Picornaviren...Picornaviren H N 2 0 0 8 L M U Gemeinsame Eigenschaften der Gruppe der...

Picornaviren

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Picornaviren

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http://www.gsbs.utmb.edu/microbook/ch041.htm

modifiziert

twocapsids

enveloped

non-enveloped

RNA-Viren - Einteilung

http://www.gsbs.utmb.edu/microbook/ch041.htm�

(+) Strang RNA-Viren

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LMU Picornaviridae: Enterovirus polio, coxsackie, echoRhinovirus human rhinoHepatovirus hepatitis AAphthovirus foot-and-mouth disease; MKSCardiovirus encephalomyocarditis, mengoParechovirus human parecho

Caliciviridae: Norovirus norwalk-like, sapporo-like

Hepeviridae: Hepevirus hepatitis E virus

Togaviridae: Alphavirus sindbis, semliki-forestRubivirus rubella

Flaviviridae: Flavivirus yellow fever, dengue, FSMEHepacivirus hepatitis C

Coronaviridae: Coronavirus human corona 229-E, OC-43, NL63, SARS

(+) Strang RNA-Viren

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Picornaviridae, Caliciviridae, Hepeviridaenon-segmentednon-enveloped

Togaviridae, Flaviviridae, Coronaviridaenon-segmented

enveloped

Picornaviren

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Gemeinsame Eigenschaften der Gruppe der„Picornavirus-like“-Viren

positive Polarität der RNA5'-VPg (genome-linked protein)3'-poly-Akeine subgenomischen m-RNAspolyprotein Prozessierung keine überlappenden ORFs7.200 – 8.500 nt2.100 – 2.300 codons600 -1.200 b 5'-ntr (non-translated region)40 – 130 b 3'-ntr (non-translated region)

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LMUAufbau von Picornaviren

Einzelstrang (+)-RNA,

keine Membranhülle

Picornaviren

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Vorkommen vieler verschiedener Virustypen:

säurestabil: Poliovirus, Typ 1-3Enterovirus, 4 TypenCoxsackie A, 23 Typen Coxsackievirus B, 6TypenEchovirus, 31 Typen

säurelabil: Rhinovirus, etwa 200 TypenAphthovirus, Maul-und Klauen-seuche Virus, tierpathogen,7 Serotypen

Picornaviren - Merkmale

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ikosaedrisch

28 – 30 nm ∅

ein Molekül infektiöse RNA

Replikation und Assembly im Cytoplasma

Virusfreisetzung durch Zell-Lyse

meist enger Wirtsbereich

Picornaviren - Replikation

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RNA REPLICATIONThis is quite simple compared to some other RNA viruses. Since picornaviruses spend all of their time in the cytoplasm, they must encode a polymerase (replicase) that is made from the sense strand of the infecting virus. The polymerase copies the sense strand to anti-sense which is then copied back to the sense strand that is packaged into the virus (figure 27). RNA replication seems to

occur on the cytoplasmic surface of membrane vesicles to which the RNA polymerase binds. These appear to come from the endoplasmic reticulum, as do vesicles in the uninfected cells that transport secreted and membrane proteins to the Golgi body.

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Picornaviren/Proteinprozessierung

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Picornaviren/ Proteinprozessierung

Picornaviren

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Picornaviren/ Proteine

RNA polymerase III transcription factor

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IRES (Internal ribosomal entry site)

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Poliovirus host cell shut-off

pathmicro.med.sc.edu/virol/pol28.gif

Picornaviruses have a protease activity that can cut one of the proteins of the initiation complex, eIF4G

Picornaviruses also have a protease activity that can cut one of the proteins of the initiation complex, eIF4G, and this seriously affects the cell’s ability to translate normal capped messages but does not affect translation from the IRES; thus the virus can suppress host cell translation while leaving the translation of its own RNA unaffected.

