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Virologische Untersuchungen

Serologie-Labor

Schwerpunkt

Lassen sich krankheitsauslösende Viren nachweisen?

 

Was sind virale Krankheitserreger?

  • Viren sind zwischen 20 und 300 nm (1nm = 0,00 00 00 001 m) kleine Erreger diverser Erkrankungen bei Mensch und Tier. Da sie lediglich aus der viralen DNA oder RNA und einer Schutzhülle aus Proteinen und Lipiden bestehen und keinen eigenen Stoffwechsel haben, vermehren sie sich nur in Wirtszellen.


Welche Viren weisen wir nach?

  • Eine für uns hohe Priorität besitzen medizinisch bedeutsame Viren, die Tierkrankheiten wie z.B. die Schweinepest auslösen oder solche, die gefährlich oder sogar tödlich für Menschen sind. Als Beispiel ist hier das Tollwutvirus zu nennen.


Virusanzüchtung
 

  • Oftmals reicht der Gehalt an Viren im Untersuchungsmaterial nicht aus, um sie mittels Direktnachweis zu diagnostizieren. Außerdem sind die Direktnachweismethoden für die Aussage ungeeignet, ob das Virus noch vermehrungsfähig ist oder nicht. Viren sind nur in lebenden Zellen vermehrungsfähig.
  • Als Vermehrungssysteme für Viren sind prinzipiell geeignet: Versuchstier, Brutei und Zellkultur. Versuchstiere werden in der Routine-Virusdiagnostik nicht mehr eingesetzt. Heute werden Viren vor allem in verschiedenen Zellkultursystemen angezüchtet.
  • Lebende Zellen lassen sich unter sterilen Bedingungen aus fast allen Organen und Geweben von Säugern, Vögeln und auch Kaltblütern gewinnen und weiterzüchten. Für den zellkulturellen Virusnachweis werden die an der Kulturgefäßwandung anhaftenden Zellen mit Untersuchungsmaterial beimpft. Zellzerstörende Effekte, die ein Virus häufig im Zuge seiner Vermehrung in Zellkulturen erzeugt, lassen sich bereits im Lichtmikroskop bei schwacher Vergrößerung durch die Wand des Kulturgefäßes verfolgen.

    Fetale Kälberlungenzellen   (Zoom)
    Zellkultur (Fetale Kälberlungenzellen)

 

  • Für den Nachweis einer Virusart wählt man möglichst eine Zellart aus, die durch die nachzuweisende Virusart lichtmikroskopisch sichtbar geschädigt wird. Die Ausbildung der virusbedingten Veränderung in der Zellkultur reicht jedoch zur Diagnosestellung allein nicht aus.

    Schweinenierenzellen   (Zoom)
    Zellkultur (Schweinenierenzellen)

Herpesviren   (Zoom)
Zellkultur mit zytopathischem
(zellschädigendem)Effekt durch
Herpesviren


Immunfluoreszenztechnik
 

  • Klassischer Einsatz für die Immunfluoreszenz ist der Tollwutnachweis. Hiermit lassen sich Tollwutvirusinfektionen beim Tier schnell und sicher nachweisen. Das Ergebnis liegt i.d.R. bereits nach 2-4 Stunden vor. Die kurze Untersuchungsdauer ist bedeutungsvoll, da das Resultat ggf. wichtig für eine Entscheidung über eine notwendige Tollwut-Notimpfung beim Menschen ist. Im negativen Fall und wenn ein s.g. Bisskontakt eines Menschen mit einem tollwutverdächtigen Tiers vorlag, werden zur Absicherung des Ergebnisses weitergehende Untersuchungen (Virusanzüchtung) vorgenommen.  Deren Ergebnisse liegen erst nach mehreren Tagen vor.

    Immunfluoreszenzfärbung Gehirnabklatschpräparat Tollwut   (Zoom)
    Immunfluoreszenzfärbung (Gehirnabklatschpräparat Tollwut)


Polymerase-Kettenreaktion

  • Auch zum Nachweis viraler Nucleinsäure - es ist nicht nötig, dass das komplette Virus vorhanden ist - lässt sich die PCR-Technik (Polymerase-Kettenreaktion) einsetzen. Im Untersuchungsmaterial vorhandene virale Nucleinsäure wird dabei im Labor vielfach vermehrt und anschließend identifiziert.  

             Realtime PCR                                                         Konventionelle PCR
             Auswertung Realtime PCR                                                                 Auswertung konventionelle PCR

 

Antigen-ELISA

  • Bei der Methode des Antigen-ELISA (Enzyme Linked Immuno Assay) werden virusspezifische Antigene mittels enzymmarkierten, virusspezifischen Antikörper nachgewiesen. Diese Methode ist in der Virologie weit verbreitet und dient beispielsweise zum Nachweis von . Rotavirus bei verschiedenen Tierarten. Ein weiteres Beispiele ist  das Katzen-Leukosevirus.  
     

TSE Schnelltestlabor 

  • TSE Erkrankungen (Transmissible spongiforme Enzephalopathie, Übertragbare schwammartige Gehirnerkrankung)  kommen bei Mensch (CJD – Creutzfeld Jakob Disease) und Tier vor  (BSE -Rind, Scrapie - Schaf). Ein verändertes, gegen proteinabbauende Enzyme resistentes, Prionprotein (PrPsc) spielt im Rahmen der Pathogenese dieser Erkrankungen eine entscheidende Rolle.
  • Normale Prionproteine (PrP) sind körpereigene Proteine, deren Bedeutung noch nicht endgültig geklärt ist. Bei der Untersuchung auf TSE Erkrankungen nutzt man diese Eigenschaft der PrPsc indem im ersten Schritt alle anderen Proteine insbesondere auch die unveränderten Prionproteine durch eine starke bakterielle Proteinase abgebaut werden.
  • Anschließend wird mittels ELISA über eine Antigen / Antikörperreaktion das verbliebene PrPsc nachgewiesen. Bei positivem Testergebnis erfolgt eine Bestätigung durch das Nationale Referenzlabor

    Probenentnahme aus einem Rinderstammhirn
    Probenentnahme aus einem Rinderstammhirn

Ansprechpartner

Dr. Hans-Peter Hamann
Fachtierarzt für Mikrobiologie
Fachgebietsleiter 2.3
Tel. 0641 - 4800 5206
E-Mail: hans-peter.hamann@lhl.hessen.de

Dr. Norbert Fiege
Fachtierarzt für Parasitologie
stellv. Fachgebietsleiter 2.3
Tel.: 0561 - 3101 178
E-Mail: norbert.fiege@lhl.hessen.de

Dr. Moujahed Kao
Fachtierarzt für Mikrobiologie
Tel.: 0561 - 3101 182
E-Mail: moujahed.kao@lhl.hessen.de

Frau Dr. Silke Hechinger
Tierärztin
Tel. 0641 - 4800 5200
E-Mail: Silke.Hechinger@lhl.hessen.de

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