Die sichere Diagnose der Lyme-Borreliose und der Nachweis des verursachenden Spirochäten Borrelia burgdorferi bei Mensch und Tier sind problematisch. In Nordamerika ist B. burgdorferi sensu stricto (B. burgdorferi s.s.) die einzige pathogene Spezies, während in Europa und Asien mit B. garinii und B. afzelii mindestens zwei weitere pathogene Arten vorkommen. B. valaisiana, B. spielmanii und B. lusitaniae werden ebenfalls als Verursacher der Lyme-Borreliose diskutiert. Der indirekte Erregernachweis durch Detektion von Antikörpern mittels Antigen aus Borrelienlysat im Zweistufentest (ELISA und Western-Blot) gilt seit langem trotz der anspruchsvollen Interpretationskriterien als Methode der Wahl. Ein hochspezifischer ELISA mit dem synthetischen C6 Peptid als Antigenkomponente ergänzt erst seit wenigen Jahren die Diagnostik. Das C6-Peptid basiert auf der invariablen Region 6, welche eine konstante Region des ansonsten hochvariablen Borrelien-Oberflächenproteins VlsE darstellt. Nur metabolisch aktive Borrelien exprimieren VlsE/C6 Epitope im Säugetierwirt. Studien zeigten, dass C6-Antikörper mehrere Monate nach einer potenziell erfolgreichen antibiotischen Therapie deutlich messbar und langfristig absinken. In Deutschland sind ein C6-Schnelltest (4Dx®SNAP®, IDEXX Inc., USA) und ELISA (Quant C6®, IDEXX Inc., USA) für die Serodiagnostik bei Hunden erhältlich. Über die Anwendbarkeit des C6-Peptids für die kanine Borreliosediagnostik in Deutschland liegen wenige Daten vor, aber zunehmend wird der Ersatz des Zweistufentests durch das C6-Peptid diskutiert. In dieser Arbeit sollte zunächst festgestellt werden, ob potenzielle kanine Infektionen in der Routinediagnostik mit dem C6-Peptid ebenso sensitiv detektiert werden können wie mit dem Zweistufentest und ob C6-positive Hunde nach einer Antibiose mit dem deutlichen Sinken der C6 Antikörperspiegel als Zeichen eines potenziellen Therapieerfolges reagieren. Dafür wurden 510 Sera von Hunden aus verschiedenen deutschen Tierarztpraxen untersucht, wobei neben der serologischen Untersuchung eine Analyse der Vorberichte erfolgte. Eine dort angegebene, bestehende Infektion konnte in 93,3 % der Fälle serologisch nicht bestätigt werden und nur bei 3,3 % der Hunde wurden infektionsspezifische Antikörper ermittelt. Der Zweistufentest und der C6 Schnelltest wiesen hier eine vollständige Übereinstimmung auf. Unabhängig vom Vorliegen klinischer Anzeichen wurden für diese Studie C6-positive Hunde mit Antibiotika behandelt. Vier bis 18 Monaten nach der Therapie wurde von insgesamt 27 Hunden eine zweite Blutprobe untersucht. Die C6 Antikörperspiegel waren bei acht Hunden im ELISA um mindestens 50 % gesunken. Für deutliche Effekte musste aber ein ausreichend hoher initialer C6-Antikörperspiegel vorliegen. Da in Europa mindestens drei pathogene Borrelienarten vorkommen, wurde in einem murinen Infektionsmodell analysiert, ob speziesspezifische C6-Peptide von B. burgdorferi s.s., B. garinii und zwei Varianten von B. afzelii sicher Antikörper detektieren, die durch definierte experimentelle Monoinfektionen mit B. burgdorferi s.s. N40, B. garinii PBi, B. afzelii Slovakia, B. afzelii PKo, B. valaisiana, B. spielmanii oder B. lusitaniae induziert wurden. Um die erfolgreiche Infektion zu belegen, wurden murine Gewebe zur Borrelienisolation in Kulturmedien inkubiert und zusätzlich eine qPCR zum Nachweis von ospA durchgeführt. Eine PCR zur Detektion von essenziellen Plasmiden ergab, dass die B.-lusitaniae- und B.-valaisiana-Isolate nicht infektiös waren. Eine Infektion konnte durch Gewebekultur und qPCR dagegen bei mit B.-burgdorferi-s.s.-, B- garinii-, B.-afzelii- und B. spielmanii-inokulierten Mäusen belegt werden. Die Ergebnisse des C6-Peptid-ELISAs wurden mit dem des Zweistufentests als Goldstandard verglichen und die Sensitivitäten der C6-Peptide ermittelt. Diese betrug bei C6-Peptiden von B. burgdorferi s.s. und B. garinii je 100 % für B.¬burgdorferi¬s.s.¬N40, B. garinii-PBi- oder B.