Virologie

Viren sind die häufigsten Verursacher von Myokarditis und entzündlichen Herzmuskelerkrankungen (1,2,3,4).

Aktive virale Prozesse können die Herzmuskelzellen direkt schädigen oder durch Auslösung schwerer Entzündungsreaktionen zu kardialer Dysfunktion führen. Eine frühzeitige und umfassende Erregerdiagnostik bei viral-entzündlichen Herzmuskelerkrankungen ist nur mittels Endomyokardbiopsie möglich, da es keine nicht-invasive diagnostische Methode gibt, mit Hilfe derer ein Virusnachweis im Myokard erbracht werden kann. Obwohl Myokarditiden häufig spontan ohne bleibende Schäden ausheilen, können fulminante Verläufe oder persistierende Infektionen zu einer dauerhaften Schädigung des Herzmuskels und damit zur Herzinsuffizienz führen. Wird die Infektion jedoch frühzeitig erkannt, kann dies durch Verabreichung geeigneter antiviraler Medikamente verhindert werden (5,6,7,8,9,10,11).

Im späteren Verlauf der Erkrankung überwiegt die immunbedingte Schädigung des Herzens und der verursachende Erreger ist nicht mehr nachweisbar. Dann hilft oft nur noch die Behandlung der Herzinsuffizienz oder eine Herztransplantation.

Am IKDT werden eine hochsensitive molekulare Diagnostik der häufigsten kardiotropen Viren an extrahierter DNA und RNA aus Biopsien oder peripheren Blutzellen mittels PCR-basierten Nachweisverfahren durchgeführt. Neben einem qualitativen Nachweis mit konventioneller Nested PCR und der Virustypisierung dank Sanger-Sequenzierung, erfolgt auch die quantitative Bestimmung der Virusgenomlast in den Proben mittels Real-Time PCR.

Das Vorhandensein aktiver Infektionsprozesse wird durch Nachweis viraler RNA-Transkripte untersucht, und bedingt einer schnellen und adäquaten antiviralen Behandlung. Unsere Erregerdiagnostik ist klare Voraussetzung für eine differentielle und effektive Behandlung (12,13,14,15).

Das IKDT untersucht alle Biopsien auf die häufigsten viralen Erreger von Herzmuskelerkrankungen:

  • Parvovirus B19 (B19V),
  • Humanes Herpesvirus (HHV6),
  • Epstein-Barr-Virus  (EBV)
  • das Coxsackievirus und
  • das Adenovirus.

Zusätzlich zum Nachweis der häufigsten kardiotropen Viren und ihren Transkripten bieten wir bei Verdacht und auf Anfrage zusätzliche virologische Untersuchungen an:

  • Humanes Cytomegalievirus (CMV)
  • Herpes-simplex-Virus 1 (HSV-1) und 2 (HSV-2)
  • Varizella-Zoster-Virus (VZV)
  • Influenza A und B
  • SARS-CoV-2 (RNA-Nachweis in EMB)
  • Hepatitis B Virus (HBV)
  • Hepatitis C Virus (HCV)
  • Masernvirus
  • Respiratorisches Synzytial-Virus (RSV)
  • Borrelien
Nachweis von viralen RNA-Transkripten als ein Zeichen für virale Aktivität

Neueste klinische Untersuchungen belegen, dass Patienten mit viral-entzündlicher Kardiomyopathie und gleichzeitig aktiver B19V Virustranskription eine signifikant höhere Symptomlast und Mortalitätsrate haben. Antivirale Therapie lindert die klinischen Symptome dieser Patienten durch Unterdrücken der viralen Transkriptlast. Deshalb eignet sich der Nachweis viraler RNA-Transkripte für die Primärdiagnose, sowie für das Therapie-Monitoring.

Molekulare Diagnostik von HHV6-Infektionen

Das IKDT ist ein weltweit führender Spezialist in der umfassenden Labordiagnostik von HHV-6 in Herzgewebe und im Vollblut. HHV-6 ist mit einer Nachweisrate von 11% in EMB nach B19V das am zweithäufigsten detektierte kardiotrope Virus. Eine vererbte Form der HHV-6 Infektion („inherited chromosomally integrated HHV-6“,iciHHV-6) kommt in ~1% der Bevölkerung vor und ist durch das Vorhandensein des Virusgenoms in den Chromosomen jeder Körperzelle geprägt und somit einer sehr hohen Virus-DNA-Last. Unser Portfolio beinhaltet die Quantifizierung der HHV-6 Viruslast, sowie die Bestimmung der Virusaktivität durch Messung der viralen RNA-Transkripte U38 und U94 in Biopsien und Vollblut, die ein Einteilen in aktive oder latente Infektion ermöglichen. Klinische Daten belegen, dass aktive HHV-6 und re-aktivierte iciHHV-6 Infektionen im Herzmuskel zu persistierender Herzinsuffizienz führen können, und dass antivirale Behandlung mit Ganciclovir zu Reduktion der Virustranskriptlast und klinischen Symptome führt. Herzmuskelerkrankungen sind in ihren Ursachen und Verläufen äußerst heterogen. Um die komplexen pathophysiologischen Mechanismen aufzudecken und geeignete klinische Interventionsmaßnahmen zu entwickeln, benötigt es ein hohes Maß and wissenschaftlicher Expertise und technologischer Innovation.

