Hantaviren sind einzelsträngige RNA-Viren, die zur Familie der Bunyaviridae gehören. In den letzten Jahren haben sie immer mehr Aufmerksamkeit als “emerging viruses” auf sich gezogen, welche zunehmend Relevanz als humanpathogene Erreger gewinnen. Sie verursachen, abhängig vom Hantavirustyp, zwei verschiedene Krankheitsbilder: das hämorrhagische Fieber mit renalem Syndrom (HFRS) und das kardiopulmonale Syndrom (HCPS). Beide Syndrome sind mit Veränderungen in der vaskulären Permeabilität, akutem Abfall der Blutplättchen (Thrombozytopenie) und Koagulationsdefekten verbunden. Die zugrundeliegenden Mechanismen sind noch immer kaum verstanden. Hantaviren infizieren zwar Endothelzellen, bisher aber konnte kein zytopathischer Effekt nachgewiesen werden. Diese Doktorarbeit untersucht in vitro, ob und auf welche Weise Hantaviren mit Zellen des hämostatischen Systems interagieren. Zu diesen gehören insbesondere Megakaryozyten, die Thrombozyten generieren und die Thrombozyten selbst. Wir zeigen, dass das pathogene Hantaan Virus (HTNV), im Gegensatz zu dem weniger pathogenen Tula Virus (TULV) und Prospect Hill Virus (PHV), megakaryozytäre Zellen infiziert. Interessanterweise erhöht sich nach Induktion der Differenzierung in den infizierten megakaryozytären Zellen die Virusrepliaktion drastisch. Das Überleben der Zellen und der Verlauf der Differenzierung wird dadurch jedoch nicht beeinflusst. Ähnlich, wie bereits früher für Endothelzellen gezeigt, haben demnach pathogene Hantaviren keinen direkten zytopathischen Effekt auf Megakaryozyten. Weiterhin verdeutlicht die vorliegende Doktorarbeit, dass HTNV mit humanen Thrombozyten interagiert. Dies resultiert in einer Herunterregulation von essentiellen Oberflächenmarkern, die wichtig für die Aggregation und das Signalling sind. / Hantaviruses are single stranded (ss) RNA viruses belonging to the family Bunyaviridae. Over the past years they attracted more and more attention as “emerging viruses”, increasingly gaining relevance as human pathogens. Depending on the hantavirus type they cause haemorrhagic fever with renal syndrome (HFRS) or hantavirus cardiopulmonary syndrome (HCPS). Both syndromes are associated with changes in vascular permeability, acute thrombocytopenia, and defects in platelet function. The underlying mechanisms are still poorly understood. Although hantaviruses infect endothelial cells, no viral cytopathic effect after infection was observed. This thesis investigates in vitro whether and how hantaviruses target cells of the haemostatic system. In particular megakaryocytes (MKs), which generate platelets, and platelets themselves. We show that pathogenic Hantaan virus (HTNV), in contrast to less pathogenic Tula virus (TULV) and Prospect Hill virus (PHV), infects megakaryocytic cells. Intriguingly, after induction of differentiation megakaryocytic cells switch from low-level to high-level HTNV production without reduction in cell survival or alteration in differentiation. Thus, there is no direct viral pathogenic effect on megakaryocytic cells as previously observed for endothelial cells. Furthermore, this study demonstrates that HTNV interacts with human platelets, resulting in downregulation of essential adhesion markers, which are important for platelet aggregation and signalling.

Das in Europa vorkommende Dobravavirus (DOBV) gehört zu den Hantaviren und wird durch die Gelbhalsmaus Apodemus flavicollis übertragen und kann im Menschen zu einem "Hämorrhagischen Fieber mit renalem Syndrom" (HFRS) führen. Das Nukleokapsidprotein (N) von Hantaviren ist stark immunogen in Menschen und eine Impfung mit rekombinanten N Derivativen wie chimaere Hepatitis B Virus (HBV) Corepartikel oder das komplette N schützt in Nagetiermodellen vor einer Hantavirusinfektion. In der vorliegenden Arbeit wurde die Immunogenität von zwei auf dem DOBV N basierende Protein Derivativen in Mäusen getestet. Es wurden in E. coli exprimierte chimaere HBV Corepartikel verwendet, die einen Teil des DOBV N trugen (HBcdDOB120), sowie in Hefen eprimiertes komplettes DOBV rN. Anschließend wurden BALB/c und C57BL/6 Mäuse mit den jeweiligen Proteinen immunisiert. Sowohl BALB/c, als auch C57BL/6 Mäuse entwickelten eine starke, langanhaltende N-spezifische Antikörperantwort, die eine starke Kreuzreaktivität gegenüber der rN anderer Hantaviren aufwiesen, nach Impfung mit HBcdDOB120 oder DOBV rN-Protein. Es wurden Antikörper aller IgG Subklassen, sowie N-spezifische IFN-( und IL-4 sekretierende Lymphozyten induziert, was auf eine gemischte Th1/Th2 Antwort schließen lies. Die Frequenz der durch die Immunisierungen induzierte N-spezifischen Lymphozyten war allerdings gering. Auch in Mäusen, die hohe HBc-spezifische Antikörpertiter aufwiesen konnte eine starke N-spezifische Antikörperantwort mittels Impfung mit HBcdDOB120 induziert werden. HBcdDOB120 und DOBV rN stellen vielversprechende Vakzinekandidaten dar, die auf ihre Protektivität hin getestet werden sollten. Da HBcdDOB120 sowie DOBV rN eine starke Antikörperantwort und nur eine schwache T-Zellantwort induzieren sollte zusätzlich die Rolle von N-spezifischen Antikörpern im Schutz gegen die Virusinfektion weiter charakterisiert werden. / In Europe, the hantavirus Dobrava (DOBV) is carried by the yellow-necked mouse Apodemus flavicollis and causes "haemorrhagic fever with renal syndrome" in humans. The nucleocapsid protein (N) is very immunogenic in infections of humans and rodents. Immunisation with N protein derivatives, like chimeric hepatitis B virus core (HBc) particles and entire recombinant N could protect rodents from a hantavirus infection. In this study, the immunogenicity of the two following derivatives based on the DOBV N protein was tested in mice. Chimeric HBV core particles, consisting of truncated HBc (HBcd) particles carrying part of the DOBV N (HBcdDOB120) were expressed in E. coli and the entire DOBV rN in yeast. Hence BALB/c and C57BL/6 mice were immunised subcoutanously with both antigens. Mice of both strains elicited strong and longlived N-specific antibody responses after HBcdDOB120 as well as after DOBV rN immunisation. Both derivatives induced antibodies that were highly cross-reactive to the rN of the hantaviruses Puumala, Hantaan, Andes and Sin Nombre. HBcdDOB120 and DOBV rN induced N-specific antibodies of all IgG subclasses, suggesting a mixed Th1/Th2 immune response. In the same line, IFN-( and IL-4 was secreted by N-specific lymphocytes from mice immunised with HBcdDOB120 or DOBV rN after in vitro restimulation which also indicated a mixed Th1/Th2 response. However, the frequency of N-specific lymphocytes was low. In mice that exhibited a high HBc-specific antibody titer HBcdDOB120 also induced a strong N-specific immune response. HBcdDOB120 and DOBV rN represent promising vaccine candidates that should be tested for their protective potential in a DOBV challenge model as soon as one gets available. Additionally, as protection might be partially based on N-specific antibodies, their role in protecting against a hantavirus infection should be characterised further.