-afzelii-PKo-spezifische C6-Antikörper. Dagegen konnten C6-Peptide basierend auf B. afzelii nur B.-afzelii-PKo-spezifische Antikörper zu 100 % erfassen. Antikörper gegen B. afzelii Slovakia wurden von jedem C6-Peptid schlechter erfasst als Antikörper gegen B. afzelii PKo, was das Vorkommen stamm- oder isolatspezifischer C6-Antikörperfraktionen nahelegt. Die Untersuchung der 27 C6-positiven Hundesera aus der serologischen Studie ergab zudem, dass der Großteil der Sera ausschließlich gegenüber B.-burgdorferi-C6 und B.-garinii-C6 deutlich messbar reagierte. Die Eignung des C6-Peptids in praxi als ein schneller, hochspezifischer Infektionsmarker für den serologischen Nachweis bei Hunden aus Deutschland kann bestätigt werden. Allerdings kann der alleinige Nachweis von C6-Antikörpern weder einen detaillierten Vorbericht, noch den Zweistufentest auf Lysatantigen-Basis ersetzen. Seine Eignung als Marker für einen potenziellen Therapieerfolg ist nur unter definierten Bedingungen gegeben. Die divergenten Sensitivitäten verschiedener C6 Peptidsequenzen gegenüber Antikörpern von in Europa vorkommenden Borrelien-Arten und Isolaten machen deutlich, dass zukünftig weiterer, intensiver Forschungsbedarf bezüglich der Etablierung von ausreichend sensitiven C6-Testsystemen für europäische Bedürfnisse notwendig ist.

Pushing the "Scented Envelope": Elisa von der Recke at the Cultural Crossroads Carrie L. Cox Department of Germanic and Slavic Languages, BYU Master of Arts This thesis serves as an introduction to the 5-volume electronic edition of the collected works of the influential German-language author Elisa von der Recke to be published by the Department of Germanic and Slavic Languages at Brigham Young University. The compilation presents a modern edition of Recke's published writings and letters in German, with an extensive critical apparatus in English, including introductions to the edition, author and individual sections, biographical information, a complete bibliography of primary and secondary works, a photo/portrait gallery, and critical annotations. During her life as an author, traveler, social luminary, and salonnière, Elisa von der Recke (1754-1833) stood at the crossroads of European history and culture. Born into a German-speaking noble family in the Duchy of Courland (now Lithuania), Recke was positioned between the conflicting intellectual discourses of religion and rational Enlightenment; between intellect and sentiment; between the noble class, to which she belonged, and the bourgeoisie, which she preferred; between traditional views of a woman's role, and her own ceaseless intellectual striving. This essay examines the way Recke creatively asserted herself as an individual in spite of the limitations of her time in three main areas. First, I discuss the way that Elisa writes her memoir in an expertly layered style, utilizing her author's voice alternately as both character and narrator. Second, I examine discusses her unconventional education and why it allowed for exceptional opportunities for a woman at her time, and thirdly, I consider Elisa's lifelong search for affection that led her to uniquely constructive avenues atypical of someone so deprived of consistent affection as Elisa had been in her childhood and marriage. Because of Recke's central position in the culture of her time, her writings provide a wealth of insight relevant to gender roles, political, religious and philosophical history, as well as travel and culture. What was unique about Elisa von der Recke, was her quiet refusal to remain within the borders set for her by society, her social status and her gender. Where many women might never have questioned the role they were assigned and its restrictions, and others never found a way to escape them, against all odds, Elisa burst politely through the "scented envelope" that contained her, and literally created herself, her education, her role in society, and her reputation, becoming in the process a truly remarkable woman.

