abb.  1:  Wegmüller  M:     BVD-­‐INFO.ch/tierarzte/intrauterine_infektion.html.   -­‐ Transiente  Infektion   o Adultes  naives  Tier:  Infektion  mit  ncp  Stamm   § Relativ  gesehen;  mehr  humorale  Immunantwort1   • Ncp  Virus  scheint  die  zelluläre  Immunantwort  zugunsten  der  humoralen   abzuschwächen   § Entwickelt  lebenslange  Immunität  nicht  nur  gegen  diesen  Stamm,  sondern  zT   Kreuzreaktion  gegenüber  anderen  Stämmen.     • Immunität  schützt  gegen  Erkrankung  mit  anderem  BVD  Stämmen!     o Adultes  naives  Tier:  Infektion  mit  cp  Stamm   § Relativ  gesehen;  mehr  zelluläre  Immunantwort2   § Entwickelt  lebenslange  Immunität  gegen  genau  diesen  Stamm     o Neonatales  Kalb  mit  maternalem  Ak  Schutz  (bis  ca.  6  Monate):  Infektion  mit  ncp/cp   § Virus  wird  durch  maternale  Ak  neutralisiert,     Kalb  selber  macht  z.T  keine  Immunreaktion  à  dies  ist  abhängig  von  dem  AK-­‐ Titer  in  der  Milch.  Wenn  dieser  hoch  ist  (Anfang)  dann  wird  keine   Immunreaktion  des  Kalbes  ausgebildet,  wenn  dieser  tief  ist,  dann  schon!     § CAVE:  Diagnostische  Lücke  für  PI-­‐Tiere   • Virus  durch  maternale  Ak  gebunden  à  Falsch  negative  Resultate!   o AK  aus  Kolostrum  binden  die  Viren     à  Kalb  hat  eine  Zeit  lang  einen  ganz  tiefen  Virustiter     à  Konzentration  fällt  unter  die  Nachweisgrenze                                                                                                                     1  Wegmüller  M:  BVD-­‐INFO.CH/tierarzte/Immunantwort   2  Wegmüller  M:  BVD-­‐INFO.CH/tierarzte/Immunantwort     1   Gruppe  7:  Larissa  Stadelmann,  Milena  Giuliani,  Caroline  Bernath,  Sara  Lüthin   -­‐ -­‐ • Diagnostische  Lücke  gilt  nicht  für  Immunhistochemie  &  RT-­‐PCR   o Virus  befindet  sich  in  Haut  oder  Organ     à  Kolostrale  Ak  erreichen  diese  Orte  nicht   § CAVE:  Vakzine  sinnlos  während  dieser  Zeit       o Fötus  im  5.-­‐9.  Trächtigkeitsmonat:  Infektion  mit  ncp   § Adaptives  Immunsystem  ist  teilweise  entwickelt   • erkennt  Virus  à  Immunantwort  ausreichend  à  Ak  Produktion   à  lebenslange  Immunität   • erkennt  Virus  à  Immunantwort  nicht  ausreichend     à  Abort  /  Missbildung     Persistente  Infektion     o Fötus  zwischen  30.  -­‐  120.  Trächtigkeitstag:  Infektion  mit  ncp   § In  dieser  Zeit  wird  die  zentrale  Toleranz  im  Thymus  ausgebildet     à  das  Virus  wird  als  eigen  angesehen  und  nicht  bekämpft3   • Zusätzlich  wird  das  angeborene  IS  durch  Virusproteine  (Erns  &  Npro)   gegenüber  dem  persistierenden  BVDV  Stamm  gehemmt   § Es  entwickelt  sich  eine  zelluläre  UND  humorale  Immuntoleranz4      (speziell  für  das  persistierende  BVD  Virus)   § Wichtig  hier;  die  Toleranz  ist  spezifisch  für  einen  Stamm  (  anders  als  bei  der   transienten  Infektion;  dort  ist  die  Immunantwort  breiter!)     § Ein  PI  Tier  kann  im  Verlauf  mehrerer  Trächtigkeiten  wiederholt  PI  Tiere  zur  Welt   bringen!       o Mucosal  Disease  entsteht  durch:   § Mutation  von  ncp  à  cp  innerhalb  des  persistent  infizierten  Tieres   § Zweitinfektion  mit  antigenetisch  verwandten  cp-­‐Virus     Akute  tödliche  Infektion   o Föten  im  1.  Trächtikeitsmonat:  Infektion  mit  ncp   § Adaptive  Immunsystem  ist  noch  nicht  ausgebildet(  innate  schon)     § Umrindern  /  Fruchtresorption  /  Abort  möglich.  In  den  ersten  20-­‐30  Tagen  wird   der  Konzeptus  vom  Virus  noch  nicht  erreicht;  erst  erreicht  sobald  Kotyledonen   ausgebildet  sind;  Umrindern  als  Folge  der  Immunantwort  des  Muttertiers)         o Fötus  während  gesamter  Trächtigkeit:  Infektion  mit  cp     § Abort  möglich     Gegen  welche  Proteine  werden  AK  gebildet  &  was  ist  deren  Funktion?5   -­‐ sehr  starke  Antikörper  Bildung  gegen:   o E2     (Hüllglykoprotein)     o NS23     (Nichtstrukturprotein:  Einpacken  der  RNA  ins  Kapsid)     -­‐ AK-­‐Bildung  in  geringer  Anzahl  gegen:                                                                                                                     3  Ackermann  M:  Virus-­‐Handbuch.     4  Bachofen  C  et  al.:  Bovine  Virus  Diarrhoe  (BVD).   5  Wegmüller  M:  BVD-­‐INFO.CH/tierärzte/Immunantwort     2   Gruppe  7:  Larissa  Stadelmann,  Milena  Giuliani,  Caroline  Bernath,  Sara  Lüthin   o Erns     (Glykoprotein  mit  RNase  Aktivität)     o E1     (Hüllglykoprotein)     -­‐ keine  AK-­‐Bildung  nachgewiesen  gegen:   o C  (Hauptstrukturprotein    /  Kapsidprotein)     Was  ist  die  diagnostische  Bedeutung  dieser  Proteine?6   -­‐ -­‐ -­‐                               NS3  und  Erns  –  Virusproteine    Nachweis  im    AG-­‐ELISA,    Immunhistochemie   Ak  gegen  NS3    Nachweis  im  Ak-­‐ELISA   o NS3  =  Nicht-­‐Strukturprotein:  sehr  konserviert         à  kommt  bei  allen  Pestiviren  in  ähnlicher  Form  vor!       Ak  gegen  E2  Nachweis  im  Serumneutralisationstest   o E2  =  Strukturprotein:  variabel         à  nur  spezifisch  für  jeweils  einen  BVD-­‐Virustyp,                  zur  Differenzierung  der  verschiedenen  Viren                  und  Abgrenzung  von  BD  /  KSP   Abb.  2:  Swiss  Institut  of  Bioinformatics:  ViralZone.   Literatur   Ackermann  M:  Virus-­‐Handbuch  für  Veterinärmediziner.  Haupt,  2013.  Kapitel:Flaviviridae/Pestiviren,     Subkapitel:  Immunreaktion,  Seite  181   Bachofen  C,  Stalder  H,  Vogt  HR,  Wegmüller  M,  Schweizer  M,  Zanoni  R,  Peterhans  E  (2013):  Bovine   Virusdiarrhöe  (BVD):  von  der  Biologie  zur  Bekämpfung.  Berliner  und  Münchener  Tierärztliche   Wochenschrift  126,  452–461.   Swiss  Institut  of  Bioinformatics:  ViralZone.  