Porzine Circovirus-Infektionen

Das porzine Circovirus (PCV) wurde 1974 von Tischer et al. (1974) als Kontaminan-te der stabilen porzinen Nierenzelllinie (PK-15) entdeckt. Es existieren zwei Typen des PCVs. W¨ahrend das PCV Typ 1 als apathogen beschrieben wird, ist das PCV Typ 2 f¨ur klinisch manifeste Infektionen verantwortlich. Das porzine Circovirus Typ 2 wurde erstmals 1991 in Kanada als Ausl¨oser klinischer Erkrankungen beschrieben. Seither fand man ¨ahnliche Bilder nahezu weltweit. Der Erreger ist beteiligt am PMWS, PDNS und PRDC (Haas, 2003).

2.3.6.1 Das Porzine Circovirus

2.3.6.1.1 Taxonomie und Morphologie

Die porzinen Circovirus Typen 1 und 2 (PCV-1 bzw. PCV-2) geh¨oren zusammen mit den Circoviren der Taube (Pigeon circovirus), der Gans (Goose circovirus), des Kanarienvogels (Canary circovirus), der Ente (Duck circovirus) und dem Psittacine Beak and Feather Disease Virus dem Genus Circovirus an (Mankertz et al., 2000;Todd et al., 2001a,b;

Ritchie et al., 1989). Das Chicken Anaemia Virus (Todd et al., 1990) ist der alleinige Vertreter des Genus Gyrovirus (Pringle, 1999). Die beiden Genera sind in der 1993 etablierten Familie Circoviridae untergebracht (Studdert, 1993; Lukert et al., 1995).

Das PCV ist ein unbeh¨ulltes Virus mit einem Durchmesser der Viruspartikel von lediglich 17 nm (Tischeret al., 1982). Es ist damit das kleinste bekannte Virus. Das Nukleokapsid hat ein Molekulargewicht von 36 kDa und besitzt eine ikosaedrische Symmetrie (Tischer et al., 1982).

2.3.6.1.2 Genomorganisation und virale Proteine

Die Nukleins¨aure der porzinen Circoviren liegt in Form einer zirkul¨ar geschlossenen, ein-zelstr¨angigen DNA mit positiver Strangorientierung vor (Buhk et al., 1985; Tischer et al., 1987; Meehan et al., 1997). Die Genoml¨ange betr¨agt beim PCV-1 1759 Basen und beim PCV-2 1768 Basen (Hamel et al., 1998;Morozov et al., 1998). Beide Typen sind phylogenetisch eng miteinander verwandt, die Nukleotidsequenzhomologie zwischen ihnen betr¨agt nach unterschiedlichen Aussagen ca. 68 % bis 80 % (Morozov et al., 1998;

Hamel et al., 1998; Meehan et al., 1998). Die Nukleotidsequenzhomologien von Feld-isolaten des PCV-2 liegen bei 96 % (Morozov et al., 1998). Porzine Circoviren besitzen insgesamt elf ORFs innerhalb ihres Genoms (Hamel et al., 1998).

Im Bereich des ORF1 betr¨agt die Homologie zwischen PCV-1 und PCV-2 85 % (Morozov et al., 1998; Meehan et al., 1998). In den ORFs 5, 6, 9, 10 und 11 besitzen die bei-den PCV Typen keinerlei Homologie. In bei-den anderen ORFs ist sie unterschiedlich hoch ausgepr¨agt (Hamel et al., 1998). Der ORF2 besitzt zwischen PCV-1 und PCV-2 eine h¨ohere Sequenzvariabilit¨at. Sie liegt in disem Teil des Genoms bei ca. 66 % (Morozov et al., 1998; Hamel et al., 1998). Wie Ilyina und Koonin (1992) zeigten, kodiert der ORF1 f¨ur ein replikationsassoziiertes Protein, die ORF2 kodiert f¨ur Hauptkapsidproteine (Nawagitgul et al., 2000; Meehan et al., 2001).

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Abbildung 2.9: Schematische Darstellung eines PCV-2. Nach Modrowet al. (2003).

2.3.6.2 Klinik und Pathologie

Trotz der weltweiten Verbreitung des PCV-1 (Allan et al., 1998), wird das Virus als apathogen angesehen (Tischeret al., 1986;Allanet al., 1995;Krakowkaet al., 2000).

Weder in PCV-1-positiven Betrieben, noch bei experimentell infizierten Tieren konnten Krankheitssymptome festgestellt werden (Allan et al., 1995). Die pathogene Rolle des PCV-2 beim Schwein wird dagegen oft diskutiert (Allan et al., 1998; Meehan et al., 1998; Kimund Chae, 2001, 2002; Pallareset al., 2002; Chae, 2004). Zur Ausbildung eines Krankheitskomplexes sind aber weitere Koinfektionen oder Kofaktoren erforderlich (Allan et al., 2000; Choi und Chae, 2000; Krakowka et al., 2001; Kim und Chae, 2003).