With reduced prevalence of visceral leishmaniasis (VL) in the Indian subcontinent (ISC), direct and field deployable diagnostic tests are needed to implement an effective diagnostic and surveillance algorithm for post-elimination VL control. In this regard, here we investigated the diagnostic efficacies of a loop-mediated isothermal amplification (LAMP) assay (Loopamp™ Leishmania Detection Kit, Eiken Chemical CO., Ltd, Japan), a real-time quantitative PCR assay (qPCR) and the Leishmania antigen ELISA (CLIN-TECH, UK) with different sampling techniques and evaluated their prospect to incorporate into post-elimination VL control strategies. Eighty clinically and rK39 rapid diagnostic test confirmed VL cases and 80 endemic healthy controls were enrolled in the study. Peripheral blood and dried blood spots (DBS) were collected from all the participants at the time of diagnosis. DNA was extracted from whole blood (WB) and DBS via silica columns (QIAGEN) and boil & spin (B&S) methods and tested with qPCR and Loopamp. Urine was collected from all participants at the time of diagnosis and was directly subjected to the Leishmania antigen ELISA. 41 patients were followed up and urine samples were collected at day 30 and day 180 after treatment and ELISA was performed. The sensitivities of the Loopamp-WB(B&S) and Loopamp-WB(QIA) were 96.2% (95% CI 89·43-99·22) and 95% (95% CI 87·69-98·62) respectively. The sensitivity of Loopamp- DBS(QIA) was 85% (95% CI 75·26- 92·00). The sensitivities of the qPCR-WB(QIA) and qPCR-DBS(QIA) were 93.8% (95% CI 86·01-97·94) and 72.5% (95% CI 61·38-81·90) respectively. The specificity of all molecular assays was 100%. The sensitivity and specificity of the Leishmania antigen ELISA were 97.5% (95% CI 91·47-99·70) and 91.95% (95% CI 84·12-96·70) respectively. The Leishmania antigen ELISA depicted clinical cure at day 180 in all the followed-up cases. Efficacy and sustainability identify the Loopamp-WB(B&S) and the Leishmania antigen ELISA as promising and minimally invasive VL diagnostic tools to support VL diagnostic and surveillance activities respectively in the post-elimination era.

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Die neuartige Infektionskrankheit Covid-19 breitet sich seit Dezember 2019 von Wuhan, China, in zahlreiche Länder aller Kontinente aus. Durch die rasche Verbreitung der Viruserkrankung und die schnell steigende Zahl an infizierten Personen, rief die WHO im Januar 2020 die „Gesundheitliche Notlage internationaler Tragweite“ aus. Im März desselben Jahres wurde die Situation als Pandemie deklariert. Die Infektionskrankheit wird durch das SARS-CoV-2 hervorgerufen, ein Vertreter aus der Gattung der Betacoronaviren, dessen Genom durch einzelsträngige RNA positiver Polarität (ssRNA) gekennzeichnet ist. Ein zoonotischer Ursprung des Virus aus Fledermäusen wird derzeit aufgrund hoher genetischer Übereinstimmungen als wahrscheinlichste initiale Quelle betrachtet. Die Transmission des SARS-CoV-2 erfolgt über die respiratorische Aufnahme von virushaltigem Aerosol und ruft Symptome wie Husten, Fieber, Geschmacks- und Geruchsstörungen sowie bei schwerem Verlauf auch Pneumonien mit beatmungspflichtigem ARDS (Acute Respiratory Distress Syndrome) hervor. Eine spezifische Therapie für Covid-19 ist bisher nicht etabliert, jedoch sind supportive Maßnahmen sinnvoll, der Einsatz von Remdesivir von der Europäischen Arzneimittel-Agentur zugelassen und die Verwendung von systemischen Kortikosteroiden von der WHO empfohlen. Um die Basisreproduktionszahl für das SARS-CoV-2 gering zu halten, sind infektionspräventive Maßnahmen wie Mund-Nase-Bedeckung, Mindestabstand, regelmäßiger Luftaustausch und das strenge Einhalten von Hygieneregeln wirksam. Die ersten Impfstoffe für die Viruserkrankung Covid-19 stehen seit Dezember 2020 bereit. Da die Vakzine bislang begrenzt zur Verfügung stehen, ist eine frühzeitige Diagnostik und die Nachverfolgung des Infektionsgeschehens weiterhin von großer Bedeutung. Der direkte Erregernachweis des