25  Sept  2015.     Wegmüller  M:     BVD-­‐INFO.CH.  2006.  25  Sept  2015.  <  http://www.bvd-­‐info.ch/tierarzte/immunantwort.html>                                                                                                                     6  Wegmüller  M:  BVD-­‐INFO.CH.     3   Gruppe 8: Eveline Staub, Annina Guggisberg, Anna Martin, Myriam Buser BVD Diagnostik! ! Um BVD effizient eradizieren zu können, müssen die persistent infizierten (PI) Tiere in den Kuhbeständen erkannt und eliminiert werden. Um dies Landesweit umzusetzen braucht es eine geeignete Diagnostik, welche möglichst einfach, schnell und günstig ist.! Akutell in der Schweiz läuft seit 2008 ein Eradikationsprogramm, welches die PI-Prävalenz innerhalb 5 Jahren von 1,3% auf 0,02% senken konnte. Seit 2013 wird der Tierbestand nur noch serologisch überwacht.1! ! Viele diagnostische Tests wurden für die Detektion von BVD entwickelt. Alle haben ihre Vor- und Nachteile und gewisse eignen sich für die Herdendiagnostik besser, andere dafür eher für die Einzeldiagnostik. ! ! Goldstandard - die Virusisolation ! Goldstandard für die BVD Diagnostik ist die Virusisolation. Dennoch hat diese grosse Nachteile gegenüber anderen Verfahren: sie ist aufwändig, teuer und langwierig. Deshalb wurde sie von anderen Tests ersetzt. Ante mortem eignen sich als Probematerial Buffy coat-Zellen von Vollblut, post mortem die lymphatischen Organe.! Allgemein kann das Virus aus sehr viel verschiedenem Material isoliert und kultiviert werden, wie Serum, Vollblut, Samen, Nasentupfer und weitere Gewebe.2 ! ! So wird in der Schweiz diagnostiziert: ! Durch das Eradikationsprogramm herrscht heutzutage eine tiefe Prävalenz von BVD in der Schweiz. Deshalb hat sich auch die Diagnostik vom Einzelnachweis zum Herdenscreening gewandelt. 2008 startete man mit einem direkten Nachweis des Virus mittels PCR (Ohrstanzproben, Nachweis viraler RNA). Aktuell werden die Herden indirekt gescreent: die Tankmilch wird halbjährlich auf einen Antikörper-Titeranstieg untersucht (Antikörper-ELISA). Ausnahmen bilden die nichtmilchliefernden und kleinen Betriebe. Bei diesen werden mittels Blutproben AK-Titeranstiege im AK-ELISA untersucht.! ! Findet bei einer Herde einen AK-Titeranstieg in der Tankmilch statt, muss bei einem Tier eine Serokonversion stattgefunden haben, oder ein seropositives Tier kam neu zur Herde dazu. Dieser AK-Titeranstieg kann also ein Hinweis sein, dass sich ein Virusausscheider, ein PI-Tier in der Herde befindet. Nun müssen weitere Untersuchungen eingeleitet werden, um ein allfälliges PI-Tier zu finden oder auszuschliessen. Dazu eignen sich Blut- oder Ohrstanzproben, um mit einem direkten Nachweis wie zum Beispiel die PCR oder Immunhistochemie, das Virus nachzuweisen. Es könnte aber auch sein, dass im AK-ELISA der Tankmilch eine Kreuzreaktion mit Border Disease stattgefunden hat. Um neutralisierende AK für BVD-Virus festzustellen, eignet sich der Serum Neutralisationstest (SNT). Anhand vom SNT kann man ausserdem auch die einzelnen BVD Stämme auseinanderhalten und bei einem 4fachen Titeranstieg in einer 2. Probe nach 2-3 Wochen auf eine akute Infektion schliessen.3 Der SNT wird nur auf Einzeltierebene eingesetzt, weil ELISA auf Herdenebene mehr Vorteile bietet: sie kann einfach schnell grosse Mengen an Proben testen und ist einfacher zu standardisieren als der SNT. Die heute verwendeten ELISAs basieren auf indirekter oder kompetitiver Antikörperbindung. Indirekte ELISAs benützen sekundäre Antikörper gegen bovine Immunglobuline, die kompetitiven ELISAs benützen dagegen monoklonale Antikörper gegen NS3. Als Probenmaterial kann Serum, Plasma und Mich verwendet werden. Für ein Herdenscreening eignet sich vor allem die Tankmilch um einfach und schnell auf vorhandene 1 Bovine Virusdiarrhöe (BVD): von der Biologie zur Bekämpfung, Bachofen et al., Berliner und Münchener Tierärztliche 452 Wochenschrift 126, Heft 11/12 (2013), Seite 452 2 J Vet Intern Med 2010;24:476–486, Control of Bovine Viral Diarrhea Virus in Ruminants, Walz et al., Seite 480 3 http://www.bvd-info.ch/tierarzte/serumneutralisationstest.html 1 von 5 Gruppe 8: Eveline Staub, Annina Guggisberg, Anna Martin, Myriam Buser Antikörper in einer Herde zu prüfen, beachte aber, dass diese Methode mit Milch eine tiefere Sensitivität und Spezifität zeigt als mit zum Beispiel Serum.4! Eine negative AK-ELISA Probe kann aber auch bedeuten, dass die AK Menge unter der Nachweisgrenze liegt. Besser wäre es, Blutpoolproben von 10 Tieren zu nehmen, denn dann kann ein positives Tier sicher erkannt werden.5! Um nun ein PI-Tier in einer AK-positiven Herde auszumachen, eignet das direkte Testen auf das Virus, wie der Antigen-ELISA, die Immunhistochemie (IHC) und die RT-PCR. In der Regel werden Blutproben genommen und diese mit RT-PCR auf BVDV-RNA überprüft. Ein grosser Vorteil der RT-PCR ist, dass sie nicht der diagnostischen Lücke unterliegt und gepoolte Proben von Vollblut, Serum oder Milch gemacht werden können.6! 
