Vergleichende morphologische und funktionelle ...geb.uni- .Influenza A, B und C Viren, das Isavirus

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  • VVB VVB LAUFERSWEILER VERLAG édition scientifique

    Vergleichende morphologische und funktionelle

    Untersuchungen zur Pathogenese von

    Influenzavirusinfektionen bei

    Säugern und Vögeln

    Angele Breithaupt

    INAUGURAL-DISSERTATION zur Erlangung des Grades eines Dr. med. vet.

    beim Fachbereich Veterinärmedizin der Justus-Liebig-Universität Gießen A

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    VVB LAUFERSWEILER VERLAG STAUFENBERGRING 15 D-35396 GIESSEN

    Tel: 0641-5599888 Fax: -5599890 redaktion@doktorverlag.de www.doktorverlag.de

    VVB LAUFERSWEILER VERLAG édition scientifique

    ISBN: 978-3-8359-5758-9

  • Das Werk ist in allen seinen Teilen urheberrechtlich geschützt.

    Jede Verwertung ist ohne schriftliche Zustimmung des Autors oder des Verlages unzulässig. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen

    und die Einspeicherung in und Verarbeitung durch elektronische Systeme.

    1. Auflage 2011

    All rights reserved. No part of this publication may be reproduced, stored in a retrieval system, or transmitted,

    in any form or by any means, electronic, mechanical, photocopying, recording, or otherwise, without the prior

    written permission of the Author or the Publishers.

    st1 Edition 2011

    © 2011 by VVB LAUFERSWEILER VERLAG, Giessen Printed in Germany

    VVB LAUFERSWEILER VERLAG

    STAUFENBERGRING 15, D-35396 GIESSEN Tel: 0641-5599888 Fax: 0641-5599890

    email: redaktion@doktorverlag.de

    www.doktorverlag.de

    édition scientifique

  • Aus dem Institut für Veterinär-Pathologie der Justus-Liebig-Universität Gießen und

    dem Friedrich-Loeffler-Institut, Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit,

    Greifswald – Insel Riems

    Betreuer: Prof. Dr. Jens Peter Teifke

    Vergleichende morphologische und funktionelle

    Untersuchungen zur Pathogenese

    von Influenzavirusinfektionen bei Säugern und Vögeln

    INAUGURAL-DISSERTATION

    zur Erlangung des Grades eines

    Dr. med. vet.

    beim Fachbereich Veterinärmedizin

    der Justus-Liebig-Universität Gießen

    eingereicht von

    Angele Breithaupt

    Tierärztin aus Aachen

    Gießen 2011

  • Mit Genehmigung des Fachbereichs Veterinärmedizin

    der Justus-Liebig-Universität Gießen

    Dekan: Prof. Dr. Martin Kramer

    Gutachter: Prof. Dr. Jens Peter Teifke

    Prof. Dr. Heinz-Jürgen Thiel

    Tag der Disputation: 18.4.2011

  • Meinen Eltern

  • Ich erkläre: Ich habe die vorgelegte Dissertation selbständig und ohne unerlaubte

    fremde Hilfe und nur mit den Hilfen angefertigt, die ich in der Dissertation angegeben

    habe. Alle Textstellen, die wörtlich oder sinngemäß aus veröffentlichten oder nicht

    veröffentlichten Schriften entnommen sind, und alle Angaben, die auf mündlichen

    Auskünften beruhen, sind als solche kenntlich gemacht. Bei den von mir durchgeführten

    und in der Dissertation erwähnten Untersuchungen habe ich die Grundsätze guter

    wissenschaftlicher Praxis, wie sie in der "Satzung der Justus-Liebig-Universität Gießen

    zur Sicherung guter wissenschaftlicher Praxis" niedergelegt sind, eingehalten

    Angele Breithaupt

    Teile dieser Arbeit wurden publiziert:

    Breithaupt A, Kalthoff D, Dale J, Bairlein F, Beer M und Teifke JP (2010).

    Neurotropism in blackcaps (Sylvia atricapilla) and red-billed queleas (Quelea quelea)

    after HPAIV H5N1 infection. Vet. Pathol. DOI:10.1177/0300985810386467.

    Kalthoff D, Breithaupt A, Helm B, Teifke JP, Beer M (2009). Migratory status is not

    related to the susceptibility to HPAIV H5N1 in an insectivorous passerine species.

    PLoS. One. 4:e6170.

    Kalthoff D, Breithaupt A, Teifke JP, Globig A, Harder T, Mettenleiter TC, Beer M

    (2008). Highly pathogenic avian influenza virus (H5N1) in experimentally infected

    adult mute swans. Emerg. Infect. Dis. 14:1267-1270.

  • Inhaltsverzeichnis

    I

    Inhaltsverzeichnis

    1 Einleitung........................................................................................... 1

    2 Literaturübersicht ............................................................................ 2

    2.1 Aviäre Influenzaviren.................................................................................................... 2 2.1.1 Klassifikation ................................................................................................................................ 2 2.1.2 Epidemiologie ............................................................................................................................... 2 2.1.3 Morphologie und Molekularbiologie von Influenza-A-Viren....................................................... 3 2.1.4 Rezeptorspezifität der Influenzaviren und ihre Replikation.......................................................... 4

    2.2 Immunreaktionen bei aviären Influenzavirusinfektionen ......................................... 6 2.2.1 Angeborene und erworbene Immunantwort .................................................................................. 6 2.2.2 Immunantwort nach AIV-Infektionen beim Geflügel ................................................................... 7 2.2.3 Toll-like-Rezeptor Signalweg ....................................................................................................... 8 2.2.4 Zytokine beim Geflügel .............................................................................................................. 11

    2.3 Genexpressionsanalyse mittels GeneChip®-Technologie ......................................... 13

    2.4 Pathogenese von HPAIV-Infektionen bei Säugern und Vögeln .............................. 17 2.4.1 Pathophysiologie der Blutgerinnung nach HPAIV-Infektionen.................................................. 17 2.4.2 Mäuse .......................................................................................................................................... 17 2.4.3 Katzen ......................................................................................................................................... 18 2.4.4 Hühner......................................................................................................................................... 19 2.4.5 Entenvögel .................................................................................................................................. 20 2.4.6 Sperlingsvögel............................................................................................................................. 22

    3 Material und Methoden ................................................................. 23

    3.1 Material ........................................................................................................................ 23 3.1.1 Versuchstiere............................................................................................................................... 23 3.1.2 Probenumfang ............................................................................................................................. 23 3.1.3 Virusisolate ................................................................................................................................. 24 3.1.4 Zelllinien ..................................................................................................................................... 24 3.1.5 Antikörper und Antiseren............................................................................................................ 24 3.1.6 Medien und Lösungen für die Zellkultur..................................................................................... 25 3.1.7 Medien und Lösungen für die Microarray-Analyse .................................................................... 27 3.1.8 Lösungen für die histopathologische Untersuchung ................................................................... 30 3.1.9 Sonstige Medien, Puffer und Lösungen ...................................................................................... 31

  • Inhaltsverzeichnis

    II

    3.1.10 Reagenzien, Chemikalien, Arzneimittel und Kits ....................................................................... 32 3.1.11 Verbrauchsmaterial ..................................................................................................................... 33 3.1.12 Geräte .......................................................................................................................................... 34 3.1.13 Software ...................................................................................................................................... 34

    3.2 Methoden ...................................................................................................................... 35 3.2.1 Methoden der funktionellen Untersuchung zur Pathogenese von HPAIV-Infektionen............... 35 3.2.1.1 Zellkulturen und Virusanzucht .........................................................