Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Die Bedeutung des Typ I Interferon Signalwegs im Hund unter besonderer Berücksichtigung der kaninen Staupevirusinfektion

Klotz, Daniela

Typ I Interferone (IFN-I) besitzen antivirale, antiproliferative und immunmodulatorische Eigenschaften. Vor allem IFNα und IFNβ wird eine antivirale Wirkung zugesprochen. In der Tiermedizin findet IFN-I mit dem zugelassenen rekombinanten felinen IFNω (Virbagen® Omega, Virbac S.A., Frankreich) Anwendung bei der Behandlung der kaninen Parvovirusinfektion. Darüber hinaus ist die Bedeutung von IFN-I in der Pathogenese und Therapie von Erkrankungen des Hundes kaum untersucht. In dieser Arbeit wurde die Rolle von ausgewählten, Interferon stimulierten Genen (ISG) im Verlauf der kaninen Staupevirus (CDV)-Enzephalitis untersucht. Dazu wurde paraffineingebettetes Kleinhirngewebe von 15 Hunden mit spontaner Staupeenzephalitis und von 6 Kontrolltieren mittels Histologie klassifiziert. Interferon regulierender Faktor (IRF)3, IRF7, Signal transducer and activator of transcription (STAT)1, STAT2, ISG15, 2‘5‘-Oligoadenylatsynthetase (OAS), Proteinkinase R (PKR) und Myxovirus resistance protein (MX) wurden immunhistologisch dargestellt und quantifiziert, sowie Immunfluoreszenz-Doppelmarkierungen ausgewählter ISGs mit verschiedenen zellulären Markern und CDV-Antigen durchgeführt. Der IFN-I Signalweg wird in frühen Stadien der kaninen Staupeenzephalitis aktiviert und hemmt wahrscheinlich die Virusreplikation. Insbesondere die Expression von ISG- und STAT-Proteinen in Oligodendrozyten führt wahrscheinlich zu der Restriktion von CDV in diesen Zellen. Kanine Astrozyten exprimieren – weder in aktivierter noch inaktiver Form STAT2-Proteine. Da der klassische IFN‑I-Signalweg in Astrozyten nicht ablaufen kann, findet nur eine eingeschränkte Hemmung der Virusreplikation statt. Der STAT2-Defekt in Astrozyten könnte eine große Bedeutung in der initialen Phase der Demyelinisierung, die als direkt virusabhängig beschrieben wird, besitzen. Die genaue Rolle von IFN-I und ISGs bei den immunpathologischen Mechanismen der zweiten Phase der Demyelinisierung bedarf weiterer Untersuchungen.

Type I interferons (IFN-I) have antiviral, antiproliferative and immunomodulatory properties. Especially IFNα and IFNβ are considered to have antiviral properties. In veterinary medicine, IFN-I is used with the approved recombinant feline IFNω (Virbagen® Omega, Virbac S.A., France) for treatment of canine parvovirus infections. However, the role of IFN-I in the pathogenesis and therapy of canine diseases is barely studied. In this thesis the role of selected interferon stimulated genes (ISG) in canine distemper virus (CDV) encephalitis was investigated. Paraffin-embedded cerebellar tissue from 15 dogs with spontaneous distemper encephalitis and from 6 control animals was classified by histology. Interferon regulatory factor (IRF)3, IRF7, signal transducer and activator of transcription (STAT)1, STAT2, ISG15, 2’5’ oligoadenylate synthetase (OAS), protein kinase R (PKR) and myxovirus resistance protein (MX) were immunohistochemically detected and quantified. Additionally, immunofluorescence double labeling of selected ISGs using antibodies directed against different cellular markers and CDV antigen was performed. The IFN-I signaling pathway is activated in early stages of canine distemper encephalitis and probably inhibits viral replication. In particular, the expression of ISG and STAT proteins in oligodendrocytes leads to the described restriction of CDV in these cells. Canine astrocytes do neither express activated nor non-activated STAT2 proteins. Since the classical IFN‑I signaling pathway in astrocytes cannot take place inhibition of virus replication is strongly reduced. The STAT2 defect in astrocytes might be of great importance in the initial phase of demyelination, which is described as being directly virus-dependent. The exact role of IFN-I and ISGs in the immunopathological mechanisms of the second phase of demyelination has to be investigated in future studies.

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Klotz, Daniela: Die Bedeutung des Typ I Interferon Signalwegs im Hund unter besonderer Berücksichtigung der kaninen Staupevirusinfektion. Gießen 1. Auflage 2019. DVG.

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