SARS-CoV-2 erfolgt durch einen Nasen-Rachen-Abstrich, der mittels RT-PCR auf replizierendes Virusgenom untersucht wird. Für die Erfassung der asymptomatisch bzw. subklinisch infizierten Personen sind neben dem Antigen-Schnelltest auch serologische Nachweisverfahren notwendig, um die reale Ausbreitung des SARS-CoV-2 nachvollziehen zu können. Ziel dieser Arbeit war es, durch zahlreiche Optimierungen ein valides Protokoll für einen SARS-CoV-2-N IgG Antikörper ELISA zu etablieren. Der Test sollte einen qualitativen Nachweis zur Detektion der SARS-CoV-2-Immunantwort gegen das Nukleokapsidprotein des Virus möglich machen. Die in das Protokoll aufgenommenen Optimierungen umfassen u. a. die Konzentration des verwendeten Antigens N-MBP, die Zusammensetzung der Beschichtungs- und Blocklösung, die Probenvolumina, die Verdünnung des Sekundärantikörpers und die Zeit der Substratinkubation für die Farbentwicklung. Für das Protokoll des SARS-CoV-2-N IgG Antikörper ELISA wurde ein Kalibrator entwickelt, um einen normierten Grenzwert für Seropositivität festlegen zu können und ein Antikörper-Konzentrationsstandard etabliert, um die Ergebnisse des Immunassays auch quantitativ interpretieren zu können. Zur Validierung des SARS-CoV-2-N IgG Antikörper ELISA wurden 73 Covid-19-Seren von Probanden mit zuvor positivem RT-PCR Testergebnis und 180 Negativkontrollseren bzw. -plasmen verwendet. Die Covid-19-Patienten zeigten eine milde bis moderate Erkrankung oder einen asymptomatischen Infektionsverlauf. Die Covid-19-Seren wurden 2 - 3 Wochen (n = 25) oder über 4 Wochen (n = 48) nach Symptombeginn bzw. positivem RNA-Test gewonnen. Die Spezifität des SARS-CoV-2-N IgG Antikörpertests betrug 99,44 % und die Sensitivität wurde mit 80,82 % ermittelt. Nach 2 - 3 Wochen entnommene Covid-19-Seren wurden dabei mit einer Sensitivität von 80,0 % und mehr als 4 Wochen nach Diagnosestellung gewonnene Seren mit einer Positivrate von 81,3 % erkannt. Weiterhin wurde die Empfindlichkeit des In-house ELISA in einer prospektiven diagnostischen Studie mit der Sensitivität von sieben kommerziellen Nukleokapsid- oder S-Glykoprotein-basierten Antikörpertests verglichen, um den Nutzen der Tests für den klinischen Einsatz bewerten zu können. Die Sensitivitäten der Antikörperassays lagen bei 64,4 - 93,2 %. Die empfindlichsten Tests erkannten 95,8 - 100 % der über 4 Wochen nach Symptombeginn gewonnenen Covid-19-Seren als positiv. Seren, die 2 - 3 Wochen nach positivem RNA-Test entnommen wurden, wurden mit einer geringeren Sensitivität erkannt, was darauf hindeutet, dass der optimale Zeitpunkt für serologische Testungen später als 3 Wochen nach Ausbruch der Infektionskrankheit liegen sollte. Antikörpertests, die das Nukleokapsid- bzw. das S-Glykoprotein als Antigen verwendeten, zeigten vergleichbare Sensitivitätswerte auf. Dies bedeutet, dass sowohl N- als auch S-basierte Antiköpertests für die serologische Diagnostik geeignet sind. Nukleokapsidprotein und S-Glykoprotein-basierte Antikörperassays zeigten außerdem Unterschiede in der Detektion einer positiven oder negativen Immunreaktion bei den untersuchten Covid-19-Seren. Eine kombinierte Auswertung von seriellen Tests unter separater Verwendung beider Antigene könnte somit die Positivrate bei der Untersuchung von Covid-19-Seren steigern.:INHALTSVERZEICHNIS ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS III 1 EINFÜHRUNG 1 1.1 SARS-CoV-2: Virale Struktur und Replikation 1 1.2 Covid-19: Pathogenese und Krankheitsbild 3 1.3 Epidemiologie und Herkunft 6 1.4 Diagnostik 8 1.5 Therapie 11 1.6 Prävention 12 1.7 Impfung 12 2 AUFGABENSTELLUNG 15 3 MATERIALIEN UND METHODEN 16 3.1 Materialien 16 3.1.1 Geräte 16 3.1.2 Chemikalien 16 3.1.3 Proteine 17 3.1.4 Seren 17 3.1.5 Immunoreagenzien 18 3.1.6 Sonstige Materialien 18 3.2 Methoden 18 3.2.1 Allgemein verwendete Lösungen 18 3.2.2 Ethikantrag 19 3.2.3 Probanden 19 3.2.4 Probenentnahme 20 3.2.5 Probenaufarbeitung 20 3.2.6 Nukleokapsidprotein (N) und Maltose-bindendes Protein (MBP) 20 3.2.7 Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) 