UNIVERSITEIT GENT FACULTEIT DIERGENEESKUNDE Academiejaar 2013-2014 HOE ONTSTAAT FELIEN INFECTIEUZE PERITONITIS UIT EEN INFECTIE MET HET FELIEN ENTERISCH CORONAVIRUS? door Valentine VERPAALEN Promotoren: Prof. dr. H. Nauwynck Dr. L. Desmarets Literatuurstudie in het kader van de Masterproef © 2014 Valentine Verpaalen Universiteit Gent, haar werknemers of studenten bieden geen enkele garantie met betrekking tot de juistheid of volledigheid van de gegevens vervat in deze masterproef, noch dat de inhoud van deze masterproef geen inbreuk uitmaakt op of aanleiding kan geven tot inbreuken op de rechten van derden. Universiteit Gent, haar werknemers of studenten aanvaarden geen aansprakelijkheid of verantwoordelijkheid voor enig gebruik dat door iemand anders wordt gemaakt van de inhoud van de masterproef, noch voor enig vertrouwen dat wordt gesteld in een advies of informatie vervat in de masterproef. UNIVERSITEIT GENT FACULTEIT DIERGENEESKUNDE Academiejaar 2013-2014 HOE ONTSTAAT FELIEN INFECTIEUZE PERITONITIS UIT EEN INFECTIE MET HET FELIEN ENTERISCH CORONAVIRUS? door Valentine VERPAALEN Promotoren: Prof. dr. H. Nauwynck Dr. L. Desmarets Literatuurstudie in het kader van de Masterproef © 2014 Valentine Verpaalen VOORWOORD Het schrijven van een literatuurstudie heb ik als een zeer positieve ervaring beleefd. Het onderwerp van deze literatuurstudie heb ik zelf moeten indienen en bijgevolg zou ik mijn promotoren Prof. Dr. Nauwynck en Dr. Desmarets willen bedanken om dit mogelijk te maken. Dankzij hun zorgvuldige begeleiding ben ik goed in staat geweest om dit werkstuk te maken. Dit heeft mij tevens extra gemotiveerd om volgend jaar aan mijn onderzoek te beginnen. INHOUDSOPGAVE SAMENVATTING………………...................................................................................................... 1 ABSTRACT………………………………………………………………………………………………… 1 INLEIDING…………………………………………………………………………………………………. 2 LITERATUURSTUDIE……………………………………………………………………………………. 3 1. FELIEN CORONAVIRUS…….……………………………………………………………...... 3 1.1. GESCHIEDENIS…………………………………………………………………... 3 1.2. CLASSIFICATIE…………………………………………………………………… 3 1.3. STRUCTUUR……………………………………………………………………… 4 1.3.1. Nucleokapsied fosfoproteïnen…………………………………….. 4 1.3.2. Spike glycoproteïnen………………………………………………... 5 1.3.3. Membraan glycoproteïnen………………………………………….. 6 1.3.4. Envelop eiwitten……………………………………………………… 6 1.4. GENOOM…………………………………………………………………………... 6 2. REPLICATIECYCLUS…………………………………………………………………………..7 2.1. VIRALE ENTRY…………………………………………………………………… 7 2.2. GENOOM REPLICATIE………………………………………………………….. 9 2.3. ASSEMBLAGE EN SECRETIE………………………………………………….. 11 3. EPIDEMIOLOGIE………………………………………………………………………………. 12 4. PATHOGENESE VAN FECV…………………………………………………………………. 13 5. PATHOGENESE VAN FIPV…………………………………………………………………... 13 5.1. VIRALE FACTOREN……………………………………………………………… 14 5.1.1. In vivo mutatie………………………………………………………… 14 5.1.2. Circulerende virulente/avirulente stammen……………………...15 5.2. GASTHEERFACTOREN…………………………………………………………. 16 BESPREKING……………………………………………………………………………………………... 20 REFERENTIELIJST………………………………………………………………………………………. 21 SAMENVATTING In deze literatuurstudie wordt alle huidige informatie omtrent het ontstaan van felien infectieuze peritonitis (FIP) uit het felien enterisch coronavirus (FECV) samengebracht. Uitgebreide achtergrondinformatie wordt verstrekt over de eigenschappen (geschiedenis, classificatie, structuur en genoom) alsook de replicatiecyclus van feliene coronavirussen. Epidemiologische gegevens en risicofactoren worden kort samengevat. De pathogenese wordt grondig behandeld, waarbij zowel virale factoren, (de in vivo mutatie theorie en de hypothese van circulerende virulente en avirulente stammen) als gastheerfactoren (de activatie van monocyten en de specifieke rollen van de cellulaire en humorale immuniteit) besproken worden. Hieruit wordt besloten dat in vivo mutaties in de S, 3c en in mindere mate 7a en 7b genen hoogstwaarschijnlijk verantwoordelijk zijn voor het onstaan van FIP uit FECV. Een betrouwbaar in vitro model is pas sindskort ontwikkeld, waardoor de gevolgen van deze specifieke mutaties op de pathobiologie van het virus nog niet volledig opgehelderd zijn. ABSTRACT This literature study will focus on compounding current information concerning the development of feline infectious peritonitis (FIP) from an infection with the feline enteric coronavirus (FECV). A thorough background is provided regarding the properties (history, classification, structure, and genome) as well as the replication cycle of feline coronaviruses. Epidemiological data and risk factors are also briefly summarized, followed by an in-depth description of the pathogeneses of FECV and FIPV which includes explanations of viral factors (the in vivo mutation theory and the circulating virulent and avirulent strains hypothesis) and of host factors (the activation of monocytes and the specific roles of the cellular and humoral immunity). It will be concluded that in vivo mutations in the S, 3c, and, in lesser extents, 7a and 7b genes of FECV are most likely responsible for the development of FIP. The effects of these mutations on the pathobiology of the virus have, until recently, been difficult to determine due to the lack of a reliable in vitro model. Keywords: Feline – Coronavirus – Mutation – Pathogenesis – Immunity INLEIDING Felien infectieuze peritonitis (FIP) is een frequent voorkomende progressieve, systemische aandoening die doorgaans fataal afloopt. Het is de meest voorkomende infectieuze oorzaak van sterfte bij jonge katten. FIP ontstaat door in vivo mutatie van het doorgaans niet-pathogeen felien enterisch coronavirus (FECV), doch het precieze mechanisme waarop dit gebeurt is nog niet bekend. Het virus is wereldwijd verspreid en kan zowel gedomesticeerde als wilde katachtigen infecteren. Tot op heden is er geen doeltreffende behandeling voor FIP, men kan enkel trachten de klinische toestand van de kat tijdelijk te verbeteren. De ontrafeling van het ontstaansmechanisme en de pathogenese van FIP zijn essentieel in de zoektocht naar effectieve therapieën. Aan de hand van deze literatuurstudie wordt getracht alle huidige informatie omtrent het ontstaansmechanisme van FIP samen te bundelen. Hierbij is een grondige algemene kennis van het oorzakelijk agens van belang waardoor eerst de eigenschappen en de replicatiecyclus van het felien coronavirus uitgebreid behandeld zullen worden. Deze eigenschappen omvatten achtereenvolgens historiek, klassificatie en structuur van het virus. In het tweede deel van de literatuurstudie worden de epidemiologische