The pathogenesis of bornaviral diseases in mammals

Abstract

Natural bornavirus infections and their resulting diseases are largely restricted to horses and sheep in Central Europe. The disease also occurs naturally in cats, and can be induced experimentally in laboratory rodents and numerous other mammals. Borna disease virus-1 (BoDV-1), the cause of most cases of mammalian Borna disease, is a negative-stranded RNA virus that replicates within the nucleus of target cells. It causes severe, often lethal, encephalitis in susceptible species. Recent events, especially the discovery of numerous new species of bornaviruses in birds and a report of an acute, lethal bornaviral encephalitis in humans, apparently acquired from squirrels, have revived interest in this remarkable family of viruses. The clinical manifestations of the bornaviral diseases are highly variable. Thus, in addition to acute lethal encephalitis, they can cause persistent neurologic disease associated with diverse behavioral changes. They also cause a severe retinitis resulting in blindness. In this review, we discuss both the pathological lesions observed in mammalian bornaviral disease and the complex pathogenesis of the neurologic disease. Thus infected neurons may be destroyed by T-cell-mediated cytotoxicity. They may die as a result of excessive inflammatory cytokine release from microglia. They may also die as a result of a 'glutaminergic storm' due to a failure of infected astrocytes to regulate brain glutamate levels.

Change in the responsiveness of interferon-stimulated genes during early pregnancy in cows with Borna virus-1 infection

“…Borna disease virus is a negative single-stranded RNA virus that was first identified in Germany [1]. The potential hosts for the virus widely range from birds to non-human primates, such as cattle, sheep, rodent and horse [1–4].…”

“…The potential hosts for the virus widely range from birds to non-human primates, such as cattle, sheep, rodent and horse [1–4]. The BoDV-1 is a neurotropic pathogen that infects the central nervous system.…”

Bornavirus

“…Aus den bisher vorliegenden Ergebnissen lässt sich kein Zusammenhang zwischen postulierten Bornavirusinfektionen und psychiatrischen Erkrankungen des Menschen belegen [12,16]. Die Beteiligung von klassischen und neu entdeckten Bornaviren an Enzephalitiden des Menschen ist jedoch nachgewiesen [1,2,4] [38]. Die Infektion kann auch mit einer Retinitis assoziiert sein [39][40][41].…”

“…Während bei adult infizierten Säugetieren das Virus meist auf das Zentralnervensystem beschränkt bleibt, lässt sich Virus bei neonatal infizierten Tieren auch in Herz, Drüsen, Magen und Darm, aber nicht im Blut nachweisen [42]. Ungeachtet der tolerierten Infektion kommt es bei persistent infizierten Tieren jedoch zu neurologischen Störungen, die mit verminderten kognitiven Fähigkeiten und Verhaltensstörungen einhergehen können [38]. Zu bemerken ist, dass der Infektionsverlauf nach experimenteller Infektion bei Säugetieren Spezies-spezifische Unterschiede aufweist [43,44].…”

Tollwut und Bornavirus-Enzephalitis

“…Auch bei Reptilien und diversen Vögeln wurde diese Erkrankung bereits diagnostiziert. Bei diesen Tieren wurden unterschiedliche und unterschiedlich schwere -häufig auch tödliche -enzephalitische Verläufe -nach einer Inkubationszeit von zwei Wochen bis mehreren Monaten -gesehen [27][28][29][30][31][32].…”