PCV- 2: Eigenschaften und epidemiologische Bedeutung

Das porzine Circovirus Typ 2 (PCV-2) ist das auslösendes Agens verschiedener Erkrankungen, die Schweine aller Altersgruppen betreffen können; die wichtigsten sind die systemische Erkrankung (PCV-2-SD) und die subklinische Infektion (PCV-2-SI).Durch PCV-2 induzierte Erkrankungen werden unter dem Begriff PCVD (porcine circovirus diseases) zusammengefasst. Die Vielzahl der Krankheitsbilder, die in Zusammenhang mit diesem Virus stehen in Verbindung mit dem ubiquitären Vorkommen haben erhebliche ökonomische Auswirkungen für die Schweineindustrie . Dieser Artikel beschäftigt sich mit den PCV2-Eigenschaften und deren Auswirkungen auf die Pathogenität, die Übertragung und die Erregerpersistenz.

Elektronenmikroskopische Darstellung eines Lymphknotens eines mit PCV2-infizierten Schweins. Zu beachten ist das Vorliegen der intrazytoplasmatischen Einschlußkörper (ICI); in einigen Regionen, sind die viralen Partikel im parakristallinen Bereich angeordnet( rechts). Bilder zu Verfügung gestellt durch Carolina Rodríguez-Cariño, PhD thesis.

PCV-2 ist ein unbehülltes, icosaedrisches Virus mit einer zirkulären Einzelstrang-DNA (1,76-1,77 kb) und ist dem Genus Circovirus der Familie der Circoviridae zuzuordnen.Es ist mit 12-23 nm Durchmessern das kleinste bekannte Säugetiervirus. Porzine Circoviren besitzen 11 "open reading frames" (ORF) innerhalb ihres Genoms, aber eine Proteinexpression wurde nur für ORF 1 (Rep Gen, welches ein Nichtstruktur-Replikaseprotein (Rep und Rep‘) kodiert) sowie ORF 2 (Cap Gen, kodiert für die Hauptkapsidproteine) und ORF 3 (kodiert für ein Nichtstrukturprotein, das eine Apoptose in PK-15 Zellen induziert) beschrieben. Das Kapsidprotein verfügt über immunogene Eigenschaften, es kann eine effektive humorale und zelluläre Immunantwort auslösen, daher ist es nicht überraschend, dass es ein normaler Bestandteil in kommerziellen PCV-2 Impfstoffen ist.

Phylogenetische Untersuchungen haben ergeben, dass die verschiedenen PCV-2-Stämme zu 93% homologe Nukleotidsquenzen aufweisen.Während in frühen Studien die Unterschiede in den Sequenzen keine Beachtung fanden, wurde in nachfolgenden Studien eine Unterteilung zwischen zwei Hauptgruppen vorgenommen: PCV-2a und PCV-2b. Später wurde durch retrospektive Auswertung von Blutproben dänischer Schweine aus den 1980er Jahren noch ein dritter Genotyp (PCV-2c) beschrieben. Es folgte schließlich ein vierter Genotyp (PCV-2d), der zunächst in China beschrieben wurde, heute aber auch in anderen Ländern bekannt ist. Unter geeigneten Bedingungen sind sowohl PCV-2a als auch PCV-2b in der Lage, PCV-2-SD zu verursachen. Allerdings wurden häufiger in experimentellen und epidemiologischen Studien Krankheitsausbrüche in Verbindung mit PCV-2b verzeichnet, wobei ein Shift vom anfangs dominierenden Genotyp PCV-2a zu Genotyp PCV-2b im Tierbeständen mit epidemischen Ausbrüchen von PCV-2-SD assoziiert wird. In dieser Situation darf die Möglichkeit einer gleichzeitigen Infektion der Schweine durch mehr als einen Genotypen nicht vernachlässigt werden. Heutzutage basieren alle kommerziell verfügbaren Impfstoffe auf PCV-2a, obwohl sie alle eine hervorragende Kreuzprotektion gegen PCV-2b bieten. Darüber hinaus haben PCV-2b Impfstoffe in Versuchen sogar noch bessere Ergebnisse bei PCV-2b-Infektionen erzielt als die PCV-2a Vakzine- was auf einen effektiveren homologen Schutz schließen lässt.