gegevens samengebracht met de bekende risicofactoren. Vervolgens wordt de pathogenese van zowel FECV als FIPV besproken, met in begrip de huidige theorieën omtrent het ontstaan van FIP uit FECV. 2 LITERATUURSTUDIE 1. FELIEN CORONAVIRUS 1.1. GESCHIEDENIS Het eerste geval van felien infectieuze peritonitis (FIP) werd vermoedelijk gerapporteerd in 1912 door Jakob (Pedersen et al., 2009a). Een kat werd beschreven met een gezwollen abdomen, dyspnee, koorts en ooglaesies. Het was echter pas tegen 1960 dat FIP in belang was toegenomen. Holzworth erkende FIP als een belangrijke aandoening bij katten in 1963 en suggereerde een infectieuze oorzaak. Dit werd bevestigd door zowel Wolfe en Griesemer (1966) als Zook et al. (1968) die het oorzakelijk agens classificeerden als viraal. In 1970 zijn, met behulp van elektronenmicroscopie, grote morfologische gelijkenissen gevonden tussen FIPV en andere coronavirussen (Ward et al., 1970). Een nauw genetisch verband met porciene en caniene coronavirussen werd acht jaar later aangetoond door middel van directe en indirecte immunofluorescentie technieken (Pedersen et al., 1978). De ontdekking van het felien enterisch coronavirus (FECV) en de erkenning van FECV en FIPV als twee biotypes van eenzelfde felien coronavirus (FCoV) heeft op zich moeten wachten tot 1981 (Pedersen et al., 1981). Deze late ontdekking is waarschijnlijk te wijten aan het veelal subklinisch verloop van FECV infecties. FIP is ondertussen geëvolueerd tot één van de belangrijkste infectieuze oorzaken van sterfte in catteries en asielen. Er zijn drie verschillende hypotheses om het ontstaan en de evolutie van FIP te verklaren. De eerste hypothese stelt dat feliene coronavirussen voor het eerst rond de jaren ‘50 tot stand zouden zijn gekomen vanuit caniene coronavirussen (CCV) en/of transmissibele gastroenteritis virus (TGEV). Overbrugging van de species barrière is mogelijk dankzij de hoge mutatiefrequentie van RNA virussen. CCV en TGEV binden echter niet alleen op hun soort-specifieke receptor, maar tevens aan de feliene receptor (Tresnan et al., 1996). Deze bevinding suggereert dat CCV en TGEV zijn ontstaan uit FCoV en niet andersom. Als tweede verklaring voor de evolutie van FIP is het mogelijk dat FECV reeds circuleerde in de kattenpopulatie. Hieruit zou er vervolgens een variant zijn opgetreden, waaruit FIP is kunnen ontstaan. Als derde mogelijkheid wordt er voorgesteld dat de leefomstandigheden van de kat gedurende deze periode de aanleiding zouden zijn geweest tot een plotse stijging in frequentie van FIP. Na de tweede wereldoorlog is het fokken en houden van raskatten zeer populair geworden. Hierdoor werden katten vaker in groep gehuisvest, wat een verhoogd risico op infectie geeft. Deze groepshuisvesting ging tevens gepaard met een stijging in prevalentie van felien leukemie virus (FeLV), een belangrijke co-factor in de ontwikkeling van FIP (Pedersen et al., 2009a). 1.2. CLASSIFICATIE Feliene coronavirussen behoren tot het species Alfacoronavirus 1 van het genus Alfacoronavirus. Op basis van geconserveerde nucleotidesequenties worden feliene coronavirussen samen met TGEV en CCV in één species gegroepeerd (ICTV). Alfa-, Beta-, Gamma- en Deltacoronavirussen behoren tot de subfamilie Coronavirinae. Samen met de Torovirinae vormen zij 3 de familie Coronaviridae. De families behorende tot de orde Nidovirales hebben allen een genoom bestaande uit positief enkelstrengig RNA ((+)ssRNA) en benutten overeenkomstige transcriptie- en replicatiestrategiën (Gorbalenya et al., 2006). Wat de feliene coronavirussen betreft wordt er een onderscheid gemaakt tussen verschillende biotypen en serotypen. De biotypen worden onderverdeeld in FECV en FIPV, die een uitgesproken tropisme bevatten voor respectievelijk enterocyten en monocyten/macrofagen. Beiden biotypen worden verder onderverdeeld in twee verschillende serotypen op basis van een eventuele relatie met CCV en in vitro karakteristieken. Het spike (S-)eiwit van het predominerend serotype I is typisch voor het felien virus, terwijl die van het serotype II ontstaan is via een recombinatie tussen feliene en caniene coronavirussen (Herrewegh et al., 1998; Pedersen et al., 2009a). Antisera specifiek voor CCV zijn dus in staat om serotype II virussen te neutraliseren, dit in tegenstelling tot serotype I virussen (Rottier, 1999). Het serotype II bezit een goed aanpassingsvermogen aan celcultuur. In tegendeel groeit serotype I slecht in cultuur waardoor er relatief weinig bekend is over dit serotype. Dit is problematisch aangezien het serotype I een opmerkelijk hogere prevalentie vertoont en meer aanleiding zou geven tot klinische FIP (Pedersen et al., 2009a). 1.3. STRUCTUUR Coronavirussen zijn sferische partikels met een diameter van 80-220nm en typische externe glycoproteïnen (spikes) die ervoor zorgen dat het virus de morfologie heeft van een kroon (vandaar de naam corona) (MacLachlan en Dubovi, 2011). N: Nucleokapsied fosfoproteïne S: Spike glycoproteïne M: Membraan glycoproteïne E: Envelop eiwit Figuur 1: Structuur van FCoV (uit Kipar et al., 2014). 1.3.1. Nucleokapsied fosfoproteïnen In de kern van het viruspartikel associeert het genomisch (g)RNA met nucleokapsied (N)fosfoproteïnen om een flexibel helicaal nucleokapsied te vormen, wat zorgt voor een condensatie van het viraal RNA. Het N-fosfoproteïne is 50-60 kDa groot en bevat drie relatief geconserveerde domeinen, namelijk een centraal gelegen RNA bindend domein, omgeven door een oligomerisatie domein en een membraan (M-) eiwit-bindend domein (Nelson et al., 2000; He et al., 2004a; He et al., 4 2004b; Surjit et al., 2004; Hurst et al., 2005). Het RNA-bindend vermogen van N-fosfoproteïnen is niet specifiek voor viraal RNA. Dit is onderzocht bij de Betacoronavirus mouse hepatitis virus (MHV), waar is aangetoond dat de N-proteïnen ook binden aan subgenomische (sg) en cellulaire RNA’s (Cologna et al., 2000; Narayanan en Makino, 2007). De helicale vorm van het nucleokapsied wordt hoogst waarschijnlijk gestabiliseerd door onderlinge bindingen tussen de oligomerisatie domeinen van verschillende N-proteïnen (Masters en Sturman, 1990). Naast de vorming van het nucleokapsied bezit het N-fosfoproteïne nog bijkomende functies. Interacties met het M-eiwit zouden een rol kunnen spelen bij assemblage van nieuwe viruspartikels (Masters en Sturman, 1990; He et al., 2004b; Hurst et al., 2005). Hiernaast spelen de Nfosfoproteïnen een belangrijke rol in virale transcriptie en replicatie. Bij MHV geïnfecteerde cellen inhiberen anti-N-antistoffen de RNA synthese met meer dan 90% (Compton et al.,1987). N-eiwitten worden eveneens in de nucleolus aangetroffen, waar zij mogelijk de cytokinese inhiberen (Wurm et al., 2001). De fosforylatietoestand van het N-eiwit heeft een invloed op de functie van het eiwit. Gefosforyleerde N-eiwitten kunnen resulteren in een verhoogde efficiëntie van onder andere translatie en assemblage (Chen et al., 2005). Defosforylatie zou de dissociatie van het N-eiwit bevorderen tijdens uncoating (Mohandas en Dales, 1991). Het nucleokapsied wordt omgeven door een envelop, gevormd tijdens de virus budding ter hoogte van het ER-Golgi intermediair compartiment (ERGIC) (Klumperman et al., 1994; Goldsmith et al., 2004). De virale envelop bestaat uit een fosfolipidenmembraan waarin drie verschillende virale eiwitten verankerd zitten: S-glycoproteïnen, membraan (M-)glycoproteïnen en envelop (E-)eiwitten. 