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Pathogenesis of ovine gamma herpesvirus 2 in rabbits involves productive infection of M-cells in the appendix


Trummer, Claudia Susanna. Pathogenesis of ovine gamma herpesvirus 2 in rabbits involves productive infection of M-cells in the appendix. 2004, University of Zurich, Vetsuisse Faculty.

Abstract

Schaf-assoziiertes bösartiges Katarrhalfieber (BKF) ist eine sporadisch auftretende Erkrankung von Rindern, anderen Wiederkäuern und Schweinen. Die Erkrankung führt in der Regel zum Tod des betroffenen Tieres. Der Erreger der europäischen Form des bösartigen Katarrhalfieber ist das Ovine Herpesvirus 2 (OvHV-2). Ein System zur Vermehrung von OvHV-2 in vitro konnte bislang nicht etabliert werden. Immunologische Methoden für die Identifikation viraler Proteine sind unzureichend. Aus diesen Gründen weiss man nur wenig über die Pathogenese der OvHV-2 Infektion. Wir haben virale DNA in Cosmide kloniert und die Nukleotid-Sequenzen analysiert. Dabei konnten wir zwei offene Leseraster (Open Reading Frames, ORF) identifizieren, die mit grosser Wahrscheinlichkeit für Strukturproteine von OvHV-2 kodieren. ORF43 ist verwandt mit Herpes Simplex Virus 1 (HSV-1) UL6, das für ein Kapsidprotein kodiert, welches eine wichtige Rolle bei der Verpackung viraler DNA spielt. ORF63 ist verwandt mit UL37 von HSV-1 und HSV-2 und somit mit Tegumentproteinen dieser Viren. Ausgewählte Epitope dieser Proteine wurden als Glutathion-S- Transferase (GST) Fusionsproteine exprimiert und zur Herstellung von Antiseren für die Immunhistochemie verwendet. Mit Hilfe dieser Seren war es möglich produktiv mit OvHV-2 infizierte Zellen im Appendix experimentell infizierter Kaninchen zu markieren. Die infizierten Zellen konnten als M-Zellen sowie epitheliale Zellen identifiziert werden. M-Zellen interagieren intensiv mit Lymphozyten, die das Genom von OvHV-2 enthalten können. Wir vermuten, dass diese Interaktion zu lokaler Reaktivierung von latentem OvHV-2 führt und es in der Folge zum produktiven Zyklus in epithelialen Zellen kommt. Es war uns somit möglich mit Hilfe von Antiseren, die gegen Strukturproteine von OvHV-2 gerichtet sind eine Verbindung zwischen klonierter viraler DNA und Antigen in Gewebe von infizierten Tieren herzustellen. Ausserdem konnten neue Aspekte bezüglich der Pathogenese von BKF aufgezeigt werden.

Sheep-associated malignant catarrhal fever (MCF), caused by the Ovine herpesvirus 2 (OvHV-2), is a sporadic and usually fatal infectious disease of cattle, other ruminant species, and swine. A system for propagation of OvHV-2 in vitro has not yet been identified and immunological tools for the identification of viral proteins are scarce. Therefore, the pathogenesis of OvHV-2 infection is poorly understood. We have determined nucleotide sequences from cosmid-cloned viral DNA and identified two open reading frames, which were likely to encode for structural OvHV-2 proteins. ORF43 is related to UL6 of herpes simplex virus 1 (HSV-1), which encodes the pore forming capsid protein, required for packaging of viral DNA. ORF63, encoding a putative tegument protein, is related to UL37 of HSV-1 and HSV-2. GST-fusion proteins containing antigenic regions of these predicted proteins were generated and used to raise antisera for immunohistology. Using these sera, productively OvHV-2-infected cells were detected in gut tissue of experimentally infected rabbits. They were identified as M-cells and adjacent epithelial cells in the appendix. Since M-cells interact closely with lymphocytes, which may harbor the OvHV-2 genome, we hypothesize that such interactions lead to local reactivation of OvHV-2 from latency, which then causes productive infection of epithelial cells in the vicinity. Thus, antisera raised against two predicted structural proteins of OvHV-2 were able to establish a link between cloned viral DNA and antigens present in tissues of diseased animals. Furthermore, the results reveal new aspects regarding the pathogenesis of MCF.

