Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Auf den Hund gekommen - Neue Erkenntnisse über das Staupevirus

12.12.2012
Bisher ging man davon aus, dass der Staupevirus zuerst bei Haushunden auftrat und dann auf Wildtiere übergesprungen ist. Neue Erkenntnisse zeigen, dass es auch andersherum sein kann.

Dies fand eine internationale Forschungsgruppe aus Deutschland, Kanada und den USA heraus, die den „Schlüssel-Schloss“-Mechanismus des Staupevirus untersucht hat, mit dem sich der Erreger Zugang zur Wirtszelle verschafft.

Dabei gelang erstmals der Nachweis, dass sich neben einer generalisierten Form des Virus, die Wild- und Haustiere befällt, eine weitere Form entwickelt hat, die auf den Haushund spezialisiert ist. Die Ergebnisse der aktuellen Studie wurden im Online-Fachjournal PLOS ONE veröffentlicht.

Bereits bekannt ist, dass sich das Staupevirus afrikanischer Löwen von dem der Haushunde unterscheidet. In einer Versuchsreihe wurden die beiden unterschiedlichen Staupevirus-Stämme von Hund und Löwe in Zellkulturen verschiedener domestizierter Hunderassen sowie von Wild- und Haustieren eingebracht. Untersucht wurde unter anderem das erfolgreiche Eindringen des Virus in die Wirtszellen und seine Vervielfältigung.

Die von Wildtieren stammende Form des Virus schnitt in allen Kulturen etwa gleich gut ab. Das beim Haushund auftauchende Virus erzielte jedoch in Kulturen von Hundezellen wesentlich bessere Zugriffs- und Vermehrungsraten. Wie lässt sich das erklären?

Es bedeutet, dass das Staupevirus von Wildtieren „generalisierte“ Merkmale besitzt, es hat die Möglichkeit, viele verschiedene Wild- und Haustierarten zu infizieren. Das Virus des Haushundes hingegen besitzt „spezialisierte“ Eigenschaften, es hat sich im Laufe der Evolution auf den Hund spezialisiert und einen Schlüssel entwickelt, der in die Zellen von Haushunden passt.

„Sich mit dem richtigen ‚Schlüssel‘ Zutritt zu den Wirtszellen zu verschaffen, spielt bei der erfolgreichen Ansteckung eines Wirts eine entscheidende Rolle“, so Veljko Nikolin vom Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (IZW).

Das Wissenschaftlerteam untersuchte die molekularen Grundlagen des „Schlüssel-Schloss“-Prinzips am Staupevirus. Das Virus produziert ein Protein („Hämagglutinin“) als Schlüssel, das passgenau an ein Schloss (Rezeptor „aktives lymphozytisches Signalmolekül“) in der Wirtszelle andockt und somit dem Virus das Eindringen in die Wirtszelle ermöglicht.

Die WissenschaftlerInnen konnten nachweisen, dass sich die Zell-Rezeptoren (Schloss) von Haushunden und Wildtieren stark unterscheiden. Der „Schlüssel“ des Virus ist auf das „Schloss“ der Wirtszelle abgestimmt. „Da der Aufbau des ‚Schlosses‘ der Wirtszelle bei Haushunden und ihren nahen Verwandten deutlich von dem anderer Raubtiere abweicht, erwarteten wir, dass der ‚Schlüssel‘, mit dem sich die verschiedenen Virusstämme in die jeweiligen Wirtszellen einschleusen, ebenfalls Variationen aufwies. Die Erwartungen trafen zu. Viren passen sich kontinuierlich an, um ihre Fähigkeit zu verbessern um verschiedene Wirte zu infizieren”, kommentiert Klaus Osterrieder von der Freien Universität Berlin die Ergebnisse der Studie.