Poliovirus - IRES

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Polypyrimidine Tract Binding-Protein

Picornaviren

Enteroviren gehören zurFamilie der Picornaviren

Pico RNA Viren(Kleine RNA Viren)

Ø : circa 30 nm, +strang RNA, keine HülleGenom: 7200 bis 8450 Basen

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LMUEnteroviren

Eine Gruppe kleiner RNA-Viren, die fäkal-oral übertragen werden und deren hauptsächlicher,

primärer Vermehrungsort die Darmwand ist

Ein einziges Enterovirus kann verschiedeneKrankheitsbilder auslösen

Die Mehrzahl der Infektionen verläuft subklinisch

Symptomatik und Schwere der Erkrankung sind altersabhängig

Enterovirus polio, coxsackie, echoRhinovirus human rhinoHepatovirus hepatitis A

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Enteroviren - Erkrankungsspektrum

ParalyseEnzephalitis – MeningitisCarditisPleurodynie (Brustfellentzündung)Herpangina (Bläschen auf Rachenschleimhaut)ExanthemAkute hämorrhagische KonjunktivitisRespirationstraktinfektionenFieberhafte ErkrankungenDiabetes / PankreatitisOrchitis (Hodenentzündung)Erkrankung bei Immundefizienten...

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LMUEnteroviren

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Enteroviren/(Hepatitis A)

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LMUPoliovirus

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LMUPoliovirus

US Präsident 1933-1945 (infizierte sich 1921)

Franklin D. Roosevelt

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LMUPolio virus

1954 t ype 1 polio virus epidemic

• enterovirus of picornaviridae (ssRNA)

• 3 antigenic types -1,2,&3, not cross-rx

• Developing world- fecal-oral routeIndustrial world - oral-pharyngeal route

• Flaccid, asymmetric paralysis

• 40% death if respiratory involvement

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LMUPoliovirus

Nach 1990 keine autochthone Polio-Erkrankung in Deutschland mehr.

3 Typen von Poliovirus: Typ I, II, III

Stabil bei niederem pH-Wert (Magen-Darm-Passage)

Vor Einführung der Impfung: weltweit verbreitet.

Inkubationszeit: 5-14 Tage

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Poliovirus

Klinische Symptomatik:

Mehrzahl der Infektionen (~ 95%): asymptomatisch(~4-8%): abortiver Verlauf

Nichtparalytische Poliomyelitis (~1-2%): Fieber, Nackensteifigkeit, Rückenschmerzen,

Muskelspasmen

Paralytische Poliomyelitis (~0.1-1%): Schrittweise Entwicklung von Paralysen

Postpolio SyndromJahrzehnte nach Erkrankung:

Zunahme der Paralyse mit Muskelschwund

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Poliovirus/Pathogenese

Magen-Darm-Trakt(Peyersche Plaques, lymph. Gewebe der Darmwand)

↓ (Lymphbahnen)Darm, Blutbahn

(+ lokale Vermehrung in Lymphgew. des Nasen-/Rachenraums)↓ (aktiv. Monozyten)

Lymphknoten(leichte, erste Virämie; Vorkrankheit)

↓ (Ausbreitung über ges.Org.)Endothelzellen, reticulohistiocytäres System (Virämie)

Infektion von Vorderhornzellen/MotoneuronenRückenmark, Gehirn, Ganglienzellen

↓Entsprechende Muskelzellen werden nicht mehr innerviert

Schlaffe Lähmung

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LMUPoliovirus

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Poliovirus/ImpfungImpfung:Heute mit IPV (Inactivated polio vaccine)

Inaktivierte Polioviren (Jonas Salk)

OPV (Oral polio vaccine, Albert Sabin)

Grundimmunisierung: 2, 4, 11-14 Monate(Auffrischung: 9-17 Jahre)

Auffrischung indiziert bei:Reisen in Regionen mit Risiko,Aussiedler/Asylbew./Flüchtl. aus

Gebieten mit Risiko - bei Einreise,Personal in solchen Einrichtungen

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LMUPolio virus vaccines - IPV vs OPV

• IPV 1954 Salk (formalin, 37°C, several weeks)

Protects against clinical disease and supresses pharangeal excretion of virus, conferrs good humoral immunity but less effect on intestinal secretion

Avoids possibility of vaccine-associated paralytic disease but does not provide resistance to spread of wild virus in developing countries where transmission is primarily by fecal-oral route

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LMU Polio virus vaccinat ion - some issues

• No animal reservoir - should be possible to eliminate with changeover to IPV

1998 - 350,000 cases in 125 count ries

2000 - 2,880 cases in 20 count ries

2001 - 412 cases in 10 mont hs

2007 - 1310 cases worldwide

(polio virus t ype 2: eradicat ed?)