1.3.2. Spike glycoproteïnen De S-glycoproteïnen zijn varianten van klasse I fusie glycoproteïnen, hebben een grootte van 180-220 kDa en zijn sterk geglycolyseerd. Ze bestaan uit drie domeinen: een groot extern domein, een transmembranair domein en een klein carboxyterminaal cytoplasmatisch domein. Het extern domein bestaat uit twee delen, S1 en S2 (Figuur 2). Trimeren van S-glycoproteïnen vormen grote, bladvormige spikes die in de envelop verankerd zitten via een korte steel. Het S1-subdomein bevat het N-terminaal deel van het eiwit, vormt het globulair deel van de spikes en is verantwoordelijk voor de binding aan specifieke celoppervlakte receptoren. Het S2-subdomein vormt de steel van het S-eiwit en is meer geconserveerd dan S1 en speelt een belangrijke rol in virus-cel fusie (Lai et al., 2007; Wentworth en Holmes, 2007). Mutaties in S1-sequenties komen frequent voor en zouden aanleiding kunnen geven tot verschillen in antigeniciteit en pathogeniciteit (Ballesteros et al., 1997; LeparcGoffart et al., 1997). Het S2 is opgebouwd uit verschillende Figuur 2: Structuur van het S glycoproteïne (naar Wentworth en Holmes, 2007). FP: Fusie peptide HR-N: Heptad repeat N IH: Interhelicaal domein HR-C: Heptad Repeat C 5 componenten, waaronder het fusie peptide (FP). Binnen dit eiwit zijn twee heptad repeats gelegen (HR-N en HR-C) met daartussen een inter-helicaal (IH) domein. Deze gebieden zijn grotendeels verantwoordelijk voor de conformationele veranderingen van S2 tijdens virus-cel fusie (Bosch et al., 2003; Tripet et al., 2004; Petit et al., 2005). De transmembranaire en cytoplasmatische domeinen zijn belangrijk voor de incorporatie van S-trimeren in nieuwe virus partikels (Wentworth en Holmes, 2007). 1.3.3. Membraan glycoproteïnen In tegenstelling tot de S-eiwitten bevatten de M-glycoproteïnen, behorende tot de klasse III transmembraan eiwitten, slechts een klein extern domein en een zeer groot cytoplasmatisch domein. Het transmembranair domein overspant de fosfolipidenmembraan drievoudig. De M-eiwitten hebben een grootte van 25-35 kDa en, van de drie virale eiwitten, zijn de meest voorkomende eiwitten in het fosfolipidenmembraan. Deze eiwitten zijn betrokken bij zowel virus assemblage als virus budding. 1.3.4. Envelop eiwitten E-eiwitten zijn kleine eiwitten van 9-12 kDa die bijna volledig transmembranair gelegen zijn. Binnen de fosfolipidenmembraan hebben zij een dwarse ligging met beide terminale uiteinden in het viraal lumen gelegen. De E-eiwitten zijn in staat om het fosfolipidenmembraan te vervormen en spelen een belangrijke rol in virus assemblage, budding en morfogenese (Lai et al., 2007). Ze kunnen fungeren als ionenkanalen, doch het is nog niet bekend hoe zij hierdoor bijdragen aan infectie (Wilson et al., 2004). 1.4. GENOOM Coronavirussen beschikken over het grootste genoom van alle RNA virussen. Het (+)ssRNA genoom is 27-32 kb groot (Lai et al., 2007). Aan het 5’-uiteinde bevindt zich een leider sequentie bestaande uit 65-98 nucleotiden met aansluitend een onvertaalde regio (UTR) van 200-400 nucleotiden. De leider sequentie, oftewel 5’UTR, is eveneens aanwezig aan het 5’-uiteinde van alle subgenomische mRNA’s. Aan het 3’-uiteinde vindt men eveneens een UTR, deze keer 200-500 nucleotiden lang, gevolgd door een staart van adenosine monofosfaten (poly-A) van variabele lengte (Lai et al., 2007). De UTR sequenties bevinden zich voor het startcodon (aan het 5’-uiteinde) en achter het stopcodon (aan het 3’-uiteinde) en hebben verschillende functies. Zo reguleren zij het transport van mRNA’s uit de kern, de stabiliteit en subcellulaire lokalisatie van het mRNA, alsook de efficiëntie van het translatieproces (Mignone et al., 2002). Het genoom van de feliene coronavirussen kan verder onderverdeeld worden in zeven genen met in totaal elf openleesramen (OLR’s). De OLR’s zijn gescheiden door junction sequences; signalen voor transcriptie van multipele subgenomische RNA’s. Het eerste gen aan het 5’-uiteinde, ook wel het polymerase (pol-) gen genoemd, heeft een lengte van 20-22 kb en neemt twee derde van het genoom in beslag (Lai et al., 2007; Haijema et al., 2007). Het pol-gen bestaat uit twee OLR’s (1a en 1b) en 6 staat in voor de productie van twee polyproteinen: polyproteïne 1a (pp1a) en polyproteïne 1ab (pp1ab). Het pp1a wordt simpelweg gevormd door translatie van het OLR1a. Een fractie van de ribosomen zal echter een frameshift ondergaan, waardoor de translatie van OLR1a verdergezet wordt tot in OLR1b. Deze ribosomal frameshift (RFS) is bepalend voor de productie van het pp1ab. Het RFS-signaal is gelegen in een kleine regio waar de twee OLR’s overlappen (Ziebuhr en Snijder, 2007). Figuur 3: Genoom van FCoV (uit Drechsler et al., 2011). Stroomafwaarts van het pol gen bevinden zich de vier genen coderend voor de structurele eiwitten in de volgorde: 5’ S – E – M – N 3’. Bijkomend herkent men vijf OLR’s die coderen voor de accessoire eiwitten 3abc en 7ab (Lai et al., 2007; Haijema et al., 2007). Translatie van deze structurele en accessoire genen geschiedt via een nested set transcriptie strategie (zie 2.2. Genoom Replicatie). 