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Neuer Test für den Nachweis von Infektionskrankheiten bei Primaten

Infektionsbiologen nutzen einen chipbasierten Test, um Virusinfektionen bei Affen zu diagnostizieren
Infektionsbiologen am DPZ haben einen neuen Test für den Nachweis von Vireninfektionen bei Affen entwickelt. Foto: Anton Säckl
Aufgrund der genetischen Verwandtschaft von Menschen und Affen können einige Viren relativ einfach von einer Spezies auf eine andere übertagen werden. Dies stellt eine bedeutende Gesundheitsgefahr dar. So wird führt beispielsweise eine Übertragung des Masern-Virus vom Menschen auf Affen in den betroffenen Tieren zu einer schweren Erkrankung. Andersherum kann eine Ansteckung von Menschen mit dem Herpes-B-Virus der Makaken eine lebensbedrohliche Gehirnentzündung auslösen. Für Einrichtungen mit Affen-Beständen ist es zudem wichtig, die Tiere regelmäßig auf relevante virale Infektionen hin zu untersuchen, um sicherzustellen dass die Tiere gesund sind oder gegebenenfalls erkrankte Tiere zu behandeln. Abbildung: Markus Hoffmann
Aufgrund der genetischen Verwandtschaft von Menschen und Affen können einige Viren relativ einfach von einer Spezies auf eine andere übertagen werden. Dies stellt eine bedeutende Gesundheitsgefahr dar. So wird führt beispielsweise eine Übertragung des Masern-Virus vom Menschen auf Affen in den betroffenen Tieren zu einer schweren Erkrankung. Andersherum kann eine Ansteckung von Menschen mit dem Herpes-B-Virus der Makaken eine lebensbedrohliche Gehirnentzündung auslösen. Für Einrichtungen mit Affen-Beständen ist es zudem wichtig, die Tiere regelmäßig auf relevante virale Infektionen hin zu untersuchen, um sicherzustellen dass die Tiere gesund sind oder gegebenenfalls erkrankte Tiere zu behandeln. Abbildung: Markus Hoffmann

Gesunde Tiere sind eine wichtige Voraussetzung für Forschungsarbeiten an Affen. Eine mögliche Gesundheitsgefahr für die Tiere sind Virusinfektionen. Einige Viren, die Affen infizieren, stellen zudem auch eine Gefahr für Menschen dar, die mit den Tieren in Kontakt kommen. Schließlich gibt es Viren, die normalerweise den Menschen infizieren, aber auch in Affen eine schwere Erkrankung hervorrufen können. Um die Ausbreitung von Viren in Affenkolonien am DPZ zu verhindern, ist es unerlässlich, die Tiere regelmäßig auf Antikörper gegen Viren zu untersuchen. Dazu hat die Abteilung Infektionsbiologie ein chipbasiertes Nachweissystem in Betrieb genommen, mit dem hunderte von Proben parallel untersucht werden können.

Die Infektion von Affen mit Viren kann ernste Erkrankungen hervorrufen. Bestimmte Retroviren lösen beispielsweise in den Tieren eine Immundefizienz aus. Einige Viren, die Affen infizieren, können auch auf den Menschen übertragen werden, man spricht von einer Zoonose. Hier ist insbesondere das Herpes-B-Virus (Macacine alphaherpesvirus 1) zu nennen, das Makaken infiziert. Die betroffenen Tiere erkranken entweder gar nicht oder entwickeln Lippenbläschen. Die Übertragung von Herpes-B-Viren auf den Menschen durch kontaminierte Ausscheidungen kann jedoch eine schwere Entzündung des Gehirns auslösen. Weiterhin gibt es Viren wie das Masern-Virus, das nur in der menschlichen Bevölkerung zirkuliert, aber auch auf Affen übertragen und in den Tieren eine schwere Erkrankung auslösen kann. Für den Schutz der Gesundheit von Tier und Mensch ist es daher wichtig, Virusinfektionen nachweisen zu können.

Artur Kaul leitet das Labor für Virusdiagnostik der Abteilung Infektionsbiologie am DPZ. Um Virusinfektionen bei Affen nachzuweisen nutzt er die Tatsache aus, dass infizierte Tiere Antikörper gegen die eindringenden Viren bilden. Allerdings musste bis vor kurzem für jedes Virus ein separates Nachweisverfahren eingesetzt werden, was die Untersuchung der mehreren hundert am DPZ gehaltenen Tiere erschwerte. Dieses Problem hat Artur Kaul durch den Einsatz eines chipbasierten, kommerziellen Nachweissystems für virusspezifische Antikörper in Affen gelöst. Bei diesem System werden Proteine von neun verschiedenen Infektionserregern auf Chips aufgetragen. Anschließend werden die Chips mit Seren von Affen versetzt und gebundene Antikörper mit Hilfe von Sekundärantikörpern nachgewiesen. An diesen Sekundärantikörpern hängen Goldpartikel, deren Anwesenheit durch ein Gerät nachgewiesen werden kann. Mit Hilfe dieses Systems kann Artur Kaul mehrere hundert Proben in kurzer Zeit untersuchen und damit einen möglichen Befall von Affen mit Viren einfach und sicher nachweisen.

Die Analysen von Artur Kaul ergaben, dass die meisten am DPZ gehaltenen Tiere mit Herpesviren und dem Affen-Foamy-Virus infiziert sind, die weder für die Tiere noch für Menschen eine Gefahr darstellen. Im Gegensatz dazu wurden Antikörper gegen potenziell gefährliche Affenviren, wie Herpes-B-Virus und das mit HIV verwandte Affenimmundefizienzvirus (SIV, simian immunodeficiency virus), nicht nachgewiesen.

Originalpublikation

Kaul A, Schönmann U, and Pöhlmann S (2019): Seroprevalence of viral infections in captive rhesus and cynomolgus macaques. Primate Biol., 6, 1-6, https://doi.org/10.5194/pb-6-1-2019