 Tab. 1: Diagnostik mittels Antikörper-Nachweis:! ! Test Serumneutralisationstest (SNT) AK-ELISA Für was Zur Detektion und Quantifizierung neutralisierender Antikörper in Patientenserum (Goldstandard) Nachweis von nichtneutralisierenden AK Probenmaterial Blut (Serum), Milch nur zu Forschungszwecken Serum, Milch Vorteile spezifisch, sensitiv, keine einfach, schnell, billig -> diagnostische Lücke, Differenzierung Routinediagnostik anhand von BD, KSP möglich Tankmilchproben (Testkits) Nachteile teuer, aufwändig, langwierig, keine Unterscheidung ob Infektion, Impfung oder maternale AK Ebee Herden-/ Einzeltier-Diagnostik Einzeltier (BDV-Differenzierung, BVD Herde Stammunterscheidung, Titeranstieg) ! diagnostische Lücke 0-2.Woche nach Geburt, Kreuzreaktion mit! BD, KSP Antikörper 4 Buch: Animal Viruses: Molecular Biology, Herausgeber: Caister Academic Press, Editor: Thomas C. Mettenleiter and Francisco Sobrino, Chapter 2, Molecular Biology of Pestiviruses, Rumenapf and Thiel et al., Seite 70 5 Bovine Virusdiarrhöe (BVD): von der Biologie zur Bekämpfung, Bachofen et al., Berliner und Münchener Tierärztliche 452 Wochenschrift 126, Heft 11/12 (2013), Seite 458 6 J Vet Intern Med 2010;24:476–486, Control of Bovine Viral Diarrhea Virus in Ruminants, Walz et al., Seite 480 2 von 5 Gruppe 8: Eveline Staub, Annina Guggisberg, Anna Martin, Myriam Buser Tab. 2: Diagnostik mittels direktem Nachweis:! (Diagnostische Lücke wird nachfolgend erklärt)! ! Test RT-PCR AG-ELISA Immunhistochemie (IHC) Virusisolierung Für was PI-Tier PI-Tier PI-Tier PI-Tier, Probenmaterial Blut, Haut, Organe, Milch, Sperma Blut, Haut, (Milch, Haut und andere Organe Sperma) Blut (EDTA, Heparin), lymphatische Gewebe, Sperma, Haut Nachweis von Virale RNA Virusproteine: NS3 und Erns Virusproteine: NS3 und Erns infektiöses Virus Vorteile keine diagnostische Lücke, spezifisch und sensitiv, relativ einfach, schnell, (BVD-1 und BVD-2 Stamm zu unterscheiden schnell, kostengünstig, erkennt PI-Tiere! eindeutig keine diagnostische Lücke, kann zwischen transienter Infektino und PITier unterscheiden Sensitiv Nachteile teurer als ELISA,! auch transient infizierte Tiere positiv: ! Wiederholung nach 2 Wochen um transiente Infektion auszuschliessen weniger sensitiv (falsch neg. recht häufig), diagnostische Lücke zwischen 1. und 3. Monat eher aufwändig und teurer als ELISA diagnostische Lücke 3 bis 6 Monate lang, aufwändig, teuer, Erfolg der Zucht abhängig von verwendeter Zelllinie,Risiko viraler Kontamination, bei einmaliger Isolation keine Unterscheidung zwischen akuter und persistenter Infektion.! Ebene Herden-/ Einzeltierdiagno stik beides beides Einzeltier Einzeltier ! ! ! ! ! ! ! ! ! 3 von 5 Gruppe 8: Eveline Staub, Annina Guggisberg, Anna Martin, Myriam Buser Tab.3: Altersberücksichtigung bzgl diagnostischer Lücke! ! Tests AK-ELISA SNT RT-PCR AG-ELISA IHC Virusisolier ung > 3 Monate - - + - + - 3-6 Monate - - + + + - über 6 Monate + + + + + + ! ! Die diagnostische Lücke beim Kalb und beim Muttertier! Man muss zwischen zwei verschiedenen diagnostischen Lücken unterscheiden. Einerseits die diagnostische Lücke beim Kalb: ist das Muttertier seropositiv für BVD, werden sich in ihrem Kolostrum neutralisierende Antikörper befinden. Sind Viruspartikel im Kalb vorhanden, werden diese zu einem Teil durch die kolostralen AK neutralisiert, so dass die Menge des freien Virus unter die Detektionslimite des Tests (direkter Nachweis) fällt. Somit können in dieser Zeit falsch negative Resultate erscheinen. Diese Zeit dauert je nach Labor von der Kolostrumaufnahme bis zum 60. (zT. bis 120.) Lebenstag.7! Andererseits gibt es die diagnostische Lücke beim Muttertier: direkt um die Geburt werden viele Antikörper in die Milch abgegeben, weshalb die Antikörpermenge im Serum unter der Detektionslimite des Tests (indirekter Nachweis) gehen kann. Deshalb sollte eine Woche vor und nach der Geburt der BVD-Antikörpertiter der Kuh nicht mittels AK-ELISA aus dem Serum gemacht werden. In einer Studie mit 5 seropositiven Kühen wurden 3 peripartal im AK-ELISA „falschnegativ“, wobei der SNT jeweils seropositiv blieb. Es braucht noch weitere Forschung in diesem Thema, da es nur eine kleine Stichprobe war und eine unterschiedliche Verhältnisse der IgG Subtypen (1 und 2) Hinweise zu unterschiedlichen Resultaten geben.8! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 7 http://www.vetion.de/focus/pages/FText2.cfm?focus_id=78&text_select=517&farbe=ts 8 Journal of Veterinary Diagnostic Investigation 25(5), Diagnostic gap in Bovine viral diarrhea virus serology during the periparturient period in cattle. Seiten 655, 660 4 von 5 Gruppe 8: Eveline Staub, Annina Guggisberg, Anna Martin, Myriam Buser Diagramme zur diagnostischen Lücke beim Kalb und beim Muttertier ! ! ! Diagramm 1! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! Diagramm 2! Diagramm 1: 
 Die diagnostische Lücke beim Kalb schematisch aufgezeigt.9! ! Diagramm 2: ! Resultat von Messungen der peripartalen AK-Titer im Serum und der Milch mittels ELISA und SNT einer Schweizer Fleckvieh Kuh.10 ! ! Referenzen! - Berliner und Münchener Tierärztliche 452 Wochenschrift 126, Heft 11/12 (2013), Seiten 452,458, Bovine Virusdiarrhöe (BVD): von der Biologie zur Bekämpfung, Bachofen et al.,! - J Vet Intern Med 2010;24:476–486, Control of Bovine Viral Diarrhea Virus in Ruminants, Walz et al.,! - http://www.bvd-info.ch/tierarzte/serumneutralisationstest.html! - http://www.vetion.de/focus/pages/FText2.cfm?focus_id=78&text_select=517&farbe=ts! - Buch: Animal Viruses: Molecular Biology, Herausgeber: Caister Academic Press, Editor: Thomas C. Mettenleiter and Francisco Sobrino, Chapter 2, Molecular Biology of Pestiviruses, Rumenapf and Thiel et al., Seite 70! - Skript für den 3. Jahreskurs der Vetuisse Zürich 2015, Virologie 2, Virusinfektionen der Rinder und Kälber: BVD/MD, Seite 42! - Journal of Veterinary Diagnostic Investigation 25(5), Diagnostic gap in Bovine viral diarrhea virus serology during the periparturient period in cattle. Seiten 655, 657, 660! ! ! 