2. REPLICATIECYCLUS 2.1. VIRALE ENTRY Als eerste stap van de virale entry treedt er een binding op tussen het S1-subdomein van het S-glycoproteïne en een specifieke receptor glycoproteïne aan het oppervlakte van de enterocyt of monocyt. FCoV van het serotype II bindt aan feline aminopeptidase N (fAPN). APN, ook wel bekend als CD13 is een zink-afhankelijke type II glycoproteïne van 150 kDa en behoort tot de membraangebonden metalloproteïnasen. APN wordt in grote hoeveelheden tot expressie gebracht ter hoogte van epitheliale cellen van de renale tubuli, het gastro-intestinaal kanaal en de respiratoire tractus. Ook werd APN aangetroffen ter hoogte van macrofagen, granulocyten en synaptische membranen (Look et al., 1989). APN zorgt voor de klieving van peptiden gebonden aan MHC II moleculen van antigeen-presenterende cellen en gelegen in het lumen van het intestinaal kanaal. Ter hoogte van de synaps zorgt het voor de degradatie van neuropeptiden (Delmas et al., 1994; Riemann et al., 1999; Dong et al., 2000). Zoals eerder vermeld, kunnen HCoV 229E, CCV en TGEV tevens binden aan het felien APN. De binding van deze virussen gaat echter geen aanleiding geven tot ziekte (Barlough et al., 1984; Barlough et al., 1985). Het is nochtans wel mogelijk dat een kat geïnfecteerd wordt met een combinatie van deze virussen en er vervolgens recombinaties optreden tussen de verschillende virussen (Herrewegh et al., 1998). 7 Het serotype I kan geen gebruik maken van de APN receptor. Sterker nog, de receptor die wél gebruikt wordt is tot op heden nog niet bekend (Dye et al., 2007; Tekes et al., 2010). Voor de infectie van monocyten en macrofagen maakt FIPV, naast de primaire receptor, gebruik van een alternatieve receptor. Deze coreceptor is een type II calcium-afhankelijke (C-type) lectine receptor, namelijk feline dendritic cell-specific intercellular adhesion molecule 3-grabbing non-integrin (fDC-SIGN). fDC-SIGN receptoren binden aan mannose oligosachariden en spelen een belangrijke rol in de antigeen presentatie van dendrocyten (Koppel et al., 2005; Regan et al., 2010). Bij FIPV serotype I is fDC-SIGN direct verantwoordelijk voor de receptorbinding. Bij het serotype II zijn zowel fAPN als fDC-SIGN betrokken bij infectie, hoewel enkel fAPN zorgt voor de binding (Van Hamme et al., 2011). Na receptorbinding wordt het virus opgenomen via endocytose. De opname van FIPV door monocyten gebeurt via een clathrin- en caveolin-onafhankelijke pathway, in dit geval vooral afhankelijk van dynamin. Dit GTPase van 100 kDa is tevens betrokken bij andere processen van internalisatie, waaronder: fagocytose, clathrin-gemedieerde en caveolin-gemedieerde internalisatie. Dynamin speelt een rol in de pinching off van vesikels door een uitpuilend vesikel te omwikkelen en, via GTP hydrolyse, constrictie van het membraan te induceren (Hinshaw, 2000; Van Hamme et al., 2008). Eenmaal endocytose is opgetreden gaan virale envelop en endosomale membraan fuseren. Deze fusie wordt in gang gezet door enkele conformatieveranderingen van het S-glycoproteïne, geïnduceerd door: receptorbinding, endosoom acidificatie en/of proteolytische activiteit. De proteasen die hierbij van pas komen zijn bestudeerd voor het serotype II en zijn verschillend voor FECV en FIPV. FECV is afhankelijk van cathepsin B, cathepsin L en een zure endosomale omgeving, terwijl FIPV enkel cathepsin B benut en onafhankelijk is van cathepsin L en de endosomale pH (Regan et al., 2008). Een eerste conformatieverandering in het S-glycoproteïne resulteert in de projectie van het fusie peptide naar de endosomale membraan, waarna dit eiwit in de endosomale membraan verankerd wordt. Via een tweede conformatieverandering zal het transmembraan domein van het Seiwit in contact kunnen komen met het ingebed fusie peptide. Een fusie porie wordt gevormd waar het nucleokapsied doorheen zal binnentreden (Figuur 4). De fusie peptide is hoogst waarschijnlijk gelegen in het S2-subdomein (Belouzard et al., 2012). Figuur 4: Rol van het S eiwit in virale entry. 1: Receptorbinding. 2: Eerste conformatieverandering met verankering van het fusie peptide. 3: Tweede conformatieverandering met vorming van een fusie pore (uit Tripet et al., 2004). 8 Uncoating van het nucleokapsied zorgt ervoor dat het RNA beschikbaar komt te staan voor translatie en transcriptie. Het precieze mechanisme waarop dit gebeurt is nog niet bekend maar, zoals eerder vermeld, zou defosforylatie van het N-eiwit hierbij een rol kunnen spelen (Lai et al., 2007). 2.2. GENOOM REPLICATIE Voor de initiatie van RNA synthese is de translatie van het pol gen vereist met, zoals eerder omschreven, de productie van twee polyproteïnen tot gevolg: pp1a en pp1ab. Vervolgens worden deze twee polyproteïnen gekliefd door virale papaïne- en chymotrypsine-achtige autoproteïnasen, gecodeerd door OLR1a, om zestien niet-structurele eiwitten (nsp’s) en een onbekend aantal intermediaire eiwitten te vormen (Figuur 5). Deze intermediaire producten zouden tevens functioneel kunnen zijn (Ziebuhr et al., 2000; Snijder et al., 2003; Ziebuhr en Snijder, 2007). Papaïn-like pro proteïnasen (PL s) zijn gelegen in nsp3 en zijn op te delen in twee domeinen (PL1 pro pro en PL2 ). pro PL s zijn bijkomend werkzaam als deubiquitiniserend enzym. De ubiquitiniserende processen van de gastheercel kunnen bijgevolg gebruikt worden in voordeel van het virus (Lindner et al., 2005; Ziebuhr pro en Snijder, 2007). De 3C-like cysteïne proteïnase (3CL ) is gelegen in nsp5 en gaat zich via een autoproteolytische klieving losmaken van de aangrenzende gebieden. Vervolgens gaat het CL pro te werk door 11 verschillende aminozuursequenties binnen het pp1a en pp1ab te klieven (Ziebuhr et al., 2000; Ziebuhr en Snijder, 2007). Bijkomende enzymen gecodeerd door het pol-gen zijn RNA-afhankelijke RNA polymerase (RdRp), helicase, exonuclease, endoribonuclease, ADP-ribose-1”-fosfatase en ribose-2’-O methyltransferase (Ziebuhr en Snijder, 2007). RNA synthese geschiedt bijna volledig in het cytoplasma van de geïnfecteerde cel. Cellulaire processen zouden echter gecontroleerd kunnen worden door enkele van de virale eiwitten, zoals de N- en 3b-eiwitten, te localiseren naar de nucleolus (Hiscox et al., 2001; Wurm et al., 2001; Yuan et al., 2005). In het cytoplasma gaan virale eiwitten, waaronder nsp’s, en eventueel cellulaire eiwitten assembleren en zich associëren met dubbele membraan vesikels (DMV’s) om perinucleaire replicatietranscriptie complexen (RTC’s) te vormen. Deze membranen zijn hoogst waarschijnlijk afkomstig van het endoplasmatisch reticulum (Gosert et al., 2002; Snijder et al., 2006; Hagemeijer et al., 2010). De replicase subunits zijn niet hydrofoob waardoor zij niet zelfstandig kunnen associëren met DMV’s. Verankering wordt verzekerd via structuren gevormd door multispanning transmembrane domains, gecodeerd door OLR1a. De associatie met membraanstructuren zorgt voor de mogelijkheid om een geschikte omgeving voor RNA synthese aan te bieden, membraangebonden gastheer factoren te verwerven en dubbelstrengige RNA intermediairen af te schermen van afweermechanismen van de gastheer (Ziebuhr en Snijder, 2007). De nsp’s 