Postweaning multisystemic wasting syndrome (PMWS)

Das PCV-2 wurde erstmals von Ellis et al. (1998) mit dem PMWS in Zusammenhang gebracht. Obgleich nachgewiesen wurde, dass das PCV-2 die Hauptursache des PMWS ist, sind f¨ur eine Ausbildung des Krankheitskomplexes weitere Kofaktoren erforderlich (Ellis et al., 2004). Betroffen sind sechs bis 15 Wochen alte Schweine, typischerweise sind es jedoch junge Tiere nach dem Absetzen (post-weaner) (Harding et al., 1998;

Harding, 2004). Die Diagnose PMWS kann nur gestellt werden, wenn die drei folgenden Kriterien erf¨ullt werden: typische klinische Symptome, Vorhandensein charakteristischer mikroskopischer L¨asionen und Anwesenheit des PCV-2 in den L¨asionen (Segal´es et al., 2004; Chae, 2004). Die sechs Hauptsymptome des PMWS sind K¨ummern, Dyspnoe, vergr¨oßerte Lymphknoten, Diarrhoe, Bl¨asse und Ikterus (Harding, 2004). Bei der Sektion fallen die nicht kollabierten, braun-marmorierten Lungen und vergr¨oßerte Lymphknoten auf (Rosell et al., 1999). Die Leber kann sowohl vergr¨oßert, als auch verkleinert sein und an den Nieren sind multiple helle Punkte verschiedener Gr¨oße feststellbar (Rosell et al., 2000; Segal´es et al., 2004).

Porzines Dermatitis und Nephropathie Syndrom (PDNS)

PDNS wurde erstmals von Smith et al. (1993) in Großbritannien beschrieben. Mittler-weile kommt die Krankheit weltweit vor (Segal´es et al., 2004). Das Leitsymptom ist die

Ausbildung von runden oder unregelm¨aßig geformten, rot bis violettgef¨arbten Hautarea-len. Meistens sind sie an den Extremit¨aten, am Unterbauch, an den Flanken oder auch an den Ohren lokalisiert (Harding, 2004). In schweren F¨allen kommt es zu Abmagerung, Anorexie und Fieber. Selten treten Todesf¨alle auf. Es kommt zu einer nekrotisierenden Vaskulitis im Bereich der Haut und in den Nieren. Letztere sind dabei vergr¨oßert, blass und weisen petechiale Blutungen auf (Harding, 2004).

Porcine respiratory disease complex (PRDC)

Der PRDC ist durch K¨ummern, Husten und Pneumonie charakterisiert (Thacker et al., 2000). Betroffen sind meistens Schweine im Alter von 16 bis 20 Wochen. Neben PCV-2 sind auch das PRRSV (s. Kapitel 2.3.3), das porzine Influenza Virus (s. Kapitel 2.3.4.1) und Mycoplasma hyopneumoniae am Geschehen beteiligt (Thacker et al., 2000). Die klinischen Erscheinungen sind von der Anzahl der beteiligten Erreger abh¨angig. In den meisten F¨allen ist es schwierig, PRDC von PMWS oder PRRS zu unterscheiden. Die pathologischen Ver¨anderungen in den Lungen sind mit denen von PRRS, oder bakteriellen Infektionen (wie Salmonellose) identisch (Harms et al., 2001).

2.3.6.3 Diagnostik

Zum Nachweis des PCV-2 stehen sowohl direkte, als auch indirekte Nachweismethoden zur Verf¨ugung. Immunhistochemie undin situHybridisierung geben neben dem Erregernach-weis auch eine Auskunft ¨uber das pathologisch-histologische Geschehen im betroffenen Gewebe (ChoiundChae, 1999, 2000;Kimund Chae, 2001;Kimet al., 2003a;Kimund Chae, 2004).Elliset al. (1998) und Choiet al. (2000) gelang der Nachweis von PCV-2 in verschiedenen Organen mittels Immunhistochemie unter Verwendung von mono- und polyklonalen Antik¨orpern.In situ Hybridisierung erlaubt sowohl den Nachweis, als auch Differenzierung zwischen PCV-1 und PCV-2 (Kim und Chae, 2001, 2002). Die PCR bleibt im Vergleich zu in situ Hybridisierung die sensitivere Methode (Calsamiglia et al., 2002). Es sind mehrere gel-basierte PCR-Protokolle publiziert (Ouardani et al., 1999;Kim et al., 2001; Kim und Chae, 2004).