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Marburgvirus

Synonyme: MARV
Englisch: marburg virus

1 Definition

Das Marburgvirus ist ein Vertreter der Familie der Filoviren. Es handelt sich um ein hochpathogenes Virus, das die schwer verlaufende Infektionskrankheit Marburgfieber auslöst. Die Erkrankung geht mit Fieber und Blutungsneigung einher (virales hämorrhagisches Fieber). Die Sterblichkeitsrate liegt bei 23%-25%.

Die Namensgebung erfolgte nach der deutschen Stadt Marburg.

2 Morphologie

Morphologisch ist das Marburgvirus identisch mit dem Ebolavirus. Beide weisen aber eine unterschiedliche Antigenstruktur auf. Das zylinderförmige Virion hat einen konstanten Durchmesser von 80 nm. Die Länge ist hingegen variabel (139 bis 14.000 nm). Dabei hat das Virus die größte Infektiosität bei einer Länge von etwa 790 nm.

Das Virus besteht aus einer Virushülle, die das Nukleokapsid umschließt. An die Hüllmembran assoziiert sind die Matrixproteine VP40 und VP24. Das virale Transmembran-Glykoprotein GP ist als Homotrimer in der Membran verankert. Es ragt mit seiner glykosylierten exoplasmatischen Domäne in Form von Glykoprotein-Spikes aus der Membran heraus. Die Spikes haben eine Länge von 7 nm und liegen in Abständen von etwa 10 nm über die Membran verteilt vor.

Über GP wird die Bindung des Virions an spezielle Rezeptoren und die Fusion der Virushülle mit der Wirtszelle vermittelt. Die Verbindung von Membran zum inneren Nukleokapsid wird durch die Matrixproteine VP40 und VP24 vermittelt.

Das Nukleokapsid selbst besteht aus einer Reihe von verschiedenen Virusproteinen, unter anderem aus dem Nukleoprotein NP, der Polymerase L sowie VP35 und VP30.

NP ist eine Hauptkomponente des Nukleokapsids. Es nimmt eine zentrale Rolle bei der Replikation und der Transkription, aber auch dem Zusammenbau der nativen Viren ein. Der Komplex aus VP35 und L dient als RNA-abhängige RNA-Polymerase (RdRp). VP30 ist ebenfalls an der Transkription und der Replikation beteiligt, der genaue Mechanismus ist allerdings noch nicht geklärt.

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Kristallstruktur des Nukleoproteins des Marburg-Virus

3 Genom

Das Genom des Marburgvirus hat insgesamt eine Größe von 19 kb (19.112 Basenpaare) und liegt als helikale, einzelsträngige, negative-sense RNA vor. Es kodiert für die 6 Strukturproteine und die nicht strukturgebende Polymerase L. Die Gene liegen als sogenannte Cistrone linear hintereinander. Alle besitzen hochkonservierte Start- und Stopcodone. Der 3'-Terminus ist nicht polyadenyliert, der 5'-Terminus hat keine Cap-Struktur. Die Anordnung der Gene in 3′-5′-Leserichtung ist:

  • 3′-UTR – NP – VP35 – VP40 – GP – VP30 – VP24 – L – 5′-UTR

4 Viruseintritt

Der genaue Mechanismus des Viruseintritts in die Wirtszelle ist noch nicht eindeutig geklärt. Es scheint aber das Cholesterin-Transportprotein NPC1 für die Vermittlung des Viruseintritts essentiell zu sein. Diesem Protein wird auch bei der Infektion der Wirtszelle mit dem Ebolavirus eine entscheidende Rolle zugesprochen.

Tierexperimentelle Untersuchungen zeigten, dass das Knock-down des NPC1-Gens mittels siRNA nach einer Infektion mit dem Marburgvirus zu einer 80%-Überlebensrate der Tiere führte.

Der Viruseintritt wird vermutlich über eine direkte Interaktion der glykolysierten Oberflächen-Spikes des GP mit NPC1 der Wirtszelle vermittelt. Es wird davon ausgegangen, dass GP direkt an die zweite "lysosomale" Domäne des NPC1 bindet.

Somit stellt NPC1 einen potentiellen Angriffspunkt für die Entwicklung einer gezielten virustatischen Therapie dar.

5 Meldepflicht

Der labordiagnostische Nachweis einer aktiven Infektion mit Marburgviren ist meldepflichtig nach §7 Infektionsschutzgesetz.

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