1-11, gecodeerd door OLR1a, blijven nauw verbonden met het RTC terwijl de nsp’s 12-16, gecodeerd door OLR1b, loskomen en diffunderen in het cytoplasma (Sawicki et al., 2007). Replicatie van het genoom treedt op met behulp van RdRp, gelegen in het nsp12 (Ziebuhr en Snijder, 2007). Het (+)ssRNA wordt gebruikt als template voor de synthese van een intermediaire (- 9 )ssRNA streng, die op zijn beurt als template fungeert voor de synthese van meerdere nieuwe (+)ssRNA-strengen. Coronavirussen maken gebruik van een discontinue transcriptie model (Figuur 5) voor de productie van meerdere sg mRNA’s, die een nested set structuur bevatten. Dit wil zeggen dat zij identieke 3’-terminale uiteinden bevatten, maar over variabele afstanden uitbreiden richting het 5’terminus. De mRNA’s bevatten dus meestal meerdere OLR’s, hoewel translatie enkel optreedt voor het OLR aangrenzend aan het 5’-uiteinde. Zoals eerder vermeld, bevatten alle sg mRNA’s eenzelfde leider sequentie aan het 5’-uiteinde. Deze leider sequentie is afkomstig van het 5’-uiteinde van het genoom en wordt door middel van discontinue transcriptie verbonden aan de rest van het mRNA. Hierbij wordt er initieel, net zoals bij replicatie, de synthese van een negatieve streng in gang gezet aan het 3’-uiteinde. Gedurende de elongatie stuit RdRp op transcription regulatory sequences (TRS’s) die zorgen voor een stagnatie van de RNA synthese. Vervolgens treedt er een translocatie op van het RdRp naar het 3’-uiteinde van de leider sequentie (template switch), waar de RNA synthese hervat wordt. Hierbij bekomt men dus multipele negatieve sg RNA’s die als templates fungeren voor de synthese van overeenkomstige sg mRNA’s. De translatieproducten van de sg mRNA’s zijn de virale structurele eiwitten (Enjuanes et al., 2007). Figuur 5: Genoom expressie bij murien hepatitis virus A59 (MHV-A59) (uit Sawicki et al., 2007). LINKS: Translatie van ORF1a en ORF1b geeft twee polyproteïnen: pp1a en pp1ab. Deze twee polyproteïnen worden gekliefd om 16 niet-structurele eiwitten (nsp’s) te vormen. RECHTS: Het discontinue transcriptie model, aan de hand waarvan de verschillende structurele en accessoire eiwitten gevormd worden. Synthese van een negatieve streng wordt in gang gezet aan het 3’-uiteinde. RNA synthese wordt op variabele afstanden gestagneerd met als resultaat de productie van multipele subgenomische mRNA’s van verschillende lengten (een nested set). Enkel het openleesraam (OLR) aangrenzend aan het 5’-uiteinde wordt getransleerd. 10 2.3. ASSEMBLAGE EN SECRETIE Viraal RNA dat geïncorporeerd moet worden in nieuwe viruspartikels (ook wel gRNA genoemd) moet eerst gedifferentieerd worden van de eerder vernoemde subgenomische en cellulaire RNA’s. In het viraal genoom bevindt zich een verpakkingssignaal dat verantwoordelijk is voor deze specificiteit. Dit verpakkingssignaal is bij TGEV, en dus hoogst waarschijnlijk ook bij FCoV, gelegen aan het 5’-uiteinde (Escors et al., 2003). Vooreerst wordt het nucleokapsied gevormd in het cytoplasma door interactie van viraal RNA met N-proteïnen. Deze interactie gebeurt in vitro bij MHV tussen het RNA-bindend deel van de N-proteïne en zowel de leider sequentie als het verpakkingssignaal van het RNA. Deze interactie zou optreden gedurende de RNA synthese of aansluitend hieraan. N-proteïnen gaan niet specifiek binden aan het gRNA. Dit is onderzocht bij MHV, waar is aangetoond dat de N-proteïnen ook binden aan sg- en cellulaire RNA’s. Wel zullen de Nproteïnen een veel efficiëntere binding aangaan met het gRNA dan met de andere RNA’s, om zo het selectieproces te bevorderen (de Haan et al., 2000; Narayanan en Makino, 2007). Het zijn echter vooral de M-eiwitten die gRNA selectie bepalen. M-eiwitten gaan accumuleren ter hoogte van de budding site, namelijk de ERGIC (Figuur 6). Hier zou het Meiwit de selectie van gRNA regelen door een directe binding aan het verpakkingssignaal (Narayanan et al., 2003). Alleen die partikels waar er een binding is opgetreden tussen het M-eiwit en viraal RNA zullen efficiënt verpakt worden (Narayanan en Makino, 2001). Viral membraan budding van doorheen de ERGIC is het noodzakelijk om de envelop van het virus te vormen. Hiervoor zijn enkel Men E-eiwitten strict noodzakelijk. Meiwitten komen het meest frequent voor in de envelop en zijn eveneens het meest bepalend voor zijn formatie. Hierbij zijn verbindingen onderlinge tussen de laterale M-eiwitten belangrijk (Cornelis et al., 2000). Het E-eiwit speelt, ondanks zijn lage prevalentie in de envelop, toch een essentiele rol in virus budding. Zo geven E-eiwitten aanleiding tot een kromming Figuur 6: Replicatiecyclus van FIPV. 1-2.Binding en internalisatie. 3.Vrijstelling van genoom in het cytosol. 4.Translatie van de 16 nsp’s. 5.Assemblage van de RTC. 6.Genoom synthese en transcriptie tot mRNAs. 7.Translatie van mRNA’s naar eiwitten. 7b.Vorming van nucleokapsied (associatie van N-eiwitten met het genoom). 8.Assemblage van virale eiwitten t.h.v. het ERGIC. 9.Transport via de secretoire pathway. 10.Secretie van nieuwe virions. (Uit Dewerchin, 2008). 11 van membranen, wat belangrijk is in de morfogenese en eventueel het vrijstellen van het virion (Raamsman et al., 2000). Hiernaast zijn het voornamelijk de E-eiwitten, eventueel in combinatie met M-eiwitten, die de locatie van assemblage en budding bepalen. E-eiwitten gaan voornamelijk ter hoogte van het ERGIC accumuleren, terwijl M-eiwitten, wanneer alléén tot expressie gebracht, assembleren voorbij het ERGIC, ter hoogte van het Golgi-complex. Dit is aangetoond bij verschillende coronavirussen, waaronder FIPV (Klumperman et al., 1994). S-glycoproteïnen zijn niet essentieel voor assemblage en worden geïncorporeerd in de envelop door interactie met M-eiwitten. De virions worden vervolgens geleid naar het Golgi-apparaat waar zij verpakt worden in grote secretoire vesikels. Via conventionele exocytose fusioneren de vesikels met het plasmamembraan en worden de viruspartikels extracellulair gesecreteerd (Tooze et al., 1987). In tegenstelling tot TGEV, dat vrijgesteld wordt aan de apicale zijde van de enterocyt (Rossen et al., 1994), zal de exocytose van FCoV en CCoV aan de basolaterale zijde plaatsgrijpen (Rossen et al., 2001). 