Im Andockprotein eines Staupevirusstamms vom Haushund tauschte das Forscherteam als Experiment die Aminosäure „Tyrosin“ gegen die im Staupevirus von Wildtieren vorkommende Aminosäure „Histidin“ aus. Dies führte dazu, dass sich die Zugriffsfähigkeit und die Vermehrungsrate des Hundestaupevirus in den Zellen von Wildtieren erhöhten. Der veränderte Hundestaupevirus-Stamm bildete somit „generalisierte“ Merkmale aus. In dieser Form besitzt das Virus die Fähigkeit, sich auf verschiedene Wildtierarten auszubreiten. Er ist nicht mehr nur auf eine einzige Wirtsart, den Haushund, spezialisiert.

Die aktuelle Studie lässt Rückschlüsse auf die gemeinsame Evolution von Staupeviren und ihren Raubtierwirten zu. „Allgemein wurde angenommen, dass Staupe erst in Haushunden auftrat und dann auf wilde Raubtiere übersprang“ erklärt IZW Wissenschaftlerin Marion East, die Leiterin der Studie. „Unsere Ergebnisse weisen darauf hin, dass das Staupevirus ursprünglich ein generalisiertes Virus in wilden Raubtieren war und sich erst später mit der Entwicklung der Menschheit und der gewaltigen Expansion des Bestandes an Haushunden spezialisierte Stämme bildeten.“ Der große Bestand des Haushundes begünstigte also die Evolution spezialisierter Virusstämme.

„Die neuen Erkenntnisse tragen maßgeblich zum Wissen über die Verbreitung vom Hunde-Staupevirus bei. Sie liefern einen Nachweis über die verschiedenen Formen des Virus mit seinen generalisierenden und spezialisierenden Merkmalen. Dabei wurde der zugrundeliegende Mechanismus ausfindig gemacht. Aus den Ergebnissen geht auch hervor, dass die Spezialisierung des Virus auf den Haushund dazu führt, dass das Hunde-Staupevirus bei Wild- und anderen Haustieren weniger erfolgreich ist. Das Hunde-Staupevirus geht bei der Spezialisierung einen Kompromiss ein, weil es die Fähigkeit verliert, andere Wirte zu infizieren", erklärt East.

Der Hundestaupevirus ist eine Erkrankung, die trotz wirksamer Impfstoffe regelmäßig weltweit bei Haushunden auftritt. Auch bei verschiedenen fleischfressenden Wildtieren, in freier Natur und in menschlicher Obhut lebend, wurde das Hunde-Staupevirus gefunden. Eine Erkrankung mit dem Hunde-Staupevirus äußert sich besonders durch neurologische Störungen, Schnupfen, hohes Fieber, Abgeschlagenheit und Durchfall.

Publikation:
Nikolin VM, Osterrieder N, von Messling V, Hofer H, Anderson D, Dubovi E, Brunner E, East ML (2012): Antagonistic pleiotropy and fitness trade-offs reveal specialist and generalist traits in strains of canine distemper virus. PLoS ONE.
Kontakt:
Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (IZW)
im Forschungsverbund Berlin e. V.
Alfred-Kowalke-Str. 17
10315 Berlin
Dr. Marion East, +49 30 5168 512, east@izw-berlin.de
Steven Seet, +49 30 5168 125, seet@izw-berlin.de

Gesine Wiemer | Forschungsverbund Berlin e.V.
Weitere Informationen:
http://www.izw-berlin.de/
http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0050955

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Agrar- Forstwissenschaften:

nachricht Agritechnica: Silber für neue Technologie zur Blütenausdünnung im Obstbau
16.10.2017 | Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE)

nachricht Getreide, das der Dürre trotzt
19.09.2017 | Universität Wien

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Agrar- Forstwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Smarte Sensoren für effiziente Prozesse

Materialfehler im Endprodukt können in vielen Industriebereichen zu frühzeitigem Versagen führen und den sicheren Gebrauch der Erzeugnisse massiv beeinträchtigen. Eine Schlüsselrolle im Rahmen der Qualitätssicherung kommt daher intelligenten, zerstörungsfreien Sensorsystemen zu, die es erlauben, Bauteile schnell und kostengünstig zu prüfen, ohne das Material selbst zu beschädigen oder die Oberfläche zu verändern. Experten des Fraunhofer IZFP in Saarbrücken präsentieren vom 7. bis 10. November 2017 auf der Blechexpo in Stuttgart zwei Exponate, die eine schnelle, zuverlässige und automatisierte Materialcharakterisierung und Fehlerbestimmung ermöglichen (Halle 5, Stand 5306).