22 3.2.8 Kommerzielle Antikörpertests 23 3.2.9 Auswertung und Statistik 24 4 ERGEBNISSE 28 4.1 Optimierung des SARS-CoV-2-N IgG Antikörper ELISA 28 4.1.1 Beschichtung mit Nukleokapsid-Fusionsprotein 28 4.1.2 Einfluss der Antigenkonzentration in der Beschichtungslösung 29 4.1.3 Einfluss der Auftauhäufigkeit des N-MBP-Antigens 31 4.1.4 Variation der Beschichtungslösung 33 4.1.5 Beschichtungs- und Probenvolumina 34 4.1.6 Blocklösung 35 4.1.7 Substratinkubationszeit 36 4.1.8 Sekundärantikörperverdünnung 38 4.1.9 Stabilisierung des Protokolls mit CANDOR®-Reagenzien 40 4.2 Validierung des SARS-CoV-2-N IgG Antikörper ELISA 42 4.2.1 Herstellung eines Kalibrators 42 4.2.2 Bestimmung der Sensitivität 44 4.2.3 Bestimmung der Spezifität 46 4.2.4 Herstellung eines Antikörper-Konzentrationsstandards 47 4.2.5 Intra-Assay und Inter-Assay-Variabilität 49 4.3 Protokoll des SARS-CoV-2-N IgG Antikörper ELISA 50 4.4 Vergleich der diagnostischen Sensitivität von SARS-CoV-2-Nukleoprotein- und Glykoprotein-basierten Antikörpertests 53 5 DISKUSSION 58 5.1 Ergebnisse der diagnostischen Validierungsstudie 58 5.2 Eignung und Verwendung des Nukleokapsidproteins als Antigen für den SARS-CoV-2 IgG Antikörper ELISA 61 5.3 Validität und Limitationen 62 5.4 Ausblick und Bedeutung des SARS-CoV-2-N IgG Antikörpertests 64 6 ZUSAMMENFASSUNG 67 LITERATURVERZEICHNIS 70 ANLAGEN 89 ERKLÄRUNG ÜBER DIE EIGENSTÄNDIGE ABFASSUNG DER ARBEIT 92 LEBENSLAUF 93 PUBLIKATIONSVERZEICHNIS 95 DANKSAGUNG 96

Breast cancer is the second leading cause of death in United States. Using 2D-HPLE, a novel separation technology, G-protein coupled receptor-associated sorting protein 1(GASP-1) was identified in sera of patients with early stage cancer, while it could not be detected in sera from healthy individuals. This was the first indication that GASP-1 was positively correlated with breast cancer. However, the function of GASP-1 in breast cancer was unknown. In this study, I verified the 2D-HPLE results by quantifying the expression level of GASP-1 in sera and tissue specimens of cancer patients using specific antibodies against GASP-1. A GASP-1 specific ELISA was developed and used to quantify GASP-1 levels in cancer patient sera. Immunohistochemistry was performed to verify and localize GASP-1 expression in tumor. I also characterized the tumorigenic potential of GASP-1 andidentified the signaling pathways mediated by GASP-1 in breast cancer cells in vitro.GASP-1 expression levelsin MDA-MB-231 cells were modified by transfecting cells with anti-GASP-1 shRNA and over-expression plasmids. Stable cell lines were prepared and their tumorigenic potential was evaluated using cell proliferation, migration, and colony formation assays. These cells were analyzed for markers used to identify epithelial to mesenchymal transition (EMT) using RT-PCR and western blot. They were also analyzed for NFkappaB activity, src phosphorylation, and GPR30 expression. The results showed that GASP-1 was over-expressed in sera and tissue specimens of breast cancer patients and other cancer types including brain, lung, liver and pancreatic cancer and that it correlated with early stage disease. GASP-1 positively regulated migration, and is required for cell proliferation and colony formation. GASP-1 is also necessary for the expression of EMT marker slug, increases NFkappaB activity and GPR30 expression level, while decreases the inhibitory phospho-src Tyr 530. I conclude that GASP-1 is a nearly marker for multiple cancer types. GASP-1 promotes tumorigenesis in breast cancer, possibly through multiple cancer related signaling pathways. These findings may contribute to our understanding of the mechanism of breast cancer tumorigenesis and identify new biomarkers that can be used for diagnosis and therapy of cancer. / Biology

