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Polyomaviren
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Das erste Polyomavirus wurde bereits in den 1950er Jahren entdeckt. Die zwei weltweit verbreiteten humanen Vertreter, das humane Polyomavirus Typ 1, JC-Virus (JCV) und Typ 2, BK-Virus (BKV) wurden dann erst 20 Jahre später isoliert. Die Anwendung der PCR-Technik hat 2007 zur Entdeckung von drei weiteren Polyomaviren geführt, von denen das KI (KIPyV) und das WU (WUPyV) in bis zu 7 % der respiratorischen Proben ohne weitere pathogene Erreger gefunden wurden. Im Gegensatz dazu wurde der dritte Vertreter MCPyV in einem seltenen, aber äußerst aggressiven neuroendokrinen Hauttumor bei immundefizienten Patienten, dem Merkelzell-Karzinom entdeckt.
Epidemiologie
Die Seroprävalenz von JCV in unterschiedlichen Ländern liegt zwischen 44 % und 92 %. Es gibt geographisch isolierte Populationen, die JCV-frei sind und andere mit einer Seropositivität von 100 %.
Mit einer deutlichen Altersabhängigkeit hat BKV eine Seroprävalenz von 55 % bis 85 %. Sie steigt vom 2. Lebensjahr bis in die späte Kindheit steil an und erreicht im Alter zwischen 5 und 10 Jahren das Erwachsenenlevel. Es scheint keine Korrelation zwischen BKV- und JCV-Durchseuchung zu geben.
Pathogenese
Der Primärkontakt mit den etablierten Polyomaviren führt zu einer lebenslang persistierenden Infektion, die in gesunden Personen asymptomatisch verläuft. Als Organe der Persistenz beider Viren können heute der Urogenitaltrakt, das ZNS, der Verdauungstrakt sowie Zellen des hämatopoetischen Systems angesehen werden, wobei eine enge Assoziation von JCV mit dem ZNS und von BKV mit dem Urogenitalsystem besteht. Nur unter Einschränkung der Immunkompetenz (z. B. Schwangerschaften sowie inflammatorische und proliferative Erkrankungen) kann es transient zur Vermehrung in den Zielorganen der Persistenz kommen. Eine lang andauernde Einschränkung der zellulären Immunitätslage durch eine entsprechende Basiserkrankung oder therapeutische Maßnahmen muss als Hauptrisikofaktor für die Erkrankung angesehen werden.
Erkrankungsbilder
Progressive multifokale Leukoenzephalopathie (PML)
Die Diagnose einer PML wurde bisher nur in seltenen Fällen bei einem intakten Immunsystem gestellt. Die Ursache der PML ist eine sich zunächst langsam ausbreitende, progressive JCV-Infektion des ZNS, die vorwiegend bei Patienten mit lang andauernder Immundefizienz, insbesondere beim AIDS, beobachtet wird. Vor der Ausbreitung des HIV war die Erkrankung am häufigsten mit dem Auftreten hämatologischer Erkrankungen wie z. B. Lymphomen unter einer intensiven Chemotherapie assoziiert. Die PML rückte in den letzten Jahren durch die Häufung von Erkrankungen bei Patienten mit multiple Sklerose und M. Crohn unter Behandlung mit Natalizumab, einem humanisierten monoklonalen Antikörper gegen ein bestimmtes Zelladhäsionsmoleküll, das alpha4-Integrin in den Vordergrund. Weitere Fälle wurden bei rheumatologischen Erkrankungen unter Behandlung mit Cyclophosphamid, Rituximab oder Mycophenolatmofetil beobachtet.
Polyomavirus-assoziierte Nephropathie (PVAN)
Im ersten Jahr nach Nierentransplantation ist die Polyomavirus-assoziierte Nephropathie eine häufige Ursache für Funktionseinschränkungen. Meistens ist BKV der beteiligte Erreger, es werden aber auch vereinzelte Fälle mit JCV beobachtet.
Späte, lang andauernde hämorrhagische Zystitis (HC)
Die BKV-assoziierte hämorrhagische Zystitis gilt als späte Komplikation nach hämatopoetischen Zelltransplantation. Obwohl Dauer und Schwere von HC-Episoden stark variieren, limitiert sich die Vermehrung in den meistens Fällen von selbst.
Polyomavirus KI, WU und MC
KIV und WUV wurden aus respiratorischen Proben isoliert. Das MCV ist mit dem Merkelzell-Karzinom assoziiert.
Diagnostik
Diagnose der PML
Im Verdachtsfall sollte neben der unabdingbaren neurologischen Untersuchung eine MRT des ZNS sowie die Liquordiagnostik unter Einschluss einer virusspezifischer PCR durchgeführt und in unklaren Fällen ggf. sogar eine Hirnbiopsie erwogen werden. Als Hinweis auf eine Erholung wird das Verschwinden des Erregers aus dem Liquor gewertet.
Diagnose der PVAN
Die PVAN, die häufig erst bei einer Nierenbiopsie festgestellt wird, ist bereits eine Spätfolge der BKV-Infektion. Daher wird neuerdings ein Screening der BKV-Replikation empfohlen, um Patienten mit einem erhöhten Risiko zu identifizieren. Der Nachweis viraler DNA mittels PCR und von BKV-infizierten Decoy-Zellen in Serum oder Urin stellen nicht invasive Methoden dar, frühe Formen der PVAN zu diagnostizieren. Hierbei muss bedacht werden, dass die BKV-Exkretion auch im Zusammenhang mit Toxizität und Abstoßung beobachtet wird.
Diagnose der BKV-assoziierten HC
Der Nachweis von BKV durch PCR, Elektronenmikroskopie oder Virusisolierung aus Urin zeigt die Beteiligung von BKV am Krankheitsgeschehen.
Prävention
Humane Polyomaviren sind weltweit verbreitet und haben einen sehr hohen Durchseuchungsgrad. Infektionen sind lebenslang persistierend und verlaufen bei gesunden Individuen in der Regel asymptomatisch. Daher werden keine spezifischen Präventionsmaßnahmen empfohlen. Die nicht umhüllten Viren sind nur schwierig zu desinfizieren.
Literatur:
- Doerr H. W., Goerlich W. H.: Medizinische Virologie, Grundlagen, Diagnostik, Prävention und Therapie viraler Erkrankungen. 2. Auflage, 2010: 213, 248, 633- 638
- Kneitz C., Wiendl H.: Progressive multifokale Leukoenzephalopathie bei rheumatologischen Erkrankungen. Z Rheumatol 2008; 67: 290-294
- Vam Assche G. et al.: Progressive Multifocal Leukoencephalopathy after Natalizumab Therapy for Crohn´s Disease. N Engl J Med 2005; 353; 4: 362-368
- Kleinschmidt-DeMasters B.K., Tyler K. L.: Progressive Multifocal Leukoencephalopathy Complicateing Treatment with Natalizumab and Interferon Beta-1a for Multiple Sclerosis, N Engl J Med 2005; 353; 4: 369-374
- Wattier R. et al.: Role of Human Polyomaviruses in Respiratory Tract Disease in Young Children. Emerg Infect Dis 2008 Nov; 14(11):1766-8
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