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Vacciniavirus

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Vacciniavirus
Vaccinia virus PHIL 2143 lores.jpg

Vaccinia virus PHIL 2143

Systematik
Reich: Viren
Familie: Poxviridae
Unterfamilien: Chordopoxvirinae
Gattung: Orthopoxvirus
Taxonomische Merkmale
Genom: dsDNA linear
Baltimore: Gruppe 1
Symmetrie: komplex
Hülle: vorhanden
Wissenschaftlicher Name
Vaccinia virus (engl.)
Links
NCBI Taxonomie: 10245
NCBI Reference: NC_006998.1

Das Vacciniavirus (VACV oder VV) ist ein behülltes DNA-Virus, das zu den Pockenviren gehört.

Eigenschaften

Das Vacciniavirus bildet die Grundlage aller Pockenimpfstoffe seit Edward Jenner, da es im Vergleich zu Menschenpocken nur wenig ausgeprägte Symptome einer Pockenerkrankung und eine Immunität gegen Menschenpockenviren im Menschen erzeugt. Beispiele für Vacciniaviren sind das Modified-Vaccinia-Ankara-Virus,[1] NYVAC und ACAM2000. Ursprünglich wurde Vaccinia für den Erreger der Kuhpocken gehalten,[2] woher auch die Bezeichnung stammt (lat. vacca ‚Kuh‘). Aufgrund der vielen Passagen in Zellkulturen ist der genaue Ursprung unbekannt, jedoch sind die humanen Pockenviren, Kuhpockenviren und Vacciniaviren Abkömmlinge eines gemeinsamen Vorfahren.[3] Inzwischen ist bekannt, dass das Vacciniavirus näher mit den Pferdepocken als mit den Kuhpocken verwandt ist.[4][5] Vacciniaviren können in der Zellkultur in vitro unter anderem in Vero-Zellen, A549-Zellen oder CEF-Zellen vermehrt werden.

Virion

Das Virion des Vacciniavirus besitzt Ausmaße von 360 × 270 × 250 nm und eine Masse von etwa 5-10 fg.[6] Wie alle Pockenviren besitzt es eine mehrschichtige Virushülle und die Replikation findet im Zytosol statt.[7] Im Laufe ihrer Erzeugung bilden Vacciniaviren vier unterscheidbare Formen aus: intrazelluläre reife Virionen (intracellular mature virion, IMV), intrazelluläre behüllte Virionen (intracellular enveloped virion, IEV), zellgebundene behüllte Virionen (cell-associated enveloped virion, CEV) und extrazellulär behüllte Virionen (extracellular envelopes virion, EEV).[8] Vermutlich besteht das IMV aus einer Lipoproteinmembran, das CEV und das EEV sind von einer doppelten Virusmembran umgeben und IEV von dreien. Das IMV ist die häufigste infektiöse Form.

Genom

Das Genom der Vacciniaviren besteht aus 190 Kilobasenpaare doppelsträngiger DNA und codiert für etwa 250 Gene. Das Genom liegt als Concatamer vor.

Zwei oder mehrere Vacciniaviren mit abschnittsweise defekten Genomen können bei gleichzeitiger Infektion derselben Zelle rekombinieren, so dass ein funktionsfähiges Virus daraus entstehen kann.[9] Dieser Rekombinationsvorgang wird als Multiplizitätsreaktivierung (englisch multiplicity reactivation) bezeichnet.[10] Die Schäden können dabei durch UV-Licht,[11] Stickstofflost,[12] oder Gamma- oder Röntgenstrahlung verursacht sein.[13]

Symptomatik

Eine Erkrankung an Vacciniaviren kann in vier Gruppen eingeteilt werden.[14]

Geschichte

Die erste Beweis für die Wirksamkeit von Vacciniaviren als Pockenimpfstoffe wurde 1798 von Edward Jenner erbracht. Die Bezeichnung Vaccinia ist die Wurzel eines Synonyms für Impfung, die Vakzination.[15] Vor der Kühlkette wurden Vacciniaviren als Pockenimpfstoffe von Arm zu Arm übertragen, sobald die Pocke an der Impfstelle entstanden war. Im Jahr 1861 zogen sich über diese Methode 41 italienische Kinder eine Syphilis zu.[16] Ab 1913 konnten Vacciniaviren in Zellkulturen von Schweine-Hornhäuten kultiviert werden.[17] Im Jahr 1939 konnte Allan Watt Downie zeigen, dass Vacciniaviren und Kuhpockenviren unterschiedlich, aber serologisch ähnlich sind.[18][19] Aus dem Vacciniavirus wurden verschiedene der Pockenimpfstoffe erzeugt, z. B. das Modified-Vaccinia-Ankara-Virus.

Literatur

  • S. R. Walsh, R. Dolin: Vaccinia viruses: vaccines against smallpox and vectors against infectious diseases and tumors. In: Expert review of vaccines. Band 10, Nummer 8, August 2011, ISSN 1744-8395, S. 1221–1240, doi:10.1586/erv.11.79, PMID 21854314, PMC 3223417 (freier Volltext).
  • D. M. Knipe, Peter M. Howley, D. E. Griffin, (Hrsg.): Fields Virology. 5. Auflage, Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia 2007, ISBN 978-0-7817-6060-7.

