Papillomaviridae
Vetmed
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Lernkarten
001 Papillomaviridae
Steckbrief
001 Papillomaviridae
Steckbrief
- Viren
- unbehüllt
- ca. 52-55 nm Durchmesser.
- zirkuläres Doppelstrang-DNA-Genom
- ca. 8.000 Basenpaare
- zwei Strukturproteine (L1 und L2) und in der Regel 8 Nicht-Strukturproteine
- bedeutende Krankheitserreger bei Vertebraten
- können Proliferation und Transformation von Zellen induzieren
-> Ausbildung von Tumoren
002 Papillomaviridae
Taxonomie
002 Papillomaviridae
Taxonomie
- Familie: Papillomaviridae
- Genera: 32*
- Alphapapillomavirus
- ...
- ...
- Zetapapillomavirus
- Dyodelta
- ...
- zahlreiche Virusspezies
- mehrere Hundert Virustypen (z.B. HPV 148 Typen**, davon 15 high risk Typen (Krebsentstehung))
- Genera: 32*
*basierend auf L1 Protein
** Divergenz >10% (L1 kodierende Sequenz)
003 Papillomaviridae
Evolution
003 Papillomaviridae
Evolution
- Relativ statisches Genom
- Mutationsrate vergleichbar mit zellulärem Genom
- -> Mechanismus der DNA- Replikation
- Hinweise auf Co-Evolution von PV und Wirt seit 330 Mio Jahren
005 Papillomaviridae
Genom
005 Papillomaviridae
Genom
- zirkuläre ds DNA
- 6,4 – 8.6 kBp
- nur ein Strang kodierend
- kodiert für max. 10 Proteine
- early Proteine (E1 – E8)*
- late Proteine (L1 und L2)
- LCR (long control region) enthält
- ORI (origin of replication)
- Bindungsstellen für zelluläre und virale Proteine (enhancer / silencer)
- multiple m-RNAs durch Spleissen
- kodiert keine Enzyme
* ORFs werden nicht bei allen PV exprimiert
006 Papillomaviridae
Genexpression
006 Papillomaviridae
Genexpression
- Genexpression abhängig vom Differenzierungsgrad der infizierten Zelle
- zelluläre Transkriptionsfaktoren
- Differenzierung von Zellen im Stratum basale
- Expression der early Gene
- regulieren virale Replikation und beeinflussen Zellzyklus
- Expression der early Gene
- weitere Differenzierung in oberen Epithelschichten
- Expression der late Gene
- Strukturproteine
- Expression der late Gene
007 Papillomaviridae
Replikationszyklus
007 Papillomaviridae
Replikationszyklus
- Virusreplikation nur in Keratinozyten
- Replikationszyklus abhängig von Zellreifung
- Infektion basale Zellen des Plattenepithels (Mikroläsionen)
- Bindung an Zielzelle über L1 Protein (z.B. Heparansulfat)
- Entry über spezifischen Rezeptor (z.B. α6-Integrin)
- Endozytose
- Freisetzung aus Endosomen (L2 Protein)
- Transport des viralen Genoms in den Zellkern (L2)
- latente Infektion (episomal) in Stammzellen des Stratum basale
- Expression der early Gene in sich differenzierenden Keratinozyten
- virale Onkogene (E5-7) aktivieren Zellzyklus
- Aktivierung von Wachstumsfaktoren
- Hemmung von Tumorsuppresoren
- Immunevasion (MHC-1 Retention)
- ...
- In oberen Epithelschichten -> Expression der late Proteine
- L1
- Kapsidprotein
- bildet Pentamere, die zum Kapsid assoziieren
- L2
- Verpackung des viralen Genoms in Virionen
- Entry von PV (Freisetzung aus Endosomen und Transport des Genoms zum Zellkern)
- L1
008 Papillomaviridae
Wichtige Eigenschaften
008 Papillomaviridae
Wichtige Eigenschaften
- PV verursachen benigne Tumore
- Warzen, Papillome
- in Haut und Schleimhaut
- PV besitzen eine ausgeprägte Wirts- (selten Infektion verwandter Arten) und Gewebsspezifität
- z.T. für definierte Körperstellen
- Papillome bestimmter PV besitzen ein hohes Risiko einer malignen Progression
- Zervixkarzinom
- Infektionen mit PV verlaufen oft subklinisch (latente Infektion)
- Reaktivierung durch Immunsuppression (z.B. HIV, FIV)
- Vermehrung von PV in Zellkultur unter Routinebedingungen nicht möglich
009 Papillomaviridae
Immunantwort gegen PV
009 Papillomaviridae
Immunantwort gegen PV
- PV weichen dem Immunsystem aus:
- Replikation nur in Epithelien (Genexpression in Keratinozyten)
- keine Entzündungsreaktion, keine Zytolyse
- Basalmembran bleibt intakt
- PV vermindern Interferonantwort (HPV E7,E6)
- Regression von Papillomen
- bes. CD4 - Th Antwort gegen E-Proteine
- Schutz vor (Re)infektion
- humorale Immunantwort gegen L1-Protein
010 Papillomaviridae
Klinisch bedeutsame PV
010 Papillomaviridae
Klinisch bedeutsame PV
- Bovine Papillomaviren (BPV)
- bovine Papillomatose
- equines Sarcoid
- Canine Papillomaviren (CPV)
- Papillome (bes. orale Papillomatose)
- Humane Papillomaviren (HPV)
- Warzen (cutan, genial)
- Zervixkarzinom
012 Papillomaviridae
Bovine Pappilomatose (BPV) - Epidemiologie
012 Papillomaviridae
Bovine Pappilomatose (BPV) - Epidemiologie
- Die Fibropapillomatose der Rinder ist weltweit verbreitet
- BPV wird leicht übertragen über
- Stalleinrichtungen (Bürsten!)