Zoonotische, durch Vektoren übertragene Arboviren (engl.: arthropod-borne-viruses) aus der Familie der Flaviviridae, wie das West-Nil-Virus (WNV), das Usutu-Virus (USUV) und das Frühsommer- Meningoenzephalitis-Virus (FSMEV) stellen eine erhebliche Bedrohung für die Gesundheit von Menschen und Tieren dar. Das WNV wurde im Jahr 2018 erstmalig in Deutschland nachgewiesen. Seitdem wird von Infektionen bei Menschen, Pferden und Vögeln regelmäßig v. a. aus der ostdeutschen Tiefebene berichtet. Der natürliche Infektionszyklus des WNV und des USUV spielt sich vorwiegend zwischen Vögeln und Stechmücken ab, aber auch Menschen und Pferde sind immer wieder von milden bis hin zu fatalen Krankheitsverläufen nach einer WNV-Infektion betroffen. Eine noch größere Bedeutung für die öffentliche Gesundheit wird dem Virus der Frühsommer- Meningoenzephalitis (FSME) mit bis zu 10 000 Erkrankungen in Eurasien jährlich zugeschrieben. Im Gegensatz zum WNV und USUV wird es vor allem von Zecken übertragen und hat in Kleinsäugern sein Hauptreservoir. Da Pferde ebenfalls nach Infektionen mit dem WNV und FSMEV erkranken können und spezifische Antikörper nach einer Infektion mit allen drei untersuchten Flaviviren ausbilden, sind sie geeignet, um Aufschluss über deren Verbreitung in Deutschland zu geben.Ziel dieser Studie war der Vergleich der Flavivirus-Seropositivitätsrate in der mitteldeutschen Pferdepopulation mit den Zahlen der 2020 durchgeführten Arbeit von Ganzenberg et al. 2022, sowie die Ausweitung des Untersuchungsgebiets auf noch nicht beprobte Landkreise. Durch die erneute Beprobung von bereits 2020 getesteten Pferden sollten Serokonversionen festgestellt und die bereits von Ganzenberg et al. 2022 erhobenen Risikofaktoren für eine Infektion mit dem WNV anhand des neu gesammelten Materials überprüft werden. Abschließend wurden zusätzlich anhand des Studienmaterials Risikofaktoren für die Infektion von Pferden mit dem FSME-Virus untersucht.Das bereits von Ganzenberg et al. 2022 definierte Studiengebiet, welches neun Landkreise in den Bundesländern Sachsen, Sachsen-Anhalt und Brandenburg umfasste, wurde für die erneute Erfassung der Flavivirus-Seropositivitätsrate 2022 an der Nordgrenze um sechs Landkreise erweitert. Erneut wurden Pferdehalter mit fünf oder mehr gemeldeten Equiden zur Teilnahme an der Studie 74 eingeladen. Zur Teilnahme waren wie bereits bei Ganzenberg et al. 2022 gesunde Pferde geeignet, die mindestens zwölf Monate alt und nicht gegen das WNV geimpft waren, und die dauerhaft in der Region gehalten wurden. Nach der Probennahme erfolgte bei allen Serumproben ein Screening mittels kommerziellem kompetitivem ELISA (cELISA) auf flavivirusspezifische Antikörper. Alle positiven und grenzwertigen Proben aus den ELISA-Untersuchungen wurden beim Referenzlabor im Virusneutralisationstest (VNT) differenziert und bestätigt. Die per Fragebogen erhobenen individuellen sowie haltungsspezifischen Daten wurden mittels logistischer Regression auf Risikofaktoren für eine Infektion mit dem WNV und dem FSMEV untersucht.Im Frühjahr 2022 (Januar-März) wurde von 1232 Pferden aus 114 Betrieben Blut entnommen und das Serum anschließend im cELISA auf flavivirusspezifische Antikörper untersucht. Von allen untersuchten Seren zeigten 125 ein positives Ergebnis. Von diesen konnten im anschließend durchgeführten VNT 40/125 (3,3 %) als neutralisierend gegen das WNV, 5/125 (0,4 %) als neutralisierend gegen das USUV und 69/125 (5,6 %) als neutralisierend gegen das FSMEV bestätigt werden. Bei drei Seren konnte keine eindeutige Zuordnung zu einem der drei Viren erfolgen. Diese Seren stellen somit potenzielle Doppelinfektionen dar. Abschließend konnten die Antikörper aus acht Seren keinem der drei untersuchten Viren im Neutralisationstest zugeordnet werden. Weiterhin wurden eine WNV-Serokonversion und vier FSMEV-Serokonversionen bei in der Testung von 2020 noch seronegativen Pferden festgestellt. Bei 17 Tieren, welche 2020 positiv auf Antikörper gegen das FSMEV getestet wurden, waren erneut Antikörper nachweisbar. Weiterhin konnten bei vier Tieren erneut Antikörper gegen das USUV festgestellt werden. Bei USUV-positiven Pferden waren bis zu 15 Monate und bei FSMEV-positiven Pferden bis zu 19 Monate