Die histologische Untersuchung diente dem Nachweis der Entzündungszellinfiltration, sowie der Dokumentation der Aktivierung von Mikroglia und Astrozyten. Sie wurde bei allen BDV-infizierten, mock-infizierten und Kontrollmäusen zu allen Untersuchungszeitpunkten durchgeführt (Tab. 3). Die Auswertung erfolgte semiquantitativ. Zur Betrachtung der Ergebnisse wurde der Median der jeweiligen Gruppe verwandt. Eine Übersicht über alle Ergebnisse sowie über die Daten der statistischen Auswertung findet sich in Abschnitt 9.1.2.3 des Anhangs.
4.3.1 Enzephalitis
Die BDV-infizierten, transgenen Mäuse beider Gruppen (tg+/-, tg+/+) entwickelten ab 21 Tage p.i. eine nichteitrige Meningoenzephalitis. Einen Überblick über die histopathologischen Veränderungen innerhalb der einzelnen Gruppen gibt Abb. 37 sowie Abb. 79 bis Abb. 86.
Anzahl und Stärke der Entzündungszellinfiltrate zeigte im Untersuchungszeitraum bis zum 49. Tag p.i. bei tg+/- Mäusen und tg+/+ Mäusen einen hochsignifikanten Anstieg (p=0,0004, p=0,0024, Abb. 37). Die nicht-transgenen, BDV-infizierten Mäuse (ntg) entwickelten ebenfalls eine nichteitrige Meningoenzephalitis. Die entzündlichen Veränderungen waren bei diesen Tieren jedoch geringgradig ausgeprägt und zeigten keine Progression im Verlauf der Studie (Abb. 79 und Abb. 82). Alle untersuchten ntg BDV-infizierten Tiere zeigten bis 42 Tage p.i. maximal eine geringgradige Entzündungsreaktion. Am 49. Tag p.i. war nur bei einem Tier der ntg Mäusegruppe eine mittelgradige nichteitrige Meningoenzephalitis zu erkennen, während die anderen drei Tiere lediglich eine dezente Meningoenzephalitis aufwiesen. 42 und 49 Tage p.i. fielen bei zwei von vier bzw. drei von vier der ntg Tiere eine deutliche Leukozytostase auf.
35 Tage p.i. konnten bei tg+/+ Mäusen eine signifikant stärkere Entzündungsreaktion im Vergleich zu ntg Tieren festgestellt werden (p=0,0357), 42 und 49 Tage p.i. zeigten sowohl die tg+/- (p=0,0256; p=0,0281) als auch die tg+/+ (p=0,0416; p=0,0416) Tiere signifikant stärkere Entzündungsreaktionen als die ntg Mäuse dieser Infektionszeitpunkte. Der Vergleich der beiden transgenen Mausgruppen ergab 21 und 49 Tage p.i. eine statistisch auffällig (p=0,0626; p=0,0606) stärkere Entzündungsreaktion der tg+/+ Tiere als der tg+/- Tiere.
Bereits 7 und 14 Tage p.i. waren bei einzelnen transgenen und nicht-transgenen Tieren diskrete mononukleäre perivaskuläre Infiltrate in Ammonshorn, Cortex cerebri oder Meninx zu finden. Weiterhin waren bei vielen Tieren dieser beiden frühen Zeitpunkten p.i. zahlreiche aktivierte Kapillarendothelien sichtbar, auch bei den Tieren ohne entzündliche Infiltrate. Im weiteren Verlauf der Infektion nahm in beiden transgenen (tg+/-, tg+/+) Mausgruppen sowohl die Anzahl der perivaskulären Infiltrate als auch die Anzahl der Entzündungszellen pro Infiltrat zu. Mit zunehmender Entzündungsstärke waren Entzündungszellen auch großflächig in dem die Infiltrate umgebenden Parenchym zu finden. Daneben konnte um die mittel- bis hochgradigen Infiltrate eine deutliche Mikrogliaaktivierung (4.5.1) beobachtet werden. Auch die Astrogliose (4.5.2) nahm korrespondierend zu (Abb. 85 und Abb. 86). Die Mikroglia-aktivierung und die Astrogliose konnten mittels Immunhistologie bestätigt werden (4.5).