- Zäune usw.
- kontaminiert mit Zellabschilferungen die PV enthalten
- Viren in keratinisierten Epithelzellen sind sehr stabil
- Infektion über
- Mikroläsionen der Haut
- Kennzeichnung von Rindern (Tätowierung)
- kutane Eingriffe
- Vorkommen besonders bei Tieren bis zum 2. Lebensjahr
- besonders häufig bei engem Kontakt
013 Papillomaviridae
Bovine Pappilomatose (BPV) - Klinik & Pathologie
013 Papillomaviridae
Bovine Pappilomatose (BPV) - Klinik & Pathologie
- überwiegend gutartige Papillome (Haut) oder Fibropapillome (Haut/Unterhaut)
- meist spontane vollständige Regression als Folge der sich entwickelnden zellulären Immunität
- Immunsuppression kann zu persistierender, sich ausbreitender Papillomatose führen
015 Papillomaviridae
Bovine Pappilomatose (BPV) - Immunologie & Bekämpfung
015 Papillomaviridae
Bovine Pappilomatose (BPV) - Immunologie & Bekämpfung
- Virusreplikation (Expression von Strukturproteinen) beschränkt auf obere Epithelschichten
-> keine Exposition gegenüber dem Immunsystem - Nach Ag Kontakt z.B. durch Impfung / Zerstörung von Papillomen
-> deutliche humorale Immunantwort - Bekämpfung:
- chirurgische Entfernung
- voll entwickelte Papillome
- prophylaktische/therapeutische Impfung
- chirurgische Entfernung
016 Papillomaviridae
Bovine Pappilomatose (BPV) - Impfung
016 Papillomaviridae
Bovine Pappilomatose (BPV) - Impfung
- Impfstoffe (therapeutische Impf.)
- stallspezifische Vakzinen aus chirurgisch entfernten Papillomen
- möglichst sauber entnehmen und in physiologischer Kochsalzlösung einschicken (kein Formalin)
- Herstellung durch Homogenisierung, Inaktivierung mit Formalin, Dialyse und Adjuvierung mit Aluminium- Hydroxyd
- Applikation mindestens 2 mal im Abstand von 4 – 6 Wochen
- evtl. Wiederholung nach 12 Monaten
017 Papillomaviridae
Equines Sarkoid - Ätiologie & Epidemiologie
017 Papillomaviridae
Equines Sarkoid - Ätiologie & Epidemiologie
- Invasive fibroblastische Hauttumore bei Pferden, Eseln, Zebras und Maultieren
- Auftreten in allen Altersgruppen
- bes. zwischen 2 und 10 Jahren
- rel. häufiges Vorkommen
- bis zu 70% der equinen Tumore
- Auftreten besonders im Sommer
- Insekten? - Musca autumnalis?
- Progression im Winter
- Hinweise auf genetische Prädisposition (z.B. Quarterhorse)
- Nachweis von BPV-1/BPV-2 DNA
- nicht produktive Infektion, Expression u.a. von E5
- Sequenzunterschiede zu bovinen BPV
–> equine Variante?