 

Das IKDT ist als weltweit angesehener Labordienstleister in der Herzmuskelbiopsiediagnostik stets bemüht, durch eine Vielzahl an bahnbrechenden Forschungsprojekten auch in Zukunft unsere Position als Ihr Diagnostikpartner zu stärken.

Hierzu entwickeln wir regelmäßig neue Technologien und Labortests, von der viralen Metagenomsequenzierung, über Genexpressions- und miRNA-Analysen, bis hin zur Identifizierung neuer diagnostischer und prognostischer Zellmarker in der Immunhistologie.

Haben Sie Interesse an einer wissenschaftlichen Kooperation mit dem IKDT, um die klinische Diagnostik und Behandlung von Herzmuskelerkrankungen zu verbessern? Dann wenden Sie sich noch heute an unser Team: info@ikdt.de

 

 

 

Referenzen:

  1. Schultheiss HP, Baumeier C, Aleshcheva G, Bock CT, Escher F. Viral Myocarditis-From Pathophysiology to Treatment. J Clin Med. 2021 Nov 11;10(22):5240. doi: 10.3390/jcm10225240. PMID: 34830522; PMCID: PMC8623269. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8623269/
  2. Schultheiss HP, Baumeier C, Pietsch H, Bock CT, Poller W, Escher F. Cardiovascular consequences of viral infections: from COVID to other viral diseases. Cardiovasc Res. 2021 Nov 22;117(13):2610-2623. doi: 10.1093/cvr/cvab315. PMID: 34609508; PMCID: PMC8500164. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34609508/
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  7. Schultheiss HP, Bock T, Pietsch H, Aleshcheva G, Baumeier C, Fruhwald F, Escher F. Nucleoside Analogue Reverse Transcriptase Inhibitors Improve Clinical Outcome in Transcriptional Active Human Parvovirus B19-Positive Patients. J Clin Med. 2021 Apr 29;10(9):1928. doi: 10.3390/jcm10091928. PMID: 33946917; PMCID: PMC8125167. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33946917/
  8. Kühl U, Lassner D, Wallaschek N, Gross UM, Krueger GR, Seeberg B, Kaufer BB, Escher F, Poller W, Schultheiss HP. Chromosomally integrated human herpesvirus 6 in heart failure: prevalence and treatment. Eur J Heart Fail. 2015 Jan;17(1):9-19. doi: 10.1002/ejhf.194. Epub 2014 Nov 11. PMID: 25388833. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25388833/
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  10. Zobel T, Bock CT, Kühl U, Rohde M, Lassner D, Schultheiss HP, Schmidt-Lucke C. Telbivudine Reduces Parvovirus B19-Induced Apoptosis in Circulating Angiogenic Cells. Viruses. 2019 Mar 6;11(3):227. doi: 10.3390/v11030227. PMID: 30845701; PMCID: PMC6466312. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30845701/
  11. Schmidt-Lucke C, Spillmann F, Bock T, Kühl U, Van Linthout S, Schultheiss HP, Tschöpe C. Interferon beta modulates endothelial damage in patients with cardiac persistence of human parvovirus b19 infection. J Infect Dis. 2010 Mar 15;201(6):936-45. doi: 10.1086/650700. PMID: 20158391. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20158391/
  12. Pietsch H, Escher F, Aleshcheva G, Lassner D, Bock CT, Schultheiss HP. Detection of parvovirus mRNAs as markers for viral activity in endomyocardial biopsy-based diagnosis of patients with unexplained heart failure. Sci Rep. 2020 Dec 18;10(1):22354. doi: 10.1038/s41598-020-78597-4. PMID: 33339949; PMCID: PMC7749156. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33339949/
  13. Escher F, Aleshcheva G, Pietsch H, Baumeier C, Gross UM, Schrage BN, Westermann D, Bock CT, Schultheiss HP. Transcriptional Active Parvovirus B19 Infection Predicts Adverse Long-Term Outcome in Patients with Non-Ischemic Cardiomyopathy. Biomedicines. 2021 Dec 14;9(12):1898. doi: 10.3390/biomedicines9121898. PMID: 34944716; PMCID: PMC8698988. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34944716/
  14. Pauschinger M, Phan MD, Doerner A, Kuehl U, Schwimmbeck PL, Poller W, Kandolf R, Schultheiss HP. Enteroviral RNA replication in the myocardium of patients with left ventricular dysfunction and clinically suspected myocarditis. Circulation. 1999 Feb 23;99(7):889-95. doi: 10.1161/01.cir.99.7.889. Erratum in: Circulation. 2010 Jul 13;122(2):e388. Phan, Mau-Don [added]. PMID: 10027811. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10027811/
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