Zu den biologischen und physikalisch-chemischen Eigenschaften von PCV-2 liegen derzeit noch noch wenig Daten vor. Bekannt ist allerdings die hohe Widerstandsfähigkeit in der Umwelt und gegen chemische sowie thermische Behandlungen (Tabelle 1).

Tabelle 1. Auswirkung von Umwelteinflüssen sowie chemischen und thermischen Behandlungen auf die Infektiosität von PCV-2.

	Auswirkung auf die Infektiosität von PCV-2
pH	Reduzierte Infektiosität in Säurepuffer (obwohl überlebensfähig bei pH<2). Deutliche Reduktion der Infektiosität bei pH 11-12.
Thermische Behandlung	Auch nach Pasteurisierung bei 60ºC für 24h oder 75ºC für 30 Minuten, trockener Hitze bei 80ºC für 72h oder 120ºC für 30 Minuten und feuchter Hitze bei 75ºC für 15 Minuten wurde keine vollständige PCV-2 Inaktivierung erreicht. Feuchte Hitze (80ºC, 15 Minuten Dauer) inaktiviert PCV-2. Die Ergebnisse können je nach Nährboden und Viruslast variieren, PCV-2 ist in Flüssigkeiten labiler, und kann in Schweinefleisch in höheren Konzentrationen auftreten.
Chemische Behandlung	PCV-2 ist unempfindlich gegenüber fettlöslichen Desinfektionsmitteln wie Alkohol, Chlorhexidin,Jod und Phenol. Alkalische Desinfektionsmittel (Natronlauge), oxidierende Wirkstoffe (Natriumhypochlorid) und quaternäre Ammoniumverbindungen bewirken eine Reduktion des PCV-2 Titers.

PCV-2 ist ein schweinespezifisches Virus, das sowohl Hausschweine als auch Wildschweine infizieren kann.Untersuchungen bei Rindern, Schafen, Ziegen, Hunden, Katzen, Kaninchen, Meerschweinchen, Geflügel oder Menschen haben keine Empfänglichkeit dieser Spezies nachweisen können.Andere Studien beschreiben, dass sich PCV-2 in Mäusen repliziert und zwischen Mäusen übertragen werden kann. Daher wird die Rolle von Mäusen und Ratten als möglicher Wirt oder Vektor in Schweineherden diskutiert, in denen PCV-2 in diesen Spezies im Schweinebetrieben nachgewiesen worden ist, jedoch nicht in der Umgebung. Insgesamt ist die epidemiologische Bedeutung der Mäuse aber warscheinlich eher als gering einzustufen.

PCV-2 wurde in allen untersuchten Exkretions- /Sekretionswegen wie Nasenhöhle, Bronchien, Speichel, Konjunktiven, Kot, Urin, Milch und Sperma nachgewiesen. Normalerweise findet die Übertragung oronasal statt, die transplazentare Übertragung ist aber ebenso möglich. Die Infektion wird durch Sauen, welche die Ferkel im Bestand infizieren, aufrechterhalten. Bei den Ferkeln kommt es zu einer lang andauernden Infektion mit einer Virämie, die bis zu einem Alter von 28 andauern kann. Unter den geschilderten Bedingungen- zusammen mit einer hohen Widerstandsfähigkeit in der Umwelt und der Vielzahl an möglichen Übertragungswegen- ist es nicht überraschend, dass PCV2 ein persistentes Virus mit einer ubiquitären Verbreitung ist, welches praktisch an allen Orten, an denen Schweine gehalten, vorkommt.