9 Mit freundlicher Genehmigung von Dr. C.Bachofen, aus dem Skript für den 3. Jahreskurs der Vetsuisse Zürich 2015, Virologie 2, Virusinfektionen der Rinder und Kälber: BVD/MD, Seite 42 10 Journal of Veterinary Diagnostic Investigation 25(5), Diagnostic gap in Bovine viral diarrhea virus serology during the periparturient period in cattle. Seite 657 5 von 5 Laura Olgiati, Nadine Käppeli, Nina Tresch, Nathalie Enk Frage 9: Epidemiologie – BVD-Virus Epidemiologie: Wie gross ist die Verbreitung/Bedeutung von BVDV global? Das bovine Virusdiarrhöe Virus ist weltweit verbreitet, wobei man zwischen BVDV1 und BVDV2 differenziert. BVDV 1 ist weltweit stark verbreitet, während BVDV2 v.a. in Nordamerika und seltener in diversen anderen europäischen Ländern zu finden ist, exklusiv der Schweiz (www.bvd-info.ch, 2006). Rinder sind die natürlichen Wirte für BVD. Die Prävalenz von seropositiven Rindern variiert zwischen den Ländern und wird durch den Einsatz von Impfungen, unterschiedliche Stallsysteme, Populationsdichte und landwirtschaftliches Management beeinflusst. In der Schweiz waren vor der Eradikation ca. 60% bis 80% der Rinder Antikörper-positiv, hatten bis zu diesem Zeitpunkt also bereits Kontakt mit dem Virus (Übersicht Antikörper- & Antigen-Prävalenz Schweiz, 1995). Die PI-Prävalenz hat seit 2008 bis Dezember 2012 von 1,3 % auf 0,02 % abgenommen. Über 99,5 % aller Betriebe waren zu diesem Zeitpunkt BVD-frei und nur 130 Betriebe von Einschränkungen wegen BVD betroffen (Bachofen et al., 2013). Neben Rindern können sich auch andere Paarhufer infizieren, welche zwar nicht unbedingt an BVD oder (Mucosal Diesease) MD erkranken, aber zum Beispiel an Fruchtbarkeitsstörungen leiden können. Alle Altersgruppen sind empfänglich. Wie breitet sich BVDV aus (Strategie) und welchen Einfluss haben landwirtschaftliche Management-Faktoren/Traditionen auf die Verbreitung? Epidemiologisch von zentraler Bedeutung sind persistent infizierte Tiere, welche als Dauerausscheider eine permanente Infektionsquelle für andere Tiere darstellen. Selber können die PI-Tiere an Mucosal Disease zugrunde gehen. Unterschieden werden direkte und indirekte Übertragung des Virus: Direkte Übertragung o Aufnahme des Virus über Maul und Nase (direkter Maul zu Maul Kontakt am effektivsten für direkte Übertragung) (Traven et al., 1991) o PI-Tiere scheiden während ihres ganzen Lebens über alle Sekrete und Exkrete permanent grosse Virusmengen aus, wobei auch akut infizierte Rinder das Virus übertragen können, die das Virus allerdings in geringeren Mengen und nur während einigen Tagen ausscheiden. o Sperma: BVDV kann sowohl von persistent infizierten als auch von akut infizierten Bullen übertragen werden. (Bedeutung für KB) (Meyling et al., 1988) o BVD- und die Border Disease-Viren können die Speziesgrenze zwischen Schafen und Rindern überwinden. Auch Wildwiederkäuer können sich mit BVD infizieren, es ist jedoch eher unwahrscheinlich, dass sie eine Reservoirfunktion wahrnehmen. (Carlsson und Belák, 1994; Cranwell et al., 2007; Danuser et al., 2009; Krametter-Frötscher et al., 2008; Løken, 1995) Indirekte Übertragung o iatrogen o Rektale Untersuchung: Vor allem bei Trächtigkeitsuntersuchungen ist besondere Vorsicht geboten, da die Untersuchungen meist vor Erreichen der fetalen Immunkompetenz erfolgen. Im Kot selbst ist das Virus nicht besonders infektiös, jedoch besteht die Gefahr, dass bei der rektalen Untersuchung Verletzungen zugefügt werden. Darum sollte man auf tierärztliche Hygiene achten) (Lang-Ree et al., 1994) o Kontaminierte Spritzen, Nasenzangen, Unsaubere Impftechniken, kontaminierte Laufställe o Kontaminierte Lebendvakzinen o Arthropoden: z.B. blutsaugende Fliegen wie S. calcitrans, H. pluvialis (Tarry et al., 1991) o Aerogene Übertragung: bleibt bis heute umstritten In der Schweiz von besonderer Bedeutung spielen die Alpung, Viehschauen und die betriebliche Situation, welche eine lange Tradition im Land darstellen. Übertragung zwischen Betrieben o Ausstellungen, gemeinsame Weiden, Alpung: Trächtige Rinder verschiedener Bestände befinden sich gemeinsam auf der Alp. Ein zirkulierendes Virus lässt sich leicht durch direkten Kontakt von einer Herde auf eine andere übertragen. Die meisten Tiere auf den Alpen sind erstgebärende Rinder (haben noch keine Ak. und einige können sich im heiklen Stadium der Trächtigkeit befinden, wobei der Fetus infiziert werden kann und ein PI-Tier entsteht.). Bei vielen Tieren, die bei der Alpung zusammen kommen, besteht ein erhöhtes Risiko, dass es zur Generation eines PI-Kalbes kommt. Ein zusätliches Problem kann sein, dass die Kälber der erstgebärenden Rinder meist „Mischlinge“ sind, und dadurch gewollt kleiner. Aus diesem Grund jedoch gehen diese Kälber meist in die Mast. Bei unkontrolliertem Zukauf von Mastkälbern könnte somit ein PI-Tier übersehen werden und in einen Betrieb eingeschleppt werden (Houe, 1995). o Trojanische Kuh: Zukauf von trächtigen Tieren, deren Kalb ein PI-Tier ist. o Transportfahrzeuge Laura Olgiati, Nadine Käppeli, Nina Tresch, Nathalie Enk Welche Schlüsse ziehen Sie daraus für die Bekämpfung/Kontrolle von BVDV? o Werden alle PI-Tiere aus der Population nachhaltig entfernt und wird verhindert, dass neue eingeschleppt werden, so stirbt BVD aus. Auch BVD-freie Herden sollten überwacht werden, sodass bei einem Anstieg der Seroprävalenz (verursacht durch PI-Tiere) rechtzeitig eingegriffen werden kann (Bachofen et al., 2013) o Theoretisch wäre gut, den Kontakt von Rindern mit Klein- und Wildwiederkäuern möglichst gering zu halten, da die Rückübertragung von Border Disease und BVD-Virus noch nicht geklärt ist. o Monitoring der Alpung und BVD-freien Herden: Wie man im Eradikationsprogramm von Österreich erkannte, spielt die Sömmerung eine wichtige Rolle in der Übertragung des Virus. Indem nur BVD-freie Rinder aus der Schweiz für die Alpung in Vorarlberg zugelassen waren, kam es sogar in der Schweiz zur Förderung der BVD- Eradikation. o Beim Handel mit trächtigen Tieren ist besondere Vorsicht geboten oder sollte unterlassen werden. o Grundsätzlich folgen viele Eradikationsprogramme den in Schweden, Norwegen, Finnland und Dänemark erprobten drei Prinzipien: Elimination