Parvoviren gehören zu den kleinsten und einfachsten eukariotischen Viren. In den 60 Jahren erstmals dargestellt, wurde in den 80er Jahren ihre Humanpathogenität entdeckt.
Grundsätzlich gliedern sie sich in 2 Gruppen. Parvoviren, die sich nur mit einem Helfervirus vermehren können, und solche, die sich autonom replizieren.
Bisher konnten ca. 50 verschiedene Parvoviren identifiziert werden.
Die Familie wird in 3 Genera eingeteilt
Folgende Erkrankungen werden durch Parvoviren ausgelöst:
Die Dependoviren wurden zuerst gefunden. Von ihnen gibt es 4 Typen, die Adeno- oder Herpesviren als Helfer bei der Replikation benötigen (adeno-assoziiertes Virus 1 - 4; AAV). Primär geht es dabei um die frühen, regulatorischen Gene, die diese Hilfsfunktion ausüben. Interessanterweise können aber auch die Bestrahlung mit UV, Cycloheximid und einige krebserregende Substanzen diese Funktion übernehmen. Dies legt nahe, daß es sich bei der Helferfunktion eher um eine Veränderung des Zellmetabolismus handelt als um die Produktion eines bestimmten Virusproteins.
Morphologie
Ikosaedrischer Aufbau, Durchmesser 18 -26 nm, besteht aus 50% Protein und 50% DNA.
3 Capsid-Proteine werden unterschieden, VP1 - 3, wobei VP3 ein Spaltprodukt von VP2 ist.
Infektiöse canine Parvoviren bestehen aus 60 Proteinstrukturen, hauptsächlich VP2.
Das Capsid gibt dem Virion erstaunliche Stabilität, woraus die Resistenz gegen Inaktivierung mittels pH, Lösungsmitteln oder hohen Temperaturen besteht.
Genom
Parvoviren besitzen ein einzelsträngiges, lineares DNA-Genom mit einer Länge von rund 5000 Basenpaaren.
Während Dependo- und Erytroviren im Capsid gleichviele DNA-Stränge beider Polaritäten enthalten, lagert Parvo bevorzugt Genome ein, die komplementär zur mRNA während der Infektion sind.
Replikation
Man weiß relativ wenig über den Lebenszyklus von Parvo, da er sich nur schwer in Kultur ziehen läßt.
Parvo benötigt sich teilende Zellen und kann dabei nicht, wie Polyomaviren, die Zelle zur DNA-Synthese anregen .
Das Virus wird in erythroide Vorläuferzellen im Knochenmark aufgenommen. Im Kern wird das Genom von der zellulären RNA-Polymerase II transkribiert. Die gebildete mRNA wird gecapt, partiell gespleißt und polyadenyliert.
Im Gegensatz zur zellulären DNA-Synthese werden für die Replikation des Virusgenoms keine RNA-Primer benötigt. Diese Funktion übernimmt die 3'-OH-Gruppe der ITR-Region am 3'-Ende des einzelsträngigen DNA Genoms. Eine Folgestrangsynthese findet nicht statt. Für die Initiation der DNA-Synthese sind die ITR-Sequenzen, die dem Genomende doppelsträngige Haarnadelstruktur verleihen, essentiell. Diese Struktur bildet den Primer für die erste Polimerisationsreaktion. So entsteht ein doppelsträngiges kovalent geschlossenes Molekül mit fast perfekter Basenpaarung.
Am 5'-Ende schneidet nun eine Endonuclease an der terminal resulutio site (TRS), am 3'-Ende bildet sich durch Anpolymerisieren einiger Nucleotide und Verdrängung des ursprünglichen Genomstrangs ein neuer Gegenstrang.
Schließlich liegt ein Replikationsintermediat aus 2 Genomen in Doppelstrangkonfiguration vor, die, an den entsprechenden TRS-Sequenzen getrennt, einerseits an den 3'-Enden zur nächsten Polymerisation, anderseits zum Abtransport mit Nicht-Struktur-Proteinen zu Capsid-Vorformen, verbunden werden.
Pathogenese
Parvoviren infizieren ein breites Spektrum an Vögeln und Säugern.
Die pathologischen Folgen einer Infektion sind von der Virusvermehrung und der Abhängigkeit von der Wirtszelle bestimmt. Sie besitzen einen breiten Tropismus, bevorzugen aber sich schnell teilende Zellen, da diese ja eine aktive Synthesephase haben sollten. Ruhende Zellen können jedoch nicht zur Synthese angeregt werden.
Die häufigsten Zelltypen sind:
Tierische Parvoerkrankungen
Die Wirtsspezifität der tierischen autonomen Parvoviren ist extrem ausgeprägt. Die Parvoviren von Katze, Hund, Nerz und Waschbär unterscheiden sich in weniger als 2 % ihrer DNA-Sequenz, sind jedoch für die jeweilige andere Spezies nicht pathogen. Es wird vermutet, daß der canine Erreger aus den felinen hervorgegangen ist. Die feline Panleucopenie und das canine Parvovirus 2 reduzieren das lymphatische Gewebe, da sie sich dort vermehren.
Humane Parvoviren
Ringelröteln sind eine Parvoinfektion der Retikulozyten, die zu einem Rückgang der Eryproduktion führt. Eigentlich nur eine vorübergehende Erkrankung, kann sie jedoch bei anderen Störungen der Hämatopoetese wie Sichelzellenanämie zu schweren Symptomen, gefolgt von einer Hautrötung, die Mumps sehr ähnlich sieht, führen. Hauptsächlich Kinder zeigen dies Symptom von "Erythema infectiosum". Bei Erwachenen kommt häufiger eine Arthropathie, mit Arthritis ähnlichen Gelenksschmerzen vor. In der Schwangerschaft kann es zum Abort kommen.
Therapie oder Prävention bestehen nicht, Globuline wurden bei Immunsuppremierten eingesetzt.