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LMUPoliovirus Vorkommen 1998

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LMUPoliovirus Vorkommen

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Coxsackieviren

1948 in Coxsackie (New York) entdecktHäufig bei Kindern (1-7 Jahre) im Sommer/Herbst

Coxsackie A: Vesikuläre Läsionen im Mund-/RachenbereichCoxsackie B: Pneumonie, Bronchitis, Infekt. obere AtemwegeOft B3: Perimyocarditis, dilatative Cardiomyopathie (chron.)

Fieber, Bläschen, Ulzerationen

Coxsackie A


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Coxsackieviren

Inkubationszeit:10-14 Tage

Erkrankungsdauer:2-10 Tage

Höchste Infektiosität:Tag 3 bis 5

Coxsackieviren A4, A5, A6, A9, A19: Hand-Fuß-Mundkrankheit

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Echoviren

Echovirus

Wirtszell-membran


31 Typen: verursachen aseptische Meningitis,

Hautausschläge, Gastroenteritis,

Myelitis, Konjunktivitis

Viele Infektionen verlaufen asymptomatisch

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Echoviren

www.mrcvu.gla.ac.uk

Aseptic meningitis cases in Germany 1996–2000 (reports to the Robert Koch Institute)

From January 1996 through December 2000, 941 non-polio-enteroviruses(NPEV) were typed at the National Reference Laboratory for Poliomyelitis andEnteroviruses. ECHO 30 was the predominant serotype and accounted for27,1% of all isolates, followed by Cox B5 (11,4%) and ECHO 11 (10,1%). ECHO30 is also known to be the most frequent enterovirus causing outbreaks orsporadic cases of aseptic meningitis world-wide. Data from RKI. Dr. Schreier.

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LMURhinoviren

sinditia.blogspot.com

www.popfi.com/wp-content/uploads/sneeze.jpg


http://www.popfi.com/wp-content/�

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LMURhinoviren

Mehr als 100 verschiedene Rhinoviren,Infektionen hauptsächlich im Frühjahr und Herbst

Verursachen etwa 40% aller akuten Infektionen des Respirationstrakts

Jeder Mensch: Ein bis drei Infekte pro Jahr

Übertragung: meist indirekt: (Hände, Türklinken etc.)

Klink: Inkubationszeit 1-2 Tage. Dauer etwa 1 Woche.Niesen, Husten, Kratzen im Hals, verstopfte Nase;kein Fieber, keine Lymphknotenschwellung.

Pathogenese: Direkte zellschädigende Wirkung derFlimmerepithelzellen.

Diagnosestellung: klinisch

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LMURhinoviren

City of Milwaukee Health DepartmentPublic Health Laboratories

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LMUEnteroviren/Rhinoviren - Rezeptoren

Poliovirus: CD155 Ig-Superfamilie

Coxsackievirus: ICAM-1 Ig-SuperfamilieVitronectin- IntegrineRezeptor

Echovirus: VLA-2 IntegrineCD55 Ig-Superfamilie

Rhinovirus: ICAM-1 Ig-Superfamilie120 kD LDL-Rezeptor

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LMU Diagnostik

Diagnostik:

AG-ELISAElektronenmikroskopieVirusanzuchtPolymerase Kettenreaktion (PCR)

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LMUSpezifische Therapien

Spezifische therapeutische Massnahmen:

Keine wirksamen antiviralen Substanzen bekannt.

(Pleconaril bei Picornaviren, schwere Verläufe)

Sonst symptomatische Therapie.

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LMUHepatitis A Virus

pathmicro.med.sc.edu/virol/hep-a5.jpg


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http://www.expasy.ch/viralzone/all_by_protein/94.html

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education.expasy.org/.../Hepatovirus_genome.jpg

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www.biochemj.org/bj/385/0363/bj3850363f01.gif

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staff.vbi.vt.edu/pathport/pathinfo_images/Hep...

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Clinically, HAV infection is very variable. >90% childhood infections areasymptomatic, but only 25-50% adult infections (as usual, the older youget, the worse it is). Incubation period from 10-50 days, fever, jaundice aremain symptoms. 99% cases recover completely, a few cases experiencepermanent liver damage, fatalities ~0.1%.