3. EPIDEMIOLOGIE FCoV is wereldwijd verspreid in zo goed als alle kattenpopulaties. Een serosurvey verricht op gedomesticeerde katten afkomstig van 13 verschillende landen toonde een seropositiviteit aan van 20-60% (Horzinek en Osterhaus, 1979). Bij groepshuisvesting zou de seroprevalentie op kunnen lopen tot 90% (Addie et al., 2000). Deze resultaten komen overeen met andere prevalentie-studies, waarbij er in 30-90% van de katten detecteerbaar virus is gevonden in faeces- en/of bloedstalen (Herrewegh et al., 1997; Addie en Jarrett, 2001; Kennedy et al., 2002; Pedersen et al., 2004; Haijema et al., 2007). Het merendeel van deze infecties verloopt mild of subklinisch en blijft beperkt tot het gastro-intestinaal kanaal. Slechts 5-12% van de geïnfecteerde katten zullen het FIP syndroom ontwikkelen (Addie en Jarrett, 1992; Foley et al., 1997). De hogere prevalenties van FCoV en het ontstaan van FIP zijn geassocieerd met de aanwezigheid van bepaalde risicofactoren (Drechsler et al., 2011). Het aantal katten per huishouden heeft een significante invloed op de prevalentie binnen de populatie (Cave et al., 2004). Dit is voornamelijk te verklaren door de faecaal-orale transmissieroute van het enterisch biotype. Hoe hoger de bezettingsdichtheid, hoe meer de katten in contact komen met besmette faeces. Volgens de inwendige mutatie theorie is er bij een verhoogde infectiedruk meer kans op het ontstaan van mutaties, waardoor FIP eerder zal ontstaan (zie 5.1.1. In vivo mutatie). Een multipele huisvesting zal bijkomend resulteren in stress met als gevolg immunosuppressie, waardoor de infectie gemakkelijker zal aanslaan. Andere aandoeningen die het immuunsysteem onderdrukken, zoals infecties met het felien immunodeficientievirus (FIV) en/of FeLV kunnen eveneens de ontwikkeling van FIP in de hand werken (Poland et al., 1996; Foley et al., 1997; Pedersen et al., 2009b; Drechsler et al., 2011). Jonge en mannelijk intacte katten lopen het hoogst risico op de ontwikkeling van FIP (Rohrbach et al., 2001). Ook zijn er raspredisposities aangetoond waarbij de Abessijn, Bengaal, Birmaan, Himalayan, Ragdoll en Rex allen een verhoogd risico lopen (Pesteanu-Somogyi et al., 2006). 12 4. PATHOGENESE VAN FECV Zoals eerder vermeld, gebeurt de transmissie van FECV via een faecaal-orale route en bestaat er hoofdzakelijk een tropisme voor enterocyten van de intestinale villi. De vermeerdering van FECV is beperkt tot een specifieke regio binnen het gastro-intestinaal kanaal (Figuur 7). Viraal mRNA, indicatief voor replicatie, is enkel terug te vinden ter hoogte van ileum, colon en rectum (Herrewegh et al., 1997). Virusvermeerdering kan een destructie van het intestinaal epitheel veroorzaken, resulterend in een (meestal milde) diarree (Hartmann, 2005). Binnen één week na orale opname van FECV worden er reeds viruspartikels uitgescheiden via de faeces (Meli et al., 2004). FECV zou monocyten/macrofagen eveneens te in infecteren. staat FCoV zijn om partikels werden aangetroffen, hoewel aan veel lagere concentraties in vergelijking met FIPV, in monocyten/macrofagen van zowel het bloed (Gunn-Moore et al., 1998; Dewerchin et al., 2005) als de parenchymateuze weefsels van gezonde Figuur 7: Immunofluorescentiekleuring van de dunne darm van een met FCoV geïnfecteerde kat. Het virus is geconcentreerd ter hoogte van het apicaal epitheel aan de toppen van de intestinale villi (uit Pedersen et al., 2009a). katten (Meli et al., 2004). Hierdoor kan men aannemen dat FECV, net als FIPV, systemisch verspreid wordt via een monocyt-geassocieerde viremie. De onderzoeksgroep van Pedersen heeft de uitscheiding van FECV opgedeeld in verschillende fasen. De primaire fase duurt 7-18 maanden en omvat de periode met het hoogste niveau van excretie. De kwantiteit van FECV die uitgescheiden wordt is positief gecorreleerd met de titer van antistoffen. In de tweede fase gaat de infectie één van drie mogelijke paden volgen. De kat kan hetzij persisterend, hetzij intermitterend virus uitscheiden of, als derde mogelijkheid, volledig herstellen van infectie (Pedersen et al., 2008). Persistentie zal hoofdzakelijk plaatsvinden ter hoogte van het colon en in mindere mate ter hoogte van andere parenchymateuze weefsels zoals mesenterische lymfeknopen, lever, nier en milt (Meli et al., 2004; Kipar et al., 2010). Opgebouwde immuniteit is zwak en van korte duur waardoor herinfecties (met dezelfde stam, een andere stam of een combinatie van stammen) frequent voorkomen (Addie et al., 2003). 5. PATHOGENESE VAN FIPV Één van de belangrijkste verschillen tussen FECV en FIPV is hun celtropisme; FECV blijft hoofdzakelijk beperkt tot de enterocyten van het gastro-intestinaal kanaal terwijl FIPV efficiënt kan vermeerderen in monocyten/macrofagen en, via deze cellen, een uitgebreide systemische infectie kan 13 veroorzaken, met alle gevolgen van dien. De pathogenese van FIP is een complex proces, waarbij een combinatie van virale en gastheerfactoren van belang zijn. 5.1. VIRALE FACTOREN 5.1.1. In vivo mutatie Een eerste hypothese voor de pathogenese van FIP is de inwendige mutatie theorie; FIPV zou in vivo tot stand komen via mutaties van FECV (Poland et al., 1996; Vennema et al., 1998; Myrrha et al., 2011; Kipar en Meli, 2014). Allereerst worden intestinale macrofagen beladen met FECV en, via de regionale lymfeklieren, in de bloedbaan gestort om vervolgens systemisch te verspreiden. De mutaties vinden hoogst waarschijnlijk plaats in monocyten/macrofagen, aangezien het virus op deze manier zich progressief kan aanpassen aan dit type cel (Pedersen et al., 2012). FIPV zou tevens op eender welk tijdstip na inoculatie kunnen ontstaan. De inwendige mutatie theorie wordt onderbouwd door verschillende bevindingen. Ten eerste wordt er aangenomen dat, in tegenstelling tot FECV, een horizontale transmissie zo goed als geen rol speelt in de verspreiding van FIPV. Een eerste aanwijzing hiervoor is het feit dat FIP zelden voorkomt, ondanks de hoge prevalentie van FCoV’s. Dit doet vermoeden dat FECV carriers een bron zijn van FIPV. Een mogelijke verklaring hiervoor is dat er gewoonweg onvoldoende uitscheiding van FIPV optreedt. Zowel replicatie als excretie ter hoogte van de darmen is significant lager bij een kat met FIP dan bij een infectie met FECV. Dit in tegenstelling tot de andere aangetaste weefsels, waar het virus in talrijke hoeveelheden aanwezig is (Pedersen et al., 2009b; Hornyák et al., 2012). Ten tweede zou een oronasale inoculatie van katten met uitgescheiden FIPV partikels geen ziekte kunnen induceren (Pedersen et al., 2012). Anderzijds heeft de experimentele inoculatie van FIV-positieve katten met FECV wél al eens geresulteerd in FIP (Poland et al., 1996). De twee biotypen worden ook frequent samen, als nauw gerelateerde paren, aangetroffen, zowel binnen eenzelfde populatie (Pedersen et al., 1981; Vennema et al., 1998) als binnen specifieke geografische gebieden (Poland et al., 