Einzelnachweise

  1. ↑ G. Antoine, F. Scheiflinger, F. Dorner, F. G. Falkner: The complete genomic sequence of the modified vaccinia Ankara strain: comparison with other orthopoxviruses. In: Virology. Band 244, Nummer 2, Mai 1998, ISSN 0042-6822, S. 365–396, doi:10.1006/viro.1998.9123, PMID 9601507.
  2. ↑ Huygelen C: Jenner's cowpox vaccine in light of current vaccinology. In: Verh. K. Acad. Geneeskd. Belg.. 58, Nr. 5, 1996, S. 479–536; discussion 537–8. PMID 9027132.
  3. ↑ Henderson DA, Moss B [1988]: Smallpox and Vaccinia. In: Plotkin SA, Orenstein WA (Hrsg.): Vaccines, 3rd, Philadelphia, Pennsylvania: WB Saunders 1999, ISBN 0-7216-7443-7 (Zugriff am 25. Juli 2007)
  4. ↑ K. A. Smith: Smallpox: can we still learn from the journey to eradication? In: The Indian journal of medical research. Band 137, Nummer 5, Mai 2013, ISSN 0971-5916, S. 895–899, PMID 23760373, PMC 3734679 (freier Volltext)
  5. ↑ Livia Schrick, Simon H. Tausch, P. Wojciech Dabrowski, Clarissa R. Damaso, José Esparza: An Early American Smallpox Vaccine Based on Horsepox. In: New England Journal of Medicine. 377, Nr. 15, 2017-10-11 S. 1491–1492, doi:10.1056/nejmc1707600 (http://www.nejm.org/doi/10.1056/NEJMc1707600).
  6. ↑ Luke Johnson, Amit K. Gupta, Azam Ghafoor, Demir Akin, Rashid Bashir: Characterization of vaccinia virus particles using microscale silicon cantilever resonators and atomic force microscopy. In: Sensors and Actuators B: Chemical. 115, 2006, S. 189, doi:10.1016/j.snb.2005.08.047.
  7. ↑ Tolonen N, Doglio L, Schleich S, Krijnse Locker J: Vaccinia Virus DNA Replication Occurs in Endoplasmic Reticulum-enclosed Cytoplasmic Mini-Nuclei. In: Mol. Biol. Cell. 12, Nr. 7, 2001-07-01, S. 2031–46. doi:10.1091/mbc.12.7.2031. PMID 11452001. Volltext bei PMC: 55651.
  8. ↑ Smith GL, Vanderplasschen A, Law M: The formation and function of extracellular enveloped Vaccinia virus. In: J. Gen. Virol.. 83, Nr. Pt 12, 2002-12-01, S. 2915–31. PMID 12466468.
  9. ↑ ABEL P: Multiplicity reactivation and marker rescue with vaccinia virus. In: Virology. 17, Nr. 4, August 1962, S. 511–9. doi:10.1016/0042-6822(62)90150-2. PMID 13858909.
  10. ↑ Michod RE, Bernstein H, Nedelcu AM: Adaptive value of sex in microbial pathogens. In: Infect Genet Evol. 8, Nr. 3, 2008, S. 267–285. doi:10.1016/j.meegid.2008.01.002. PMID 18295550.
  11. ↑ Sharp DG, Kim KS: Multiplicity reactivation and radiation survival of aggregated vaccinia virus. Calculation of plaque titer based on MR and particle aggregation seen in the electron microscope. In: Virology. 29, Nr. 3, July 1966, S. 359–66. doi:10.1016/0042-6822(66)90211-X. PMID 5922451.
  12. ↑ Kim KS, Sharp DG: Multiplicity reactivation of vaccinia virus particles treated with nitrogen mustard. In: J. Virol.. 1, Nr. 1, February 1967, S. 45–9. PMID 5623957. Volltext bei PMC: 375503.
  13. ↑ Kim KS, Sharp DG: Multiplicity reactivation of gamma- and x-irradiated Vaccinia virus in L cells. In: Radiat. Res.. 33, Nr. 1, January 1968, S. 30–6. doi:10.2307/3572239. PMID 5634978.
  14. ↑ James, William D.; Berger, Timothy G.; et al.: Andrews' Diseases of the Skin: clinical Dermatology, S. 391, Saunders Elsevier 2006, ISBN 0-7216-2921-0
  15. ↑ : Edward Jenner's Inquiry; a bicentenary analysis. In: Vaccine. 17, Nr. 4, 1999, S. 301–7. doi:10.1016/S0264-410X(98)00207-2. PMID 9987167.
  16. ↑ Tucker, Jonathan B. Scourge : The Once and Future Threat of Smallpox. New York: Grove/Atlantic Inc., 2001. ISBN 978-0-8021-3939-9.
  17. ↑ Steinhardt E, Israeli C, Lambert RA: Studies on the cultivation of the virus of vaccinia. In: J. Inf Dis. 13, Nr. 2, September 1913, S. 294–300. doi:10.1093/infdis/13.2.294.
  18. ↑ : The Immunological Relationship of the Virus of Spontaneous Cowpox to Vaccinia Virus. In: British Journal of Experimental Pathology. 20, Nr. 2, 1939, S. 158–176. Volltext bei PMC: 2065307.
  19. ↑ Tyrrell, D. A. J.; McCarthy, K. (1990). Allan Watt Downie. September 1901-26 January 1988. Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society 35: 98–112. doi:10.1098/rsbm.1990.0004

Weblinks

 Commons: Vacciniavirus – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
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