Bei Verwendung zeitaufwändiger zerstörender Prüfverfahren zieht die Qualitätsprüfung durch die Beschädigung oder Zerstörung der Produkte enorme Kosten nach...

Im Focus: Smart sensors for efficient processes

Material defects in end products can quickly result in failures in many areas of industry, and have a massive impact on the safe use of their products. This is why, in the field of quality assurance, intelligent, nondestructive sensor systems play a key role. They allow testing components and parts in a rapid and cost-efficient manner without destroying the actual product or changing its surface. Experts from the Fraunhofer IZFP in Saarbrücken will be presenting two exhibits at the Blechexpo in Stuttgart from 7–10 November 2017 that allow fast, reliable, and automated characterization of materials and detection of defects (Hall 5, Booth 5306).

When quality testing uses time-consuming destructive test methods, it can result in enormous costs due to damaging or destroying the products. And given that...

Im Focus: Cold molecules on collision course

Using a new cooling technique MPQ scientists succeed at observing collisions in a dense beam of cold and slow dipolar molecules.

How do chemical reactions proceed at extremely low temperatures? The answer requires the investigation of molecular samples that are cold, dense, and slow at...

Im Focus: Kalte Moleküle auf Kollisionskurs

Mit einer neuen Kühlmethode gelingt Wissenschaftlern am MPQ die Beobachtung von Stößen in einem dichten Strahl aus kalten und langsamen dipolaren Molekülen.

Wie verlaufen chemische Reaktionen bei extrem tiefen Temperaturen? Um diese Frage zu beantworten, benötigt man molekulare Proben, die gleichzeitig kalt, dicht...

Im Focus: Astronomen entdecken ungewöhnliche spindelförmige Galaxien

Galaxien als majestätische, rotierende Sternscheiben? Nicht bei den spindelförmigen Galaxien, die von Athanasia Tsatsi (Max-Planck-Institut für Astronomie) und ihren Kollegen untersucht wurden. Mit Hilfe der CALIFA-Umfrage fanden die Astronomen heraus, dass diese schlanken Galaxien, die sich um ihre Längsachse drehen, weitaus häufiger sind als bisher angenommen. Mit den neuen Daten konnten die Astronomen außerdem ein Modell dafür entwickeln, wie die spindelförmigen Galaxien aus einer speziellen Art von Verschmelzung zweier Spiralgalaxien entstehen. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht.

Wenn die meisten Menschen an Galaxien denken, dürften sie an majestätische Spiralgalaxien wie die unserer Heimatgalaxie denken, der Milchstraße: Milliarden von...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Meeresbiologe Mark E. Hay zu Gast bei den "Noblen Gesprächen" am Beutenberg Campus in Jena

16.10.2017 | Veranstaltungen

bionection 2017 erstmals in Thüringen: Biotech-Spitzenforschung trifft in Jena auf Weltmarktführer

13.10.2017 | Veranstaltungen

Tagung „Energieeffiziente Abluftreinigung“ zeigt, wie man durch Luftreinhaltemaßnahmen profitieren kann

13.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

ESO-Teleskope beobachten erstes Licht einer Gravitationswellen-Quelle

16.10.2017 | Physik Astronomie

Was läuft schief beim Noonan-Syndrom? – Grundlagen der neuronalen Fehlfunktion entdeckt

16.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Gewebe mit Hilfe von Stammzellen regenerieren

16.10.2017 | Förderungen Preise