seit der vorherigen Testung vergangen. Während im Regressionsmodell keine Risikofaktoren für eine WNV-Infektion festgestellt werden konnten, wurden für eine Infektion mit dem FSMEV das Alter der Tiere und die Anzahl der Pferde im Bestand als Risikofaktoren ermittelt. Das Risiko einer Infektion mit dem FSMEV war bei älteren Tieren größer und bei Tieren in großen Beständen kleiner.Diese Studie lieferte weitere Beweise für das Vorkommen von Infektionen mit den drei untersuchten Flaviviren in der mitteldeutschen Pferdepopulation. Die Serokonversion bei Pferden für WNV und FSMEV zeigt, dass diese Viren im Untersuchungsgebiet zirkulieren und auch im Jahr 2021 auf Pferde übertragen wurden. Schließlich hat diese Arbeit gezeigt, dass neutralisierende Antikörper gegen das USUV und das FSMEV in Pferdeseren für mindestens 15 bzw. 19 Monate nach einer vorherigen Infektion persistieren. Prinzipiell kommen Pferde als Sentinels für alle drei untersuchten Flaviviren in Betracht. Im Fall des WNV konnten serologische Nachweise beim Pferd in allen Landkreisen, bei denen bisher Fälle beim Menschen aufgetreten waren, gefunden werden. Weiterhin wurde auch in Landkreisen, in denen noch keine WNV-Infektion beim Menschen gemeldet wurde, serologisch positive Pferde ermittelt. Für die FSME konnte die Studie Antikörper bei Pferden auch in noch nicht als Risikogebiete ausgewiesenen Landkreisen feststellen. Pferde könnten somit ein weiteres ergänzendes Werkzeug zur Abschätzung des Risikos einer humanen FSMEV-Infektion darstellen.:1 EINLEITUNG 1 2 LITERATURÜBERSICHT 3 2.1 West-Nil-Virus 3 2.1.1 Taxonomie, Morphologie und Verbreitung 3 2.1.2 Infektionszyklus und alternative Übertragungswege 4 2.1.3 Vektorspezies 6 2.1.4 Einflussfaktoren auf den Übertragungszyklus des West-Nil-Virus 7 2.1.5 Pathogenese und Erkrankungsformen nach West-Nil-Virus-Infektion 8 2.1.6 West-Nil-Virus-Erkrankung bei Menschen und Pferden 9 2.1.7 Diagnostik und tierseuchenrechtliche Einordnung 10 2.1.8 West-Nil-Virus-Seroprävalenzstudien 11 2.1.9 Tabelle 1 Equine West-Nil-Virus-Seroprävalenzstudien aus Europa von 1999 bis 2022. 13 2.1.10 Risikofaktoren für eine West-Nil-Virus-Infektion beim Pferd 16 2.2 Das Usutu-Virus 17 2.2.1 Taxonomie und Struktur 17 2.2.2 Übertragung und Epidemiologie 17 2.2.3 Klinik und Pathogenese 17 2.2.4 Diagnostik 18 2.3 Das Frühsommer-Meningoenzephalitis-Virus 18 2.3.1 Taxonomie und Struktur 18 2.3.2 Übertragung und Epidemiologie 18 2.3.3 Klinik und Pathogenese 20 2.3.4 Diagnostik 20 3 PUBLIKATION 21 3.1 Stellungnahme zum Eigenanteil 21 3.2 Ergänzende Daten der Publikation 39 4 DISKUSSION UND SCHLUSSFOLGERUNG 67 4.1 West-Nil-Virus 67 4.2 Usutu-Virus 70 4.3 Frühsommer-Meningoenzephalitis-Virus 71 4.4 Schlussfolgerungen 73 5 ZUSAMMENFASSUNG 74 6 SUMMARY 76 7 LITERATURVERZEICHNIS 78 8 DANKSAGUNG 95

Thesis (MScMedSc (Pathology. Medical Virology))--University of Stellenbosch, 2010. / Bibliography / ENGLISH ABSTRACT: Throughout history disease entities have been described which match the description of diseases now known to be caused by hantaviruses; however these viruses were first identified as the aetiologic agent in 1976, the first species named Hantaan virus after the river near which its natural host, the rodent species Apodemus agrarius, was captured. Since then numerous species in the Hantavirus genus, family Bunyaviridae, have been found, with today more than 30 species worldwide being known. Hantaviruses are hosted by rodents from the Muridae and Cricetidae families and by shrews (insectivores) in the Soricidae family. There are two types of hantavirus disease, Haemorrhagic fever with renal syndrome (HFRS) in the Old World and Hantavirus cardiopulmonary syndrome (HCPS) in the New World. The first two African hantaviruses were identified in 2006 in Guinea, West Africa; Sangassou virus (SANGV) in a rodent, the African wood mouse (Hylomyscus simus), and Tanganya virus (TGNV) in Therese’s shrew (Crocidura theresae). In this study, rodents and shrews were trapped at localities in the Western