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Reservoir:Der Mensch ist der Hauptwirt und das epidemiologisch einzig relevante Reservoir von Hepatitis-A-Viren.

Übertragung:fäkal-oral, Schmierinfektion, kontaminiertes Wasser/Lebensmittel,häufig Muscheln und Austern

Inkubationszeit:15 – 50 Tage (im allgemeinen 25-30 Tage)

Klinische Symptomatik:häufig subklinisch (besonders bei Kindern), allgemeines Krankheitsgefühl, gastrointestinale Symptome,anschließend ikterische Phase (Leber-, Milzvergrößerung)

Prävention:Impfstoff verfügbar, zuverlässig

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LMUNoroviren

Norovirus:

Fam. Caliciviren+ strang RNAØ ca. 27 nm7.700 Basen

2 Genera(Norwalk-like, Sapporo-like)

Norwalk-Virus

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LMUNorovirus - Genom

Norovirus Genom Strukturkcdc.labkm.net

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LMUNorovirus-Infektionen

• Vorkommen meist bei älteren Kindern und Erwachsenen

• ca. 30% bei älteren Kindern, ca. 50% bei Erwachsenender nicht-bakteriellen Enteritiden

• Epidemische Ausbrüche nicht selten

• Ganzjährig mit Peak im Winter

• Nach Angaben des RKI in 2002:ca. 15.000 Infektionen

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Noroviren

Gastroenteritiden mit Übelkeit und Durchfall vornehmlich bei Schulkindern und Erwachsenen,Zielzellen: Enterozyten im Darm

Infektiosität hoch, Infektionsdosis gering (10 Virionen)

Übertragung: fäkal oral (kontamin. Trinkwasser)Muscheln, Crustaceen, Football

Vorkommen: Akute Gastroenteritis-Ausbrüche in Gemeinschaftseinrichtungen (Alten-, Pflege-, Kinderheim), Kreuzfahrt-schiffe, aber auch sporadisch.

Therapie: Symptomatisch, Ausgleich Elektrolyte

Maßnahmen: erkrankte Patienten isolieren,Bettruhe, intensive Hygienemaßnahmen

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Maßnahmen

Empfohlene Maßnahmen:

• Händedesinfektion

• Eigenes WC

• Wäsche ist als infektiöse Wäsche zu behandeln

• Pflege mit Handschuhen und Schutzkittel

• Keine Gemeinschaftseinrichtungen besuchen

• IfSG beachten (Rota-und Norwalk Viren)

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LMUNorovirusinfektionen

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Statistik der Norovirus Fälle des RKI:

Norovirusinfektionen

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LMUCaliciviren - HEV

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Hepatitis E-ähnliche Viren

ikosaedrisches Kapsid, unbehüllt

ss-RNA(+), 7.200 Basen

Hohe Partikelstabilität

Fäkal-orale Übertragung (Trinkwasser, selten: person to person)

oft (nicht immer!) Reiseanamnese

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Caliciviren - HEV

Foliennummer 1Foliennummer 2Foliennummer 3Foliennummer 4Foliennummer 5Foliennummer 6Foliennummer 7Foliennummer 8Foliennummer 9Foliennummer 10Foliennummer 11Foliennummer 12Foliennummer 13Foliennummer 15Foliennummer 16Foliennummer 17Foliennummer 18Foliennummer 19Foliennummer 20Foliennummer 21Foliennummer 22Foliennummer 23Foliennummer 24Foliennummer 25Foliennummer 26Foliennummer 27Foliennummer 28Foliennummer 29Foliennummer 30Foliennummer 31Foliennummer 32Foliennummer 33Foliennummer 34Foliennummer 35Foliennummer 36Foliennummer 37Foliennummer 38Foliennummer 39Foliennummer 40Foliennummer 41Foliennummer 42Foliennummer 43Foliennummer 44Foliennummer 45Foliennummer 46Foliennummer 47Foliennummer 48Foliennummer 49Foliennummer 50Foliennummer 51Foliennummer 52Foliennummer 53Foliennummer 54Foliennummer 55Foliennummer 56Foliennummer 57Foliennummer 58Foliennummer 59Foliennummer 60Foliennummer 61Foliennummer 62

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