Abstract

Schaf-assoziiertes bösartiges Katarrhalfieber (BKF) ist eine sporadisch auftretende Erkrankung von Rindern, anderen Wiederkäuern und Schweinen. Die Erkrankung führt in der Regel zum Tod des betroffenen Tieres. Der Erreger der europäischen Form des bösartigen Katarrhalfieber ist das Ovine Herpesvirus 2 (OvHV-2). Ein System zur Vermehrung von OvHV-2 in vitro konnte bislang nicht etabliert werden. Immunologische Methoden für die Identifikation viraler Proteine sind unzureichend. Aus diesen Gründen weiss man nur wenig über die Pathogenese der OvHV-2 Infektion. Wir haben virale DNA in Cosmide kloniert und die Nukleotid-Sequenzen analysiert. Dabei konnten wir zwei offene Leseraster (Open Reading Frames, ORF) identifizieren, die mit grosser Wahrscheinlichkeit für Strukturproteine von OvHV-2 kodieren. ORF43 ist verwandt mit Herpes Simplex Virus 1 (HSV-1) UL6, das für ein Kapsidprotein kodiert, welches eine wichtige Rolle bei der Verpackung viraler DNA spielt. ORF63 ist verwandt mit UL37 von HSV-1 und HSV-2 und somit mit Tegumentproteinen dieser Viren. Ausgewählte Epitope dieser Proteine wurden als Glutathion-S- Transferase (GST) Fusionsproteine exprimiert und zur Herstellung von Antiseren für die Immunhistochemie verwendet. Mit Hilfe dieser Seren war es möglich produktiv mit OvHV-2 infizierte Zellen im Appendix experimentell infizierter Kaninchen zu markieren. Die infizierten Zellen konnten als M-Zellen sowie epitheliale Zellen identifiziert werden. M-Zellen interagieren intensiv mit Lymphozyten, die das Genom von OvHV-2 enthalten können. Wir vermuten, dass diese Interaktion zu lokaler Reaktivierung von latentem OvHV-2 führt und es in der Folge zum produktiven Zyklus in epithelialen Zellen kommt. Es war uns somit möglich mit Hilfe von Antiseren, die gegen Strukturproteine von OvHV-2 gerichtet sind eine Verbindung zwischen klonierter viraler DNA und Antigen in Gewebe von infizierten Tieren herzustellen. Ausserdem konnten neue Aspekte bezüglich der Pathogenese von BKF aufgezeigt werden.

Sheep-associated malignant catarrhal fever (MCF), caused by the Ovine herpesvirus 2 (OvHV-2), is a sporadic and usually fatal infectious disease of cattle, other ruminant species, and swine. A system for propagation of OvHV-2 in vitro has not yet been identified and immunological tools for the identification of viral proteins are scarce. Therefore, the pathogenesis of OvHV-2 infection is poorly understood. We have determined nucleotide sequences from cosmid-cloned viral DNA and identified two open reading frames, which were likely to encode for structural OvHV-2 proteins. ORF43 is related to UL6 of herpes simplex virus 1 (HSV-1), which encodes the pore forming capsid protein, required for packaging of viral DNA. ORF63, encoding a putative tegument protein, is related to UL37 of HSV-1 and HSV-2. GST-fusion proteins containing antigenic regions of these predicted proteins were generated and used to raise antisera for immunohistology. Using these sera, productively OvHV-2-infected cells were detected in gut tissue of experimentally infected rabbits. They were identified as M-cells and adjacent epithelial cells in the appendix. Since M-cells interact closely with lymphocytes, which may harbor the OvHV-2 genome, we hypothesize that such interactions lead to local reactivation of OvHV-2 from latency, which then causes productive infection of epithelial cells in the vicinity. Thus, antisera raised against two predicted structural proteins of OvHV-2 were able to establish a link between cloned viral DNA and antigens present in tissues of diseased animals. Furthermore, the results reveal new aspects regarding the pathogenesis of MCF.

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Item Type:Dissertation (monographical)
Referees:Ackermann Mathias, Ehrensperger F
Communities & Collections:UZH Dissertations
Dewey Decimal Classification:Unspecified
Language:English
Place of Publication:Zürich
Date:2004
Deposited On:08 May 2019 13:47
Last Modified:15 Apr 2021 14:57
Number of Pages:37
OA Status:Green

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