1996; Pedersen et al., 2009b; Chang et al., 2011; Barker et al., 2013). FECV en FIPV zijn noch morfologisch noch serologisch te onderscheiden van elkaar. Aan de hand van moleculaire studies heeft men significante verschillen tussen de twee biotypen kunnen aantonen, die mogelijk een verklaring geven voor het ontstaan van FIP (Kipar en Meli, 2014). Chang et al. hebben de volledige genomen van FECV en FIPV vergeleken en significante sequentieverschillen gevonden ter hoogte van het S-gen, hoewel de functionele gevolgen hiervan nog niet zijn bestudeerd. In het S2-subdomein zijn er twee alternatieve codons aangetoond bij 95% van de bestudeerde FIP gevallen. Deze mutaties bevinden zich meer specifiek ter hoogte van de fusie peptide (Chang et al., 2012). Ter hoogte van de overgang S1-S2 zouden eveneens mutaties in de furin cleavage site een rol kunnen spelen. Het is plausibel dat, tengevolge van deze mutaties, alternatieve proteasen vereist zijn voor de klieving van deze regio waardoor er een wijziging in celtropisme optreedt (Licitra et al., 2013). Ook zouden verschillen ter hoogte van het 3c-gen van belang zijn. Het 3c-eiwit behoort, zoals het M-eiwit, tot de klasse III transmembraan eiwitten en zal 14 tevens een membraan drievoudig overspannen (Haijema et al., 2007; Kipar en Meli, 2014). Het 3ceiwit is onder andere essentieel voor de virusvermeerdering in enterocyten en is bijgevolg intact in bijna alle FECV’s. Dit in tegenstelling tot FIPV, waarvan de meerderheid deleties in het 3c-gen bevatten (Chang et al., 2010; Pedersen et al., 2012). Deze mutatie is echter niet een absolute vereiste, aangezien infectieuze FIPV stammen met een intacte 3c-gen ook al zijn aangetoond (Vennema et al., 1998). Er zijn dus bijkomende factoren die een rol spelen in het ontstaan van FIPV. De 7a- en 7b-genen coderen respectievelijk voor een klein membraan eiwit en een oplosbaar glycoproteïne. Hoewel er is aangetoond dat deze eiwitten overbodig zijn voor vermeerdering in vitro, zouden zij een cruciale rol kunnen spelen bij natuurlijke infecties via een interactie met het immuunsysteem van de gastheer (Haijema et al., 2007). Zo zal het 7a-eiwit, als type I interferon (IFN) antagonist, antivirale protectie kunnen geven (Dedeurwaerder et al., 2014) en het 7b-eiwit aanleiding geven tot de productie van antistoffen (Kennedy et al., 2008). Deleties in genen 7a en 7b werden gevonden bij FECV stammen en zijn gerelateerd aan een afname in virulentie (Vennema et al., 1992; Haijema et al., 2004; Takano et al., 2011; Dedeurwaerder et al., 2013). Indien FECV, zoals eerder geconstateerd, de voorloper is van FIPV zou men nochtans deleties in FIPV verwachten en niet in FECV. Later werden de deleties in FECV geassocieerd met een adaptatie aan celcultuur; ze zijn dus niet standaard voor natuurlijke infecties met FECV en de aanwezigheid van 7b zou zelfs een selectief voordeel bieden (Herrewegh et al., 1995). De verminderde virulentie van FECV zou hier wederom verklaard kunnen worden door de aanwezigheid van intacte 3-genen. Zo is er aangetoond dat de aanwezigheid van 3a- en 3b-eiwitten essentieel zijn voor de werking van het 7a-eiwit (Dedeurwaerder et al., 2014) en dat een intacte 3c-gen zorgt voor een onderdrukking van het 7b-gen (Myrrha et al., 2011). 5.1.2. Circulerende virulente/avirulente stammen Als tweede verklaring voor de pathogenese van FIPV zijn Brown et al. gekomen met een hypothese van circulerende virulente en avirulente stammen (Brown et al., 2009). Deze hypothese stelt dat er verschillende stammen van FCoV circuleren in de kattenpopulatie, namelijk virulente en avirulente stammen. FIP zou enkel optreden wanneer een kat geïnfecteerd wordt met een virulente stam. Bovengenoemde hypothese gaat gepaard met de vorming van quasispecies (Myrrha et al., 2011). Dit zijn stammen die tot één bepaalde species behoren maar een significante heterogeniteit vertonen. RNA virussen hebben een hoge mutatiefrequentie die te wijten is aan de afwezigheid van een proofreading activiteit in de RdRp. Hierdoor worden replicatiefouten niet herkend, krijgen ze de mogelijkheid om te accumuleren en geven bijgevolg aanleiding tot de ontwikkeling van quasispecies (Kiss et al., 2000; Battilani et al., 2003). Sommige van deze quasispecies bezitten een gewijzigd celtropisme en pathogeniciteit en kunnen zo resulteren in FIP. Het is echter nog onduidelijk of deze heterogeniteit daadwerkelijk leidt tot het optreden van quasispecies (Myrrha et al., 2011). Deze theorie zou voornamelijk van toepassing zijn op virussen van het serotype I, die een grotere genetische diversiteit vertonen dan die van het serotype II (Duarte et al., 2009; Lin et al., 2009). Hoewel er in vivo inderdaad een verband is gevonden tussen het optreden van FIP en een grotere heterogeniteit 15 (Battilani et al., 2003), wordt de significantie van deze hypothese in twijfel gebracht. Indien deze theorie namelijk een hoofdrol zou spelen in de ontwikkeling van FIP, zou men epidemieën verwachten, die geassocieerd zijn met de aanwezigheid van virulente FCoV stammen. Nochtans zijn er slechts sporadische gevallen van FIP epidemieën vermeld (Kipar en Meli, 2014). 5.2. GASTHEERFACTOREN Éénmaal geïnfecteerd gaan circulerende monocyten, via de vrijstelling van cytokines, voor een systemische reactie zorgen waardoor de infectie in stand gehouden kan worden. Onder andere granulocyt-koloniestimulerende factor (G-CSF), monocyt-koloniestimulerende factor (M-CSF), granulocyt-macrofaag-koloniestimulerende factor (GM-CSF), interleukine (IL)-6 en tumor necrosis factor (TNF)-α zorgen voor de proliferatie en differentiatie van zowel monocyten als neutrofielen in de hemolymfatische weefsels (Kipar et al., 2006; Kipar en Meli, 2014). Hierdoor wordt een constante aanvoer en infectie van monocyten verzekerd. Een volgende belangrijke stap in de pathogenese van FIPV is de activatie van monocyten. Het precieze mechanisme waarop dit gebeurt is nog niet bekend, doch zou gemedieerd kunnen zijn door onder meer lage concentraties aan IL-12. Dit cytokine is een belangrijke stimulator van de cellulaire (Th1-)immuunrespons. In het geval van FIP is er dus sprake van een defecte cellulaire immuniteit, die de activatie van monocyten zou toestaan (Kipar et al., 2006). Men heeft geprobeerd van deze kennis gebruik te maken door IL-12 toe te dienen als cytokine adjuvans bij DNA vaccinatie. In tegenstrijd met de verwachtingen (namelijk die van een verbeterde cellulaire immuniteit) vertoonden de behandelde katten een verhoogde vatbaarheid voor de ontwikkeling van FIP. Hieruit is gebleken dat de