Cape and Northern Cape provinces of South Africa, and in the southern regions of Namibia. RNA was extracted from their lungs and screened for hantavirus sequences by RTPCR, using degenerate primers designed to detect all members of the Hantavirus genus. In addition, an in-house IgG ELISA assay was set up, based on recombinant N antigen from Dobrava virus, DOB-rN, and Puumala virus, PUU-rN. The assay was used to screen patient sera collected in an anonymous convenience serological survey using residual serum samples left over from routine testing at NHLS laboratories in the Western Cape for hantavirus-specific antibodies. RNA from 576 animal specimens was screened by RT-PCR; no hantavirus genome was detected in any of the specimens. Sera from 161 patients were screened for hantavirus antibodies; 11.18% of the sera were reactive to DOB-rN, 4.97% against PUU-rN and 2.48% against both antigens. v Though no virus was detected in the animals screened, this does not necessarily mean that there are no hantaviruses present in Southern Africa. A previous seroepidemiological survey conducted in South Africa reported on the presence of hantavirus specific antibodies by IFA in two species of rodents trapped in the Western Cape and Northern Cape Aethomys namquensis and Tatera leucogaster. Our was the second known study in South Africa conducted that determined and proved the presence of hantavirus specific antibodies in humans. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Dwarsdeur die geskiedenis was daar beskrywings van siektes wat ooreenstem met die beskrywing van hantavirus simptome, maar die eerste etiologiese oorsaak van die siekte is eers in 1976 geïdentifiseer en Hantaan virus genoem, vernoem na die rivier waar naby die gasheer, Apodemus agrarius, gevang is. Van daar af het die soektog na nuwe hantavirusse intensief gevorder en vandag is daar meer as 30 spesies wêreldwyd wat aan die Hantavirus genus, ’n lid van die Bunyaviridae familie, behoort. Knaagdiere van die Muridae en Cricetidae families, sowel as spitsmuise (insekvreters) in die Soricidae familie is gasheer vir hantavirusse. Twee tipes hantavirus siekte is bekend, hemorragische koors met nier sindroom (HFRS) in die Ou Wêreld en hantavirus kardiopulmonale sindroom in die Nuwe Wêreld. Die eerste twee Afrika hantavirusse is in 2006 in Guinee Wes-Afrika geïdentifiseer; Sangassou virus (SANGV) in ’n knaagdier, die Afrika hout muis (Hylomyscus simus) en Tanganya virus (TGNV) in Therese se spitsmuis (Crocidura theresae). In hierdie studie is knaagdiere en spitsmuise op verskeie plekke in die Wes- en Noord-Kaap provinsies, asook die Suide van Namibië, gevang. RNS is onttrek vanuit die longe en hantavirus volgordes is gesoek deur middel RT-PKR deur gebruik te maak van Pan-Hanta primers wat ontwerp is om alle lede van die Hantavirus genus op te spoor. ’n Self-ontwerpde IgG ELISA, gebasseer op rekombinante N antigeen van Dobrava virus, DOB-rN en Puumala virus, PUU rN, is opgestel en gebruik om pasiënt serum, verkry in ’n anonieme serologiese opname, te toets; oorblywende serum, na toetse uitgevoer is deur NHLS laboratoriums in die Wes-Kaap, is verkry en getoets vir hantavirus spesifieke teenliggaampies. RNS van 576 dier monsters is getoets deur middel van RT-PKR en geen hantavirus is in enige van die monsters geïdentifiseer nie. Serum van 161 pasiënte is getoets vir hantavirus teenliggaampies; 11.18% van die serum was reaktief teen DOB-rN, 4.97% teen PUU-rN en 2.48% teen albei antigene. Alhoewel geen virus in die diere geïdentifiseer is nie, beteken dit nie noodwendig dat geen hantavirusse in Suidelike-Afrika voorkom nie. ‘n Vorige sero-epidemiologiese opname wat in Suid-Afrika gedoen is het die teenwoordigheid van hantavirus spesifieke teenliggaampies in twee knaagdier spesies, Aethomys namquensis en Tatera leucogaster gevang in die Wes-en Noord-Kaap, gevind. Ons studie is die tweede studie bekend in Suid-Afrika uitgevoer, wat die teenwoordigheid van hantavirus spesifieke teenliggaampies bevind en bewys het.