der PI-Tiere, Verhinderung der Einschleppung von PI-Tieren und Monitoring der BVD-freien Herden (Lindberg et al., 2006; Moennig et al., 2005c; Sandvik, 2004; Ståhl und Alenius, 2012). Literaturverzeichnis: Bachofen C, Stalder H, Vogt H, Wegmüller M, Schweizer M, Zanoni R, Peterhand E (2013): Bovine Virusdiarrhöe (BVD): von der Biologie zur Bekämpfung. Berliner und Münchener Tierärztliche Wochenschrift 126, Heft 11/12, Seiten 452–461 Carlsson U, Belák K (1994): Border disease virus transmitted to sheep and cattle by a persistently infected ewe: epidemiology and control. Acta Vet Scand 35: 79–88. Cranwell MP, Otter A, Errington J, Hogg RA, Wakeley P, Sandvik T (2007): Detection of Border disease virus in cattle. Vet Rec 161: 211–212. Danuser R, Vogt HR, Kaufmann T, Peterhans E, Zanoni R (2009): Seroprevalence and characterization of pestivirus infections in small ruminants and new world camelids Houe H (1995): Epidemiology of bovine viral diarrhea virus. Vet Clin North Am Food Anim Pract 11: 521–547. Institut für Veterinär-Virologie, Universität Bern (CH) (2006):, Information on Bovine Virus Diarrhoea / Mucosal Disease URL: http://www.bvd-info.ch/ (Stand 26.09.2015) Krametter-Frötscher R, Benetka V, Möstl K, Baumgartner W (2008): Transmission of Border Disease Virus from sheep to calves – a possible risk factor for the Austrian BVD eradication programme in cattle? Wien Tierarztl Monatsschr 95: 200–203. Lang-Ree JR, Vatn T, Kommisrud E, Loken T (1994): "Transmission of bovine viral diarrhoea virus by rectal examination." Vet Rec. 135.17: 412-413 Lindberg A, Brownlie J, Gunn GJ, Houe H, Moennig V, Saatkamp HW, Sandvik T, Valle PS (2006): The control of bovine viral diarrhoea virus in Europe: Today and in the future. Rev Sci Tech 25: 961–979. Løken T (1995): Ruminant pestivirus infections in animals other than cattle and sheep. Vet Clin North Am Food Anim Pract 11: 597–614. Meyling A, Jensen AM (1988): "Transmission of bovine virus diarrhoea virus (BVDV) by artificial insemination (AI) with semen from a persistently-infected bull." Vet Microbiol. 17.2: 97-105. Moennig V, Houe H, Lindberg A, Thiermann A (2005c): The control of bovine viral diarrhoea in Germany and in Europe. Tierarztl Umsch 60: 651–664. Sandvik T (2004): Progress of control and prevention programs for bovine viral diarrhea virus in Europe. Vet Clin North Am Food Anim Pract 20: 151–169. Ståhl K, Alenius S (2012): BVDV control and eradication in Europe – an update. Jpn J Vet Res 60: S31–S39. Tarry DW, Bernal L, Edwards S (1991). "Transmission of bovine virus diarrhoea virus by blood feeding flies." Vet Rec. 128.4: 8284. Traven M, Alenius S, Fossum C, Larsson B (1991): "Primary bovine viral diarrhoea virus infection in calves following direct contact with a persistently viraemic calf." Zentralbl Veterinarmed B. 38.6: 453-462. 10.  Bekämpfung  BVD     Stand  in  Europa   Seit  einigen  Jahren  wird  BVD  in  Europa  verschieden  stark  bekämpft.  Skandinavien  setzte  den   Grundstein  in  der  Ausrottung  des  BVD  Virus  (2,3).     Skandinavien:  Bekämpfung  seit  Anfang  90er  Jahre,  BVD  frei  (bis  auf  vereinzelte  Fälle,  d.h.  wenn  ein   Tier  einerseits  ein  seronegatives  Testergebnis  hat  und  anschliessend  positiv  auf  Virus  getestet  wurde)   Schweiz:  Bekämpfung  seit  2008,  <0.05%  PI-­‐Kälber  (Gesamtrinderbestand  in  CH  ca.  1,6  Mio  Rinder,   Stand  2008  (2)).  Die  PI-­‐Prävalenz  lag  im  Dezember  2012  bei  0,02  %.  Über  99,5  %  aller  Betriebe  waren   zu  dieser  Zeit  BVD-­‐frei  (2).   Österreich,  Schottland,  Irland:  obligatorische  Bekämpfung  seit  2004  (A),  2011  (SCO),  2013  (IR)   Deutschland:  Kontrollprogramm  seit  2011,  Impfung  teilweise  erlaubt   Mittelmeerraum,  Frankreich,  England:  regionale/freiwillige  Kontrollprogramme  geplant/gestartet     Schweizerisches  Eradikationsprogramm     Hauptziel:    Ausmerzen  der  PI-­‐Tiere!!!   Seit  2008  läuft  in  der  Schweiz  das  Ausrottungsprogramm.  Seither  konnte  die  Häufigkeit  der  Geburten   von  persistent  mit  dem  BVD-­‐Virus  infizierten  Rindern  (PI-­‐Tieren)  von  knapp  1.4%  auf  unter  0.05%   gesenkt  werden.  In  der  Regel  dauert  es  10  Jahre  bis  die  BVD  Virus-­‐Infektion  ausgerottet  werden  kann   (3).     1.  Phase:  Sömmerung  (Frühjahr  2008)      VOR  der  Alpung  alle  Tiere  testen   Da  auf  den  Alpen  viele  verschiedene  Tiere  aus  verschiedenen  Betrieben  zusammentreffen  und  der   Infektionsdruck  massiv  gesteigert  ist,  wurden  deshalb  ALLE  dieser  jungen  Tiere  auf  BVD  getestet  (ca.   600‘000).  Alle  PI-­‐Tiere  wurden  eliminiert,  so  konnte  verhindert  werden,  dass  während  der   Sömmerung  Rinder  aus  anderen  Betrieben  angesteckt  wurden  (4).     2.  Phase:  Initialphase  (1.  Oktober  –  31.Dezember  2008)   Vom  Kalb  bis  zur  Kuh  und  zum  Stier  wurden  alle  Tiere  mittels  Ohrstanze  getestet  (ausser  die,  welche   schon  während  der  Sömmerung  getestet  wurden).  Die  Betriebe  wurden  gesperrt  bis  die  Testresultate   bekannt  waren.  Getestete  Tiere  konnte  man  an  der  grünen  Ohrmarke  erkennen.  Der  Anteil  der  PI-­‐ Tiere  in  der  Schweizer  Rinderpopulation  konnte  von  anfangs  2008  von  1.4%  auf  0.8%  gesenkt  werden   (gerechnet  mit  Populationsgrösse  ca.  1,6  Mio  Tieren;  von  ca.  22'500  PI-­‐Tieren  auf  ca.  12'800  (4).     3.  Phase:  Kälberphase  (1.  Januar  –  30.  September  2009)   Der  Tierhalter  musste  alle  neugeborenen  Kälber  ab  1.  Januar  mittels  Ohrstanzprobe  testen.  Wenn  ein   PI-­‐Tier  auf  einem  Betrieb  entdeckt  wurden,  mussten  alle  trächtigen  Tiere  bis  zum  Abkalben  isoliert   werden.  