Untersuchungen der Virus-Wirt-Wechselwirkungen am Beispiel der Blauzungenkrankheit

• Antragstellerin: Vanessa Herder, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Tiermedizin
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 406109949

Infektionen, die durch das gleiche Virus verursacht werden, können zu variablen klinischen Symptomen bei verschiedenen Wirten führen. Die Mechanismen, die diesen bemerkenswerten Unterschieden zugrunde liegen, sind derzeit unklar und bedürfen weitergehender Forschung. Die Blauzungenkrankheit ist eine bedeutsame Erkrankung insbesondere des Schafes, die durch das Blauzungen-Virus (BTV) verursacht wird und durch Arthropoden übertragen wird. BTV-infizierte Schafe (empfängliche Wirte) können einen schweren, manchmal tödlichen Verlauf der Krankheit zeigen, während Rinder (resistente Wirte) nur milde Symptome aufweisen, obwohl beide Spezies eine Virämie entwickeln. Die zentrale Frage der Studie lautet: Wie kann ein pathogenes Virus bei nachweisbarer Virusreplikation bei einigen Wirten zu einer Erkrankung führen, während andere nur milde oder gar keine Symptome zeigen? Die Folgen der BTV-Infektion sollen im Kontext der viralen Replikation, angeborenen und adaptiven Immunantwort untersucht werden. Hierbei wird bei experimentell mit BTV-infizierten Rindern und Schafen das Interferon-System vergleichend analysiert, um Speziesunterschiede und pathogenetisch wichtige, molekulare Determinanten zu charakterisieren. Die Interferon-Produktion verschiedener Zelltypen soll auf RNS- und Proteinebene untersucht werden. Der vergleichenden Untersuchung der Genexpression von Endothelzellen infizierter Tiere mittels RNS-Sequenzierung kommt in diesem Zusammenhang eine besondere Bedeutung zu. Weiterhin werden sowohl die Klinik, morphologisch-zelluläre Veränderungen in verschiedenen Organen der infizierten Tiere als auch Virusreplikation, Antikörperproduktion und -spezifität sowie Virämie vergleichend analysiert. Die Untersuchung der Infektion der follikulär dendritischen Zellen der regionären Lymphknoten im Verlauf der Blauzungenkrankheit und der damit einhergehende Funktionsverlust der Zellen stellt ein weiteres zentrales Ziel der Studie dar. Im ersten Modul der Studie soll die Frühphase der Infektion Spezies-vergleichend mit dem Fokus auf BTV-infizierte Zellen, Virusreplikation und Interferonproduktion untersucht werden. Im zweiten Modul, das das Ende der Frühphase der BTV-Infektion beleuchtet, werden vergleichend die Mechanismen der Virus-induzierten Endothelzellveränderungen analysiert. Im dritten Modul stehen die Untersuchung der humoralen Immunantwort sowie die vergleichende Analyse der Veränderungen in der Rekonvaleszenzphase bei empfänglichen und resistenten Spezies im Vordergrund. Die erzielten Ergebnisse werden es ermöglichen, eine natürlich vorkommende Arbovirus-Infektion systematisch anhand viraler Replikation, adaptiver und erworbener Immunantwort, Pathologie und Klinik weitergehend zu beschreiben. Darüber hinaus gibt diese Studie Informationen darüber, inwieweit das Wirt-Interferon-System während der Frühphase der Infektion den klinischen Verlauf der arboviralen Infektion beeinflusst.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Großbritannien
• Gastgeber: Professor Dr. Massimo Palmarini