Rodents and other small mammals, such as shrews, are important reservoirs for
numerous zoonotic pathogens. In addition, also various non-zoonotic agents such as
polyomaviruses and herpesviruses have been described in these species. The
development and broad availability of new methods, in particular High-Throughput
Sequencing, has led to a growing number of newly discovered viruses in recent
years. This knowledge about novel viruses is of great importance for the
development of appropriate diagnostics and control or prevention measures.
Nevertheless, it is assumed that only a very small part of the existing viruses is
known so far and that the number of other currently unknown pathogens is
enormous.
The aim of the present work was to exemplary investigate the reservoir function of
squirrels and shrews for selected viruses.
These investigations led to the discovery and further characterization of novel
polyomaviruses and beta- and gammaherpesviruses in different squirrel species of
the family Sciuridae with conventional polymerase chain reactions (PCRs) and
subsequent sequencing using a primer-walking strategy. Full genomes of three
squirrel polyomaviruses could be generated this way. In the course of further
characterization, splice products of the early and late gene region were identified for
Sciurus carolinensis polyomavirus 1 (ScarPyV1). Furthermore, the application of
polyomavirus-, betaherpesvirus- and gammaherpesvirus-specific PCRs led to a first
prevalence estimation of the occurrence of these viruses in their potential reservoir
hosts. The multiple detection of the pathogens and high prevalences within the
selected species provided indications for the conspicuous host association of these
viruses.
In addition, the role of the bicolored white-toothed shrew, Crocidura leucodon, in
transmission processes of zoonotic bornaviruses was further analysed based on an
outbreak of the Borna disease on an alpaca farm in the federal state of Brandenburg,
Germany. The present results identify Brandenburg as a previously undescribed
endemic area for the borna disease virus 1 (BoDV-1) and confirm the bicolored
white-toothed shrew, Crocidura leucodon, as the so far only known reservoir host for
BoDV-1.
In summary, the data collected in this thesis contribute to a deeper understanding of
the virus diversity in squirrels and the remarkable host specificity of the analysed example viruses. In addition, the studies provide important insights into the role of
squirrels as potential virus reservoirs, as well as the bicolored white-toothed shrew as
known reservoir host for BoDV-1.Nagetiere und andere Kleinsäuger, wie Spitzmäuse, stellen wichtige Reservoire für
zahlreiche Zoonoseerreger dar. Darüber hinaus sind bei diesen Arten auch
verschiedene nicht-zoonotische Erreger, wie Polyoma- und Herpesviren beschrieben
worden. Die Entwicklung und breite Verfügbarkeit von neuen Methoden,
insbesondere die Hochdurchsatz-Sequenzierung, führte in den vergangenen Jahren
zu einer wachsenden Zahl neuentdeckter Viren. Diese Kenntnisse über neue Viren
sind von großer Bedeutung für die Entwicklung von geeigneter Diagnostik und
Kontroll- oder Präventionsmaßnahmen. Nichtsdestotrotz wird davon ausgegangen,
dass bisher nur ein sehr kleiner Teil der existierenden Viren bekannt und die Zahl an
weiteren derzeit noch unbekannten Erregern enorm ist.
Das Ziel der vorliegenden Arbeit bestand in der exemplarischen Untersuchung der
Reservoirfunktion von Hörnchen und Spitzmäusen für ausgewählte Viren.
Diese Untersuchungen führten zur Entdeckung und weiteren Charakterisierung von
neuen Polyoma-, und Betaherpesviren und Gammaherpesviren in verschiedenen
Hörnchenspezies der Familie Sciuridae mithilfe von konventionellen PolymeraseKettenreaktionen (PCRs) und anschließender Sequenzierung mittels Primer-WalkingStrategie. Für drei Hörnchen-Polyomaviren konnten auf diese Weise Vollgenome
generiert werden. Im Rahmen der weiteren Charakterisierung wurden für Sciurus
carolinensis Polyomavirus 1 (ScarPyV 1) Spleiß-Produkte der frühen und späten
Genregion identifiziert. Des Weiteren führte die Verwendung von Polyomavirus-,
Betaherpesvirus- und Gammaherpesvirus-spezifischen PCRs zu einer ersten
Prävalenzabschätzung des Vorkommens dieser Viren in ihren potentiellen
Reservoirwirten. Der multiple Nachweis der Erreger und die hohe Prävalenz
innerhalb der ausgewählten Arten lieferten Hinweise zur spezifischen
Wirtsassoziation dieser Viren.
Darüber hinaus wurde anhand eines Ausbruchs der Borna’schen Krankheit in einer
Alpakahaltung in Brandenburg, die Rolle der Feldspitzmaus, Crocidura leucodon, im
Rahmen des Transmissionsgeschehens von zoonotischen Bornaviren weiter
analysiert. Die vorliegenden Ergebnisse identifizieren Brandenburg als ein vorher
nicht beschriebenes Endemiegebiet für das Borna Disease Virus 1 (BoDV-1) und
bestätigen die Feldspitzmaus, Crocidura leucodon, als einzigen bisher bekannten
Reservoirwirt für BoDV-1.
Zusammenfassend tragen die in dieser Dissertation erhobenen Daten zu einem
tieferen Verständnis der Virusvielfalt in Hörnchen und der stark ausgeprägten
Wirtsspezifizität der Beispielviren bei. Darüberhinaus liefern die Studien wichtige
Erkenntnisse zur Rolle von Hörnchen als potenzielle Virusreservoire, sowie zur
Feldspitzmaus, Crocidura leucodon, als bekanntem Reservoir für BoDV-1