Dabei  ging  der  Anteil  der  PI-­‐Tiere  auf  0.3%  zurück  (4).     4.  Phase:  Überwachungsphase  (1.  Oktober  2009  –  31.  Dezember  2012)   Jedes  neugeborene  Kalb  wurde  weiter  vom  Tierhalter  beprobt  und  bei  positivem  Testergebnis  aus   dem  Betrieb  entfernt  und  sofort  geschlachtet  (oder  getötet  -­‐>  neugeborene  Kälber  sind  noch  nicht   schlachtreif).  Der  Veterinärdienst  leitete  Abklärungen  zur  Ansteckungsquelle  durch.  Im  letzten  Jahr   dieser  Phase  wurde  zusätzlich  mit  der  Überwachung  mittels  AK-­‐Untersuchung  begonnen.  So  konnte   der  Anteil  der  PI-­‐Tiere  noch  weiter  auf  0.05%  gesenkt  werden  (4).     Ab  1.  Januar  2013  werden  Betriebe  mittels  der  serologischen  Untersuchung  von  Tankmilch  und   Blutproben  überwacht.  Nur  Klein-­‐  und  Spezialbetriebe  (Bisons  und  Yaks)  müssen  ihre  Kälber  noch  mit   der  Ohrstanzprobe  untersuchen  (5).         Patricia  Egli,  Manuel  Stirnimann,  Melanie  Mühlestein,  Alina  Hubbuch     Ausrottungsprogramme  in  Skandinavien  und  Deutschland   Skandinavien:  Programme  in  Skandinavien  begannen  in  den  späten  90er  Jahren.  Im  Gegensatz  zur   Schweiz  wurden  nur  Herden  mit  hoher  Seroprävalenz  auf  PI-­‐Tiere  getestet.  In  der  Schweiz  hatte  man   sich  für  eine  andere  Strategie  entschieden,  da  wir  allgemein  eine  höhere  Seroprävalenz  in  unserer   Rinderpopulation  hatten  (3).     Deutschland:  Bis  2004  gab  es  nur  regionale  Programme.  Seit  dem  1.  Januar  2004  wurde  die   Meldepflicht  eingeführt  und  die  Bekämpfung  wurde  in  ganz  Deutschland  obligatorisch.  Im  Gegensatz   zur  Schweiz  und  Skandinavien  ist  eine  freiwillige  Impfung  erlaubt,  allerdings  nur  bei  seronegativen   Kälbern  in  BVDV  freien  Herden  (1.  Impfung  mit  inaktiviertem  Impfstoff,  2.  Impfung  4  Wochen  später   mit  mlv  Impfstoff)  (3).     Probleme  und  Risiken   -­‐ Import  ungetesteter  Tiere,  Nachbarländer  noch  nicht  BVD  frei     -­‐ menschliches  Versagen  wie  Kälber  nicht  beproben,  Verdacht  auf  BVD  zu  spät  melden,   Testergebnisse  nicht  abwarten,  Aborte  nicht  testen,  nicht  Einhalten  von  Quarantänen  etc.   -­‐ Überwachung  der  Tankmilchproben  2x  jährlich  -­‐>  problematisch,  da  nur  noch  AK   nachgewiesen  werden  (früher  Virus-­‐Nachweis).  Dadurch  werden  zwar  die  Herden-­‐Titer   bestimmt,  wenn  nun  aber  ein  Tier  neu  infiziert  wird,  ist  dieser  minimale  Anstieg  (noch)  nicht   alarmierend.  Erst  wenn  Herde  schon  rel.  stark  durchseucht  ist,  steigt  Tankmilch  deutlich  an.   Ausserdem  werden  nur  diese  Tiere  in  den  Test  miteinbezogen,  welche  auch  Milch  geben    -­‐>   beste  Lösung  wäre,  wieder  jedes  neugeborene  Kalb  mittels  PCR  zu  untersuchen  (ist  jedoch   viel  zu  teuer)   -­‐ nicht  Erkennen  klinischer  Symptome  durch  Tierärzte   -­‐ AK-­‐Titer  in  der  Milch  hängen  vom  Alter,  der  Herdenzusammensetzung  und  dem   Laktationsstadium  ab  und  da  nur  der  AK  Anstieg  detektiert  wird,  ist  dieser  Wert  starken   Schwankungen  unterworfen.   -­‐ ELISA-­‐Tests  können  sehr  kleine  AK-­‐Mengen  in  der  Milch  nicht  nachweisen  (ausserdem  sind  in   der  Milch  weniger  AK  als  im  Serum  vorhanden),  so  können  falsch-­‐negative  Ergebnisse   entstehen     -­‐ Gefahr  einer  Rückübertragung  von  BVD  durch  andere  Spezies,  da  das  Virus  nicht  streng   Spezies  spezifisch  ist  und  die  genetische  Vielfalt  gross  ist   -­‐ Gefahr  von  Kreuzreaktionen,  denn  kein  Routinetest  kann  bisher  eindeutig  zwischen  BVD  und   Border  Disease  unterscheiden.     Referenzen:     1) Irene  Greiser-­‐Wilke,  6th  Pestivirus  Symposium,  Thun,  Switzerland,  13.-­‐16.  2005   2) Claudia  Bachofen/  Hanspeter  Stalter/  Hans-­‐Rudolf  Vogt/  Michael  Wegmüller/  Matthias   Schweizer/  Reto  Zanoni/  Ernst  Peterhans,  „Bovine  Virusdiarrhöe  (BVD):  von  der  Biologie  zur   Bekämpfung“,  14.10.2013   3)   Karl  Stahl/Stefan  Alenius,  „  BVDV  control  and  eradication  in  Europe  –  an  update“,  12.12.2011   Japanese  Journal  of  Veterinary  Research  60  (Supplement):  S31-­‐S39,  2012,  Review   4)     http://www.blv.admin.ch/gesundheit_tiere/00286/04058/index.html?lang=de,  30.09.2015   5)   http://www.blv.admin.ch/gesundheit_tiere/00286/01832/index.html?lang=de,  30.09.2015       Patricia  Egli,  Manuel  Stirnimann,  Melanie  Mühlestein,  Alina  Hubbuch     Interspeziesübertragung  beim  BVD-­‐Virus     1)  Beschreiben  Sie  das  Wirtsspektrum  von  BVDV  und  seinen  Verwandten6   • BVDV1+2  (bovine  viral  diarrhoea  virus)  in  über  50  verschiedenen  Spezies  (alles  Paarhufer)  AK   nachgewiesen   o Rinder  (Bisons,  Yaks):  Hauptwirt   o Schafe  +  Ziegen  (gleiche  Symptome  wie  BDV)   § BVDV  von  Rind  à  Schaf/Ziege  PI  Tiere  bekannt  à  zurück  zu  Rind?   o Oft   nur   Antikörpernachweis   (transiente   Infektion)   à   fast   alle   untersuchten   Paarhufer-­‐Spezies,  ev.  Kaninchen8   o In   einigen   Spezies   persistente   Infektion   nachgewiesen:   u.A.   Schaf,   Ziege,   Schwein,   Alpaka,   Weisswedelhirsch,   Eland-­‐Antilope,   Hirschferkel-­‐Antilope,   Amerikanische   Gebirgsziege8     • BDV  1-­‐57  (Border  disease)   o Schafe  à  PI  Lämmer   o Ziegen  à  eher  Abort   o Schwein   o Gämsen   o Infektion  Rinder  à  PI  Kälber,  13  Fälle  bekannt1   o Weitere  Paarhufer   • CSFV  (klassische  Schweinepest)   o Schweine   à   selten   PI   Ferkel,   oft   Abort,   einige   Stämme   von   KSP   können   auch   bei   Infektion  unmittelbar  nach  Geburt  eine  Immuntoleranz  auslösen   o Wildschweine   à   Labortests   zeigen,   dass   auch   PI   Tiere   vorkommen,   =Reservoir   von   KSP   • Pestiviren  der  Giraffe   • Viele   weitere:   atypische   Pestiviren   (HoBi-­‐like   oder   BVD-­‐3   à   Rinder),   Bungowannah-­‐Virus   (Schweine,  Australien),  Pestivirus  der  Pronghorn  Antilope,...       