Ab 21. Tag p.i. waren die entzündlichen Infiltrate bei allen BDV-infizierten Tieren vor allem in Cortex cerebri und Striatum zu finden. In beiden transgenen BDV-infizierten Mausgruppen waren Infiltrate in allen untersuchten kortikalen Abschnitten zu finden. Bei den ntg Tieren waren die Infiltrate im Cortex cerebri in der Ebene 1 (Abb. 7) auf die dorsalen Areale beschränkt, in der Ebene 2 (Abb. 7) fanden sich die perivaskulären Infitrate in allen kortikalen Anteilen mit Häufung in Nachbarschaft der rhinalen Fissur. Bei homozygoten Tieren zeigten sich ab 28 Tagen p.i. neben entzündlichen Veränderungen in Cortex cerebri und Striatum auch Infiltrate in Thalamus, sowie Kleinhirn und Medulla oblongata. Ab 35 Tagen p.i. war bei nicht-transgenen und heterozygoten Tieren zusätzlich der Thalamus regelmäßig und das Ammonshorn gelegentlich betroffen. Bei den heterozygoten Mäusen fanden sich ab 35 Tagen p.i. weiterhin regelmäßig perivaskuläre Infiltrate im Kleinhirn und/oder in der Medulla oblongata. Bei einigen Mäusen waren zudem perivaskuläre Infitrate im Ammonshorn zu finden, diese bestanden bei den meisten Mäusen nur aus einzelnen migrierten, perivaskuläre mononukleären Entzündungszellen (Abb. 79 bis Abb. 81). Drei Tiere (35 Tage p.i. tg +/+, 49 Tage p.i. tg +/+ und 49 Tage p.i. tg +/-) zeigten mehrere perivaskuläre Infitrate mit zwei und mehr Zelllagen. Die Infitrate in Cortex cerebri, Striatum, Thalamus, Cerebellum und, sofern betroffen, in der Medulla oblongata bestanden hingegen je nach Infektionszeitpunkt aus ein- bis mehrlagigen Entzündungszellansammlungen (Abb. 82 bis Abb. 84). Eine Übersicht über die topographische Verteilung der Infiltrate der jeweiligen Mausgruppen gibt Abb. 38.
Ab 28 Tagen p.i. wurden bei beiden transgenen Mausgruppen vereinzelt parenchymale Entzündungszellherde, bestehend aus mononukleären Entzündungszellen, Mikroglia und Astrozyten, beobachtet.
Bei einem ntg mock-infizierten Tier lag 7 Tage p.i. eine Malazie der Capsula externa vor, in der zahlreiche mononukleären Entzündungszellen enthalten waren. Alle anderen mock-infizierten Mäuse und alle nicht-mock-infizierten Kontrolltiere zeigten weder eine Enzephalitis noch Meningitis.
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
7 14 21 28 35 42 49
Tage p.i.
Grad der Entzünung ntg
tg+/-tg+/+
*
*
*
*
*
Abb. 37: Histopathologische Veränderungen der BDV-infizierten Mausgruppen
Score (0: keine, 1: gering-, 2: mittel-, 3: hochgradige Entzündungszellinfiltration), p.i.: post infectionem, ntg:
nicht-transgene Mäuse, tg+/-: heterozygot transgene Mäuse, tg+/+: homozygot transgene Mäuse,
Median, Fehlerbalken: Minimaler/Maximaler Wert, *: p< 0.05 (statistisch signifikanter Unterschied im Vergleich zur Gruppe der ntg BDV-infizierten Mäuse)
ntg tg+/- tg+/+
Ebene 1 Ebene 1 Ebene 1
Ebene 2 Ebene 2 Ebene 2
Ebene 3 Ebene 3 Ebene 3
Abb. 38: Übersicht über die topographische Verteilung der perivaskulären Infiltrate
Projektion aller Infiltrate (weiße Punkte) der BDV-infizierten Mäuse einer Gruppe auf je einen Gehirnschnitt Abbildungen aus http://www.mbl.org/atlas170/atlas170_frame.html
4.3.2 Degenerative Veränderungen
Bei drei BDV-infizierten Tieren war eine kortikale Malazie zu finden. Es handelte sich dabei um eine tg+/+ Maus 21 Tage p.i., ein ntg Tier 28 Tage p.i. und ebenfalls 28 Tage p.i. eine Maus der tg+/- Gruppe. Die tg+/+ Maus zeigte eine hochgradige Malazie des Corpus callosum und der Capsula externa sowie einen Hydrozephalus internus. Das ntg Tier zeigte eine hochgradige Ausdünnung des somatosensorischen Cortex cerebri mit korrespondierender Astrogliose und Hydrozephalus internus. Weiterhin fand sich in dem betroffenen Kortexbereich eine fokale Hämosiderose. Das tg+/- Tier zeigte eine hochgradige Dilatation des lateralen Ventrikels und eine mittelgradige Malazie des Corpus callosum und der Capsula externa mit Ausdünnung der angrenzenden kortikalen Areale.
In neun weiteren Tieren fiel ab 14 Tagen p.i. ebenfalls eine Erweiterung der Ventrikel auf.
Acht dieser Mäuse gehörten zur ntg BDV-infizierten Mausgruppe. Das neunte Tier gehörte der tg+/- Mausgruppe 14 Tage p.i. an.