Arenaviren

Familie Arenaviridae
Knospung des Lassa-Virus
Systematik
Reich: Viren Ordnung: nicht klassifiziert Familie: Arenaviridae Gattung: Arenavirus
Taxonomische Merkmale
Genom: (+/-)ssRNA segmentiert Baltimore: Gruppe 5 Symmetrie: helikal/zirkulär Hülle: vorhanden

Die Familie Arenaviridae umfasst nur eine Gattung Arenavirus von behüllten Viren mit einer einzelsträngigen, segmentierten ambisense-RNA als Genom. Zu den Arenaviridae gehören Erreger von Hämorrhagischem Fieber, Enzephalitis und Meningoenzephalitis, die durch Tiere (überwiegend Nagetiere) als natürliches Reservoir auf den Menschen übertragen werden. Die Erkrankungen der Arenaviridae gehören damit zu den Zoonosen.

Der Name der Familie leitet sich vom lateinischen arenosus (sandig) bzw. arena (Sand) her, um damit die sandige ribosomale Struktur im Inneren der Virionen zu beschreiben. Die ursprüngliche Bezeichnung Arenovirus wurden wegen Verwechslungsgefahr zu Adenovirus wieder fallengelassen.

Als erster Vertreter der Familie Arenaviridae wurde 1933 das Lymphozytäre-Choriomeningitis-Virus (LCMV) während einer Enzephalitis-Epidemie in St. Louis (USA) isoliert und beschrieben.

Morphologie

Schematischer Aufbau eines Arenavirus

Die Virionen der Arenaviridae haben eine runde bis unregelmäßige Gestalt und sind je nach Spezies und Präparation des Untersuchungsmaterials 50 bis 300 nm (meistens zwischen 110-130 nm) im Durchmesser groß. In die Virushülle sind 8-10 nm lange, keulenförmige Glykoprotein-Spikes eingelagert. Die einzelnen Spikes bestehen aus einem Tetramer des viralen Hüllproteins. Die zwei Kapside zur Verpackung der zwei RNA-Segmente (Ribonukleokapside) sind ringförmig geschlossen und besitzen eine helikale Symmetrie; ihre Länge variiert zwischen 450 und 1300 nm. Jeweils ein Molekül der viralen RNA-Polymerase (L-Protein) ist an sie angelagert.
Morphologisch sehr außergewöhnlich ist die Anwesenheit einer wechselnden Anzahl von zellulären Ribosomen innerhalb des Virions, die den Viruspartikeln ihr „sandiges“ Aussehen verleihen. Ebenso findet man in gereinigten Viruspräparationen eine Anzahl unterschiedlicher zellulärer RNAs (darunter auch ribosomale RNA) sowie replikative Formen der viralen RNA, so verschiedene virale mRNAs (an die Ribosomen gebunden) und vollständige komplementäre Stränge des Virusgenoms. Diese nicht-genomischen RNAs befinden sich in wechselnder Menge alle außerhalb der Kapside.

Das virale Genom besteht aus zwei Molekülen einer einzelsträngigen RNA mit gemischter (d. h. ambisense, +/-) Polarität. Sie werden als L (large) und S (small) bezeichnet und sind etwa 7,5 bzw. 3,5 kb groß. Obwohl die Kapside ringförmig geschlossen sind, sind die RNA-Stränge linear und damit nicht zirkulär. Eine 19 bis 30 Basen lange Sequenz am 3´-Ende der RNA ist an beiden Strängen vorhanden und auch innerhalb der Virusfamilie konserviert.

Biologische Eigenschaften

Die Arenaviridae (mit Ausnahme der Spezies Tacaribe-Virus) haben verschiedene Nagetiere (Rodentia) als natürliches Reservoir. Das LCMV findet sich in Mäusen, die afrikanischen Arenaviren hauptsächlich in Vielzitzenmäuse (Mastomys) und Afrikanischen Weichratten (Praomys). Die Neuwelt-Arenaviren haben verschiedene Spezies der Neuweltmäuse (Unterfamilie Sigmodontinae) zum Wirt, darunter die Reisratten (Oryzomys), Stachelreisratten (Neacomys), Anden-Sumpfratten (Neotomys), Vespermäuse (Calomys) und Baumwollratten (Sigmodon). Von den anderen Arenaviren verschieden hat das Tacaribe-Virus Fruchtfledermäuse (Artibeus spp.) zum Wirt. Die Arenaviridae verursachen in ihren Wirten eine chronische Infektion mit Virämie und Virurie jedoch meist ohne Krankheitssymptome; dies geht auf eine langsame oder nicht vorhandene Abwehr durch das im Laufe der Zeit angepasste Immunsystem der Wirte zurück. Beim Menschen als nicht-angepassten Fehlwirt kommt es hingegen zu schweren, oft tödlichen Erkrankungen.

Systematik und Vorkommen

• Familie Arenaviridae

• Gattung Arenavirus

Altwelt-Arenaviren (LCMV/Lassa-Komplex)

• Spezies Ippy-Virus (IPPYV), Zentralafrikanische Republik
• Spezies Lassa-Virus (LASV), Westafrika
• Spezies Lymphozytäre-Choriomeningitis-Virus (LCMV), Europa, Amerika
• Spezies Mobala-Virus (MOBV), Zentralafrikanische Republik
• Spezies Mopeia-Virus (MOPV), Mosambik, Simbabwe

Neuwelt-Arenaviren (Tacaribe-Komplex)

• Spezies Allpaahuayo-Virus (ALLV)
• Spezies Amapari-Virus (AMAV), Brasilien
• Spezies Bear-Canyon-Virus (BCNV)
• Spezies Chapare-Virus, Bolivien (vorl. klassifiziert)
• Spezies Cupixi-Virus (CPXV)
• Spezies Flexal-Virus (FLEV), Brasilien
• Spezies Guanarito-Virus (GTOV), Venezuela
• Spezies Junin-Virus (JUNV), Argentinien
• Spezies Latino-Virus (LATV), Bolivien
• Spezies Machupo-Virus (MACV), Bolivien
• Spezies Oliveros-Virus (OLVV), Argentinien
• Spezies Parana-Virus (PARV), Paraguay
• Spezies Pichinde-Virus (PICV), Kolumbien
• Spezies Pirital-Virus (PIRV), Venezuela
• Spezies Sabia-Virus (SABV), Brasilien
• Spezies Tacaribe-Virus (TCRV), Westindische Inseln
• Spezies Tamiami-Virus (TAMV), Florida
• Spezies Whitewater-Arroyo-Virus (WWAV), New Mexico, USA

Neben den klassifizierten Spezies umfasst die Gattung Arenavirus zwei vorläufige Spezies:

• Spezies Rio-Cacarana-Virus (RCAV), Argentinien
• Spezies Pampa-Virus (PAMV), Argentinien

Literatur

• P.J. Southern: Arenaviridae: the viruses and their replication. in: David M. Knipe, Peter M. Howley et al. (eds.): Fields´ Virology, 3. Auflage, Philadelphia 1996
• C.M. Fauquet, M.A. Mayo et al.: Eighth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses, London, San Diego, 2004

Weblinks

• Arenaviridae, Spezies (NCBI)