2)  Welche  Eigenschaft  der  RNA-­‐Viren  ist  für  die  Interspeziesübertragung  besonders  wichtig?   • RNA-­‐Viren   sind   sehr   anfällig   für   Mutationen   (hohe   Fehlerrate   der   RNA-­‐Polymerase)   und   haben  deshalb  eine  grosse  Anpassungsfähigkeit  für  verschiedene  Spezies.   • Hohe   Kontagiösität   à   rasche   Ausbreitung   in   einer   immunologisch   naiven   Population   (ist   nicht  RNA-­‐Virus-­‐spezifisch)   • Spezifisch   bei   Pestiviren:   Lebende   Virusreservoirs   in   Form   von   immuntoleranten   Tieren   à   können   sich   lange   Zeit   in   einer   immunen   Population   aufhalten   und   sich   innerhalb   der   Population  stark  ausbreiten     3)  Welche  Bedeutung  hat  die  Interspeziesübertragung  für  die  Bekämpfung  von  Pestiviren?   • Es   wäre   wichtig   PI-­‐Tiere   von   AK-­‐positiven   Tieren   (nach   transienter   Infektion)   zu   unterscheiden,   da   sich   ein   echtes   Reservoir   nur   entwickelt,   wenn   es   überlebensfähige   PI-­‐ Tiere  in  dieser  Spezies  gibt.   • Das  BVDV  kann  auch  auf  Schafe  und  Ziegen  übertragen  werden  und  evtl.  unerkannt  bleiben   (bzw.  nicht  als  BVDV  erkannt  werden),  da  die  Symptome  gleich  sind  wie  bei  Border  Disease   Virus.   • Auch   Wildwiederkäuer   können   mit   dem   BVDV   infiziert   sein   und   könnten   so   ein   nicht   kontrollierbares   Virusreservoir   bilden,   falls   der   Virustyp   auch   für   unsere   Haussäugetiere   infektiös  ist.     • Um   das   Risiko   zu   senken,   sollte   der   Mensch   den   Kontakt   zwischen   verschiedenen   Spezies   versuchen   möglichst   gering   zuhalten   (z.B.   Rinder   –   Wildwiederkäuer).   Doch   dies   ist   leider   nicht  immer  machbar.   • Die  heutigen  angewandten  Routinetestmethoden  für  BVDV  und  BDV  können  nicht  zwischen   den  zwei  Viren  unterscheiden  (Kreuzreagierende  Antikörper)   Michaela  Hutter,  Anna  Eichrodt,  Julia  Ettlin,  Xenia  Trachsel,  Ursina  Münger   • Auch  wenn  es  nur  zu  transienter  Infektion  nach  Interspezies-­‐Übertragung  kommt,  kann  das   Probleme   verursachen.   Es   kann   vorkommen,   dass   z.B   wenn   Kühe   in   der   Nähe   von   BDV   infizierten  Schafen  grasen,  die  Kühe  Ak  gegen  BDV  bilden  und  ihre  Milchprobe  dann  positiv   im  BVDV-­‐Ak  Nachweis  ist  (da  durch  Routinetest  nicht  von  BD-­‐Ak  unterscheidbar).  Dies  führt   zur   Sperrung,   sowie   weiteren   Abklärung   und   somit   zu   Kosten   à   Probleme   bei   der   serologischen  Überwachung  bei  der  BVD-­‐Eradikation.     Take  Home  Message   Falls  es  zu  einer  Mutation  des  Virus  kommt,  wodurch  dieses  zwischen  verschiedenen  Tierspezies   übertragbar  ist,  müssen  Testmethoden,  Überwachungsprogramme  und  sofortige   Notfallmassnahmen  überdacht  werden,  um  den  Schaden  in  Grenzen  zu  halten.     Wichtig  dabei  ist  die  Differenzierung  des  Verlaufs  der  Infektion:     • Akut-­‐transient:  Tiere  bilden  nach  überstandener  Krankheit  Ak  à  lebenslang  vor  Reinfektion   geschützt,  ev.  Probleme  mit  serologischer  Übewachung   • Persistent:  Immuntolerante  PI-­‐Tiere  (Ak  negativ)  à  Reservoir                               Quellenangaben:   1   Claudia  Bachofen,  Hanspeter  Stalder,  Hans-­‐Rudolf  Vogt,  Michael  Wegmüller,  Matthias  Schweizer,  Reto   Zanoni  Ernst  Peterhans,  Bovine  Virusdiarrhöe:  Von  der  Biologie  zur  Bekämpfung;  
Berliner  und  Münchner   Tierärztliche  Wochenschrift  126,  Heft  11/12  (2013),  Seiten  452-­‐461     2   Karl  Stahl  and  Stefan  Alenius,  BVDV  control  and  eradications  in  Europe  –  an  update,  Japanes  Journal  of   Veterinary  Research  60  (Supplement):  S31-­‐S39,  2012     3   P.H.  Walz,  D.L.  Grooms,  T.  Passler,  J.F.  Ridpath,  R.  Tremblay,  D.L.  Step,  R.J.  Callan,  and  M.D.  Givens,  Control   of  Bovine  Viral  Diarrhea  Virus  in  Ruminants,  ACVIM  Consensum  Statement,  J  Vet  Intern  Med  2010;  24:476-­‐ 486     4   Dr.  Claudia  Bachofen,  Vorlesungsunterlagen  Virusinfektionen  der  Rinder  und  Kälber,  BVD/MD,   3.JK/03.03.2015     5        Mathias  Ackermann  (Hrsg.),  Virushandbuch  für  Veterinrämediziner,  1.  Auflage  2013,  S.  173-­‐185     6        Vilcek  S,  Nettleton  PF.  Pestiviruses  in  wild  animals.  Vet  Microbiol.  2006  Aug  25;116(1-­‐3):1-­‐12.  Epub  2006  Jul   12.  Review.  PubMed  PMID:  16839713.     7      Monica  Giammarioli,Severina  Anna  La  Rocca,Falko  Steinbach,Cristina  Casciari,Gian  Mario  De  Mia.  Genetic   and  antigenic  typing  of  border  disease  virus  (BDV)  isolates  from  Italy  reveals  the  existence  of  a  novel  BDV   group.  Vet  Microbiol.  27  Jan  2011     8   Bachofen  C.,  Grant  D.,  Willoughby  K.,  Zadoks  R.,  Dagleish  M.,  Russell  G..  Experimental  infection  of  rabbits   with  bovine  viral  diarrhea  virus  by  a  natural  route  of  exposure,  Vet  Res,  2014,  45:34   Michaela  Hutter,  Anna  Eichrodt,  Julia  Ettlin,  Xenia  Trachsel,  Ursina  Münger   12.  Impfstoffe  gegen  BVDV     Es  sind  zwei  Typen  von  Impfstoffen  gegen  BVD  auf  dem  Markt  erhältlich  (in  der  Schweiz  ist  kein   Impfstoff  zugelassen):   1.  Modifizierte  Lebendvakzine  (mlv)   Durch  Veränderungen  des  BVD  Virus  z.B.  durch  die  Inaktivierung  der  RNase-­‐Aktivität  im  Protein  ERNS   [6]  kann  es  keine  Krankheit  mehr  auslösen,  sich  im  Wirt  aber  noch  vermehren.  