Infectious Pancreatic Necrosis Virus (IPNV) - Structural Studies and Methodology

Abstract: Popular Abstract in Swedish Infektionssjukdomar är lika vanliga hos fiskar som hos alla andra djur. Dessa infektioner kan orsakas av virus, bakterier samt eukaryota organismer som svamp och protozoer. I naturliga fiskpopulationer utgör detta ett litet problem men får stora ekonomiska konsekvenser i fiskodlingar eftersom ett stort antal fiskar kan infekteras på kort tid och i värsta fall dö, ca 10 % av all odlad fisk går förlorad pga. infektionssjukdomar. I detta arbete har struktur och egenskaper hos ett virus, infektiöst pankreatiskt nekrosvirus (IPNV), studerats. Detta virus förorsakar en akut och smittsam sjukdom (infektiös pankreatisk nekros, IPN) hos laxfiskar. Då IPNV infekterar en laxodling kan dödligheten bland yngel och småfisk överskrida 50 %. Det är bara yngel och unga fiskar som uppvisar sjukdomssymptom medan vuxna individer blir livslånga bärare och kan föra viruset vidare till sin avkomma samt via vattnet till andra fiskar utan att själva vara märkbart sjuka. Infektionen yttrar sig i att kroppen blir mörkare, buken svullnar upp, ögonen blir utstående och rörelserna ryckiga. Inuti fisken blir lever, hjärta, njurar och mjälte bleka och cellerna i bukspottskörteln (pankreas) dör fläckvis. IPNV kan också infektera andra havslevande djur, t.ex. musslor och kräftdjur, men inga däggdjur. Det är ett generellt problem i fiskodlingar att inte snabbt kunna isolera och identifiera eventuella virus i det vatten som tillförs, finns i eller lämnar odlingen. Under dessa studier har vi konstruerat en apparat och utvecklat en metod för att ur stora vattenvolymer koncentrera och detektera små mängder IPNV. Inom 24 timmar från det att ett vattenprov (5 liter) kommer till laboratoriet kan man med denna metod påvisa eventuell förekomst av IPNV. I alla virussystem är det viktigt att känna till förhållandet mellan det totala antalet viruspartiklar och halten partiklar med förmåga att infektera en cell (specifik infektivitet). Under detta arbete har en metod tagits fram som ger en statistiskt säker bestämning av såväl total som specifik infektivitet. IPNV är ett ikosaederformat virus utan hölje vars arvsmassa består av två dubbelsträngade RNA-segment. IPNV tillhör virusfamiljen Birnaviridae, där namnet syftar på några av virusens kännetecken: bi- står både för de två RNA-segmenten och att RNAt är dubbelsträngat, medan -rna betecknar att arvsmassan består av just RNA. IPNVs kapsid, det yttre proteinskalet på viruspartikeln, är glykosylerad (innehåller olika sockerarter), vilket vi har visat under dessa studier med flera olika metoder och vi har även kunnat visa att ett av virusets interna proteiner är glykosylerat. Vi har vidare demonstrerat att en skillnad föreligger i glykosylering beroende på i vilket cellslag viruset har replikerats. Vi har också producerat och isolerat virusets ytprotein i två former: utan glykosylering (uttryckt i en bakterie) och med glykosylering (framrenat från isolerade och disintegrerade viruspartiklar). Dessa proteiner kommer att användas i studier kring vilken roll glykosyleringen spelar i detta virus-cell system avseende t.ex. receptor interaktionen, huruvida glykosyleringen påverkar immunogenisiteten samt i identifieringsförsök av cellreceptorn för IPNV.