- Übertragung insbesondere von Pferd zu Pferd unklar
018 Papillomaviridae
Equines Sarkoid - Klinik & Pathologie
018 Papillomaviridae
Equines Sarkoid - Klinik & Pathologie
- Auftreten am ganzen Körper möglich
- bes. exponierte Hautareale
- einzeln oder multipel
- tw. Tendenz zur Ausbreitung
- Unterschiedliche klinische Ausprägungen
- okkult
- haarlose, zirkuläre Stellen
- verrukös
- warzenartige Wucherungen
- fibroblastisch
- ulzerierende, fleischige Masse
- nodulär
- feste Knötchen in der Unterhaut
- gemischt
- bösartiges Sarkoid
- invasives Wachstum und Lymphozyteninfiltration
- okkult
019 Papillomaviridae
Equines Sarkoid - Diagnostik
019 Papillomaviridae
Equines Sarkoid - Diagnostik
- Klinik
- Biopsie
- Feinnadelbiopsie
- Entfernung von ganzen Sarkoiden
- Histologie
- variables Erscheinungsbild
- PCR-Nachweis des BPV-Genom
020 Papillomaviridae
Equines Sarkoid - Immunologie & Bekämpfung
020 Papillomaviridae
Equines Sarkoid - Immunologie & Bekämpfung
- keine spontane Regression – Immunevasion
- teilweise Regression nach lokaler Applikation von Immun-Stimulantien (z.B. BCG) oder therapeutischer Immunisierung mit autologen Tumorzellen
- Therapie
- Chemotherapie (z.B. 5-Fluoro-Uracil, Cisplatin)
- BCG-Vaccine (Applikaton in die Läsion)
- Kryotherapie (flüssiger N2)
- Immunomodulation
- Chirurgische Entfernung, Ligation
- Bestrahlung
- Impfung mit autologem Impfstoff
021 Papillomaviridae
Canine Papillomatose (CPV)
021 Papillomaviridae
Canine Papillomatose (CPV)
- Canines orales Papillomavirus CPV-1 (Lambdapapillomavirus)
- eng verwandt mit Papillomviren bei der Hauskatze, bei Großkatzen (Luchs, Panther, Löwe)
- gutartige spontan heilende Hautveränderungen
- können Nahrungsaufnahme massiv stören
- papulöse, glatte, helle bis schleimhautfarbene Erhebungen in der Maulhöhle
- oft kugelig an der Oberfläche
- Übergang zu rauen bis blumenkohlartige Gebilden
- können sich auf die Mukosa von Backen, Zunge, Gaumen bis zum Pharynx ausbreiten
- meist spontane Regression mit lebenslange Immunität
- Anwendung inaktivierter Autovakzinen ist möglich
- besonders in Zwingern
- weitere PV bei Hunden
- Papillome am Kopf (Innenseite der Ohrmuscheln, Augenlider)
- Pfoten
- Penis
- Vagina
022 Papillomaviridae
Felines Sarkoid
022 Papillomaviridae
Felines Sarkoid
- FeSarPV (Feline Sarcoid PV)
- Deltapapillomavirus*
- keine produktive Infektion
- Kutanes Fibropapillom bei Feliden
- u.a. Löwen
- seltenes Auftreten
- besonders an Kopf, Fußsohlen, Schwanzspitze
- Diagnostik über PCR-Nachweis möglich
*verwandt mit BPV-1 und BPV-2
023 Papillomaviridae
Equine Papillomatose
023 Papillomaviridae
Equine Papillomatose
- Equines Papillom (Fohlenwarzen)
- EcPV-1 bis EcPV-7
- Haut
- bes. Maul, die Augenlider und die Ohren
- Schleimhaut
- genital, oral, konjunktival
- Heilen i.d.R. innerhalb einiger Wochen ab
- Fallbeschreibung:
- Traberhengste (Geschwister) nach Behandlung mit Glucocorticoiden – multiple Papillome an Kopf Nacken, Brust
- Histologisch Papillomatose (endophytischem Wachstum)
- Nachweis von Papillomvirus DNA mittels PCR
- Virus nicht verwandt mit bekannten EcPV
024 Papillomaviridae
Humane Papillomaviren (HPV)
024 Papillomaviridae
Humane Papillomaviren (HPV)
- Über 100 verschiedene Typen bekannt
- Verursachen gemeinene Warzen
- Verrucae vulgares (Epidermodysplasia verruciformis)
- bes, an der äußeren Haut (Hände, Kopf, nasopharyngeale Schleimhäuten oder Fußsohlen (Plantarwarzen)
- HPV zählen überwiegend zu den Genera Alpha-, Beta-, Gamma- und Mupapillomavirus
- besondere Bedeutung anogenitalen Warzen
- venereal warts
- Condyloma accuminatum
- 40 verschiedene HPV Typen involviert (14 high risk)
- Übertragung meist durch Sexualkontakte
- 50 – 80 % aller Menschen machen Infektion durch
- -> 1% der betroffenen Frauen kommt es zum Zervixkarzinom
- verantwortlich vor allem HPV-16 und HPV-18 (70%)
- Weltweit jährlich etwa 5.000.000 Frauen betroffen
- Letalität ~40%
- keine Expression von Strukturproteinen und keine Virusbildung, Integration des Viralen Genoms in die zelluläre DNA
- Impfungen gegen HPV-Infektion
- prophylaktisch (vor der Infektion / Sexualkontakt)
- Rekombinante Vakzinen basierend auf L1 und L2
- Induzieren protektive Ak-Antwort
- Verhindern in klinischen Studien persistierende Infektion bis zu 100%
- Immunität typspezifisch Cervarix® (HPV-16 & 18) Guardasil® und Silgard® (HPV-6, 11, 16 &18)
- therapeutische Impfung
- nur experimentell
- Induktion der zellvermittelten Immunität gegen E6 und E7 (Vektor- oder DNA-Impfstoffe)
- prophylaktisch (vor der Infektion / Sexualkontakt)