Deshalb  ist  ein   entsprechender  Impfstoff  in  der  Lage,  eine  sehr  gute  Immunantwort  auszulösen.     Für  den  mlv-­‐Impfstoff  wird  der  cytopahtogene  BVD-­‐Stamm  verwendet,  weil  dieser  keine  PI-­‐Tiere   generieren  kann.  Ein  solcher  mlv  Impfstoff  ist,  je  nach  Zeitpunkt  der  Mutterkuh-­‐Impfung,  zwar  in  der   Lage,  den  Fetus  zu  infizieren  und  einen  Abort  zu  verursachen,  ist  aber  dennoch  als  sicher,  im  Sinne   des  Impfschutzes  für  das  Muttertier,  zu  werten  und  bietet  dadurch  einen  grossen  Vorteil  gegenüber   den  Totimpfstoffen.  Nachteilig  zu  werten  ist,  dass  durch  die  Impfung  von  PI-­‐Tieren  Mucosal  Disease   ausgelöst  werden  kann.  Als  weiterer  Nachteil  zu  erwähnen  ist  die  immunsuppressive  Wirkung  der   mlv-­‐Impfstoffe,  bei  der  es  primär  zu  einer  Lymphopenie  kommt,  bevor  die  Lymphozytenzahl   nachfolgend  dann  wieder  ansteigt.  [1]   Die  Impfung  muss  in  regelmässigen  Abständen  (je  nach  Impfstoff)  aufgefrischt  werden.     2.  Totimpfstoffe   Totimpfstoffe  sind  sicherer  als  die  Lebendimpfstoffe,  da  das  in  ihnen  enthaltene  Virus  inaktiviert   wurde  oder  nur  Teile  davon  verwendet  werden,  wodurch  eine  Rückmutation  ausgeschlossen  ist.     Da  es  durch  die  Impfung  mit  Totimpfstoffen  zu  keiner  Replikation  und  viralen  Proteinexpression  in   der  Zelle  kommt,  übt  die  Vakzine  eine  schlechtere  immunisierende  Wirkung  aus.  Um  dem   entgegenzuwirken,  wird  den  Totimpfstoffen  meist  ein  Adjuvans  beigegeben,  um  das  antigene   Material  dem  Immunsystem  möglichst  effizient  präsentieren  zu  können.  Da  allerdings  auch  mit  dem   Adjuvans  eine  schlechtere  immunisierende  Wirkung  erzielt  wird  als  durch  einen  mlv-­‐Impfstoff,  ist  es   nötig,  regelmässige  Auffrischungsimpfungen  durchzuführen.  [1]       Modifizierte  Lebendvakzine   Totvakzine   Immunantwort   Gut,  ausgewogen   Schwach   Kreuzreaktivität  *   Gut   Gut   Sicherheit   Mässig,  evtl.  Gefahr  für  Fetus   Gut   Effekt  maternaler  AK   Gross   Gross   Immunsuppression   Möglich   Nein   Foetopathogenität   Möglich   nein   *   Die  Kreuzreaktivität  innerhalb  der  BVDV-­‐1  ist  gut,  während  sie  zwischen  BVDV-­‐1  und  2  eher       schlecht  ist.  (BVDV-­‐2  haben  v.a.  eine  Bedeutung  in  den  USA,  in  Europa  spielen  sie  nur    eine       untergeordnete  Rolle.)  [1]     Im  Rahmen  des  BVDV-­‐Bekämpfungsprogrammes,  das  in  Deutschland  durchgeführt  wird,  gibt  es  auch   ein  sog.  zweistufiges  Impfverfahren,  das  sich  die  jeweiligen  Vorteile  dieser  beiden  Impfstoffarten  zu   Nutze  macht.  Hierbei  erfolgt  die  erste  Impfung  der  Grundimmunisierung  mit  einem  Totimpfstoff,   bevor  dann  nach  4-­‐6  Wochen  die  zweite  Impfung  mit  einem  Lebendimpfstoff  vorgenommen  wird.   Durch  die  Erstimpfung  mit  dem  inaktivierten  Impfstoff  soll  eine  Virusausscheidung  nach  der  zweiten   Impfung  mit  dem  Lebendimpfstoff  unterbunden  werden.  Das  mlv-­‐Impfvirus  kann  somit  nicht  auf   solche  Tiere  übertragen  werden,  die  nicht  geimpft  werden  sollen,  insb.  trächtige  Kühe.   Wie  lange  dieser  Impfschutz  anhält,  ist  jedoch  noch  nicht  bekannt.  [3  ]     Bedeutung     Bei  der  BVD  spielt  die  Infektionskette  über  vorübergehend  infizierte  Tiere  eine  untergeordnete  Rolle.   Viel  bedeutender  sind  die  persistent-­‐infizierten  Dauerausscheider,  die  einst  als  noch  nicht-­‐ immunkompetente  Föten  im  1.  Trimester  transplazentär  infiziert  wurden.  Das  grundsätzliche  Ziel   einer  Impfung  besteht  daher  darin,  das  Rind  vor  der  Belegung  ausreichend  zu  immunisieren,  um   nachfolgend  eine  intrauterine  Infektion  und  somit  PI-­‐Tiere  zu  verhindern.     In  der  Schweiz  ist  das  Impfen  aus  folgenden  Gründen  wenig  sinnvoll:   • • • • • Vakzine  bieten  vor  allem  einen  Schutz  gegen  die  akute  Erkrankung.  70-­‐90%  der  Infektionen   verlaufen  jedoch  symptomlos.   Die  Impfung  kann  keinen  100%igen  Schutz  gewährleisten.  [5]   Keine  Markervakzine  vorhanden,  wodurch  eine  serologische  Überwachung  nicht  möglich  ist   und  die  Eradikation  erschwert  wird.   Der  Import  von  ausschliesslich  BVDV-­‐freien  Tieren  bietet  eine  gute  Alternative  zur  Impfung.   Die  Impfung  reduziert  das  Auftreten  der  Krankheit  nur,  rottet  sie  aber  nicht  aus.   Die  Impfung  kann  jedoch  als  zusätzliche  Massnahme  zum  Schutz  besonders  gefährdeter  Tiere   genutzt  werden.  [2]     Länder  und  die  BVD-­‐Impfung   In  der  Schweiz  ist  die  Impfung  verboten  und  es  läuft  ein  Bekämpfungsprogramm,  ebenso  in   Österreich.  Die  skandinavischen  Länder  gelten  als  Pionierländer  der  Bekämpfung,  auch  dort  sind  die   Impfungen  verboten.  In  Deutschland  sind  zurzeit  4  Impfstoffe  erlaubt  (1  mlv  und  3  Totvakzine).  In   Frankreich,  Italien,  den  Niederlanden  und  im  Vereinigten  Königreich  wird  ebenfalls  gegen  BVD   geimpft.  [5]  In  den  USA  sind  160  verschiedene  Impfstoffe  zugelassen,  ohne  dass  sich  die  Seuchenlage   verbessert  hat.  Geimpft  wird  dort  nur  auf  privatwirtschaftlicher  Basis.  [4]           Referenzen   1]  http://www.bvd-­‐info.ch/tierarzte/vakzination.html   [2]  http://www.bvd-­‐info.ch/tierarzte/problemfall_bvd.html   [3]  Implementation  of  two  step  vaccination  in  the  control  of  bovine  viral  diarrhoea,  V.  Moennig  et  al   [4]  Virusdiarrhoe  (BVD):  Von  der  Biologie  zur  Bekämpfung,  Bachofen  et  al   [5]  BVDV  control  and  eradication  in  Europe  –  an  update,  Stahl   [6]  http://www.google.com/patents/EP1749885B1?cl=de