effecten van IL-12 dosis gebonden zijn, waarbij hoge concentraties aan IL-12 tevens een onderdrukking van de cellulaire immuniteit veroorzaken (Glansbeek et al., 2002). Interferon (IFN)-y wordt eveneens geassocieerd met een sterke cellulaire immuunrespons, waarbij hoge systemische concentraties van IFN-y de ontwikkeling van FIP zouden beletten (Gelain et al., 2006). De lage systemische concentraties gezien bij FIP zijn hoogst waarschijnlijk een gevolg van lymfopenie (GunnMoore et al., 1998). Hiertegenover gaan hoge lokale concentraties van IFN-y (ter hoogte van de FIPletsels) wederom zorgen voor monocyt-activatie (Berg et al., 2005). De activatie van monocyten gebeurt herhaaldelijk in kortdurende periodes. Tussen deze periodes in zouden de granulomateuze letsels zichzelf kunnen onderhouden (Kipar et al., 1998). De geactiveerde monocyten gaan op hun beurt de ontwikkeling van een granulomateuze phlebitis en periphlebitis in de hand werken. Ze vertonen een verhoogde activiteit van het p38 mitogeen-geactiveerde proteïne kinase (MAPK), met als resultaat een upregulatie van cytokines (Regan et al., 2009). Onder andere vascular endothelial growth factor (VEGF) en TNF-α worden vrijgesteld, die zorgen voor een activatie van endotheliale cellen. Dit wordt gekenmerkt door een verhoogde expressie van MHCII. Via andere cytokines, zoals TNF-α en IL-1β, en adhesiemoleculen (o.a. CD18) kunnen de monocyten interageren met het endotheel (Figuur 8) (Kipar et al., 2005). T- en B- cellen gaan eveneens hun secretie van adhesiemoleculen upreguleren (Olyslaegers et al., 2013). Door de aanhechting en emigratie van monocyten worden er gradueel (peri-)vasculaire granulomen gevormd. Deze granulomen bestaan hoofdzakelijk uit macrofagen, met een klein aantal neutrofielen 16 en T-cellen (Kipar et al., 2005). In chronische infecties gaan B-cellen langzamerhand macrofagen aan de periferie vervangen (Kipar et al., 1998). Naast hun rol in de interactie tussen monocyten en endotheel, gaan TNF-α en IL-1β eveneens de secretie van matrix metalloproteïnase-9 (MMP-9) stimuleren. Dit enzym katalyseert de degradatie van collageen type IV waardoor het vasculaire basale membraan wordt opgelost. Letsels bij FIP zijn dus niet het gevolg van een type III overgevoeligheidsreactie (zoals vroeger werd gedacht) (Kipar et al., 2005). Figuur 8: Hypothetisch model voor de ontwikkeling van FIP-laesies. A. FIPV infectie activeert monocyten die cytokines vrijstellen met een auto- en paracriene werking. B. Als reactie op cytokines gaan de endotheelcellen en monocyten adhesiemoleculen tot expressie brengen. Dit faciliteert rollen, adhesie en transmigratie van leukocyten. C. Na transmigratie gaan de geïnfecteerde monocyten differentiëren tot macrofagen. Macrofagen kunnen de virale replicatie beter ondersteunen en gaan meer cytokines en chemokines vrijstellen. D. Verhoogde expressie van adhesiemoleculen en aantrekking van leukocyten (neutrofielen, T- en B- lymfocyten en monocyten). E. Uitgebreide transmigratie van leukocyten. F. Geïnfiltreerde cellen vormen typische perivasculaire granulomen. Het oplossen van het vasculair basale membraan geeft aanleiding tot de exsudatieve vorm van FIP (uit Olyslaegers, 2014). 17 In tegenstelling tot FCoV-geïnfecteerde dieren die gezond zijn gebleven, ziet men bij FIPkatten een uitgesproken depletie in het lymfoïd weefsel. Bij jonge dieren is vooral de thymus atrofie opvallend. In het terminale stadium is er een uitgesproken lymfopenie met een duidelijke reductie in (CD4+)- en (CD8+)-lymfocyten (Kipar et al., 1999; Kipar et al., 2001; de Groot-Mijnes et al., 2005). De apoptose van B- en T-lymfocyten zou in gang gezet worden door TNF-α, uitgescheiden door geïnfecteerde macrofagen (Haagmans et al., 1996; Dean et al., 2003; Takano et al., 2007; Myrrha et al., 2011). TNF-α wordt vooral geassocieerd met een humorale (Th2) immuunrespons. Hieruit blijkt dat vooral de cellulaire immuniteit van belang is in het voorkomen van FIP. Vergeleken met katten die FIP ontwikkelden, vertoonden de gezonde dieren hogere concentraties van IL-10 in de milt en lagere gehalten van IL-6, G-CSF en M-CSF in de mesenterische lymfeknopen. Bescherming van ziekte zou tevens geassocieerd zijn met een laag niveau van TNF-α (geassocieerd met een humoraal immuunrespons) en hoge lokale concentraties van IFN-γ (geassocieerd met een cellulair immuunrespons) (Kipar et al., 2006). Bijkomend ziet men een depletie en verminderde cytotoxiciteit van natural killer (NK) cellen in het bloed en ter hoogte van de lymfatische weefsels (Vermeulen et al., 2013). Acute-fase eiwitten, zoals alfa-1-zuur glycoproteïne (AGP), zijn in alle gevallen van FIP verhoogd (Giordano et al., 2003). In tegenstelling tot de cellulaire immuniteit, biedt de humorale immuniteit geen bescherming tegen FIP. Erger nog, het zou zelfs de ontwikkeling van FIP in de hand werken. Replicatie van FIPV komt initieel traag op gang om pas na een tweetal weken significant te stijgen, gelijktijdig met het verschijnen van specifieke antistoffen (Weiss et al., 1981; Pedersen et al., 2009a). Deze antistoffen werken onder andere in op de S- en N-eiwitten. Anti-S1-antistoffen zijn theoretisch in staat om het virus te neutraliseren door het blokkeren van receptorbinding waardoor virale entry wordt belemmerd. In de realiteit zijn de antistoffen echter niet in staat om het virus uit te schakelen. Sterker nog, dieren die FIPV antistoffen kregen toegediend zouden eerder FIP ontwikkelen en hier ook erger aan lijden. Een mogelijke verklaring voor het verband tussen de aanwezigheid van antistoffen en de progressie van FIP is het optreden van antibody-dependent enhancement of infectivity (ADEI). Men spreekt van ADEI wanneer de infectie van de gastheercel, in dit geval de monocyt/macrofaag, gemakkelijker optreedt in aanwezigheid van virus-antistof complexen dan in aanwezigheid van het virus alleen. De opname van het virus-antistof complex geschiedt via Fc-gemedieerde endocytose (Olson et al., 1992). IFN-y speelt hier wellicht een rol door de expressie van Fc receptoren op te drijven (Berg et al., 2005). ADEI is experimenteel bevestigd door geïmmuniseerde katten te infecteren met een FIPV van hetzelfde serotype (Takano et al., 2008). Het belang van ADEI moet echter niet overschat worden. ADEI is enkel nog maar in experimentele infecties aangetoond, waardoor het belang bij natuurlijke infecties in twijfel wordt gebracht (Meli et al., 2004; Hartmann, 2005). Tevens zou het immuunsysteem in het geval van ADEI alsnog in staat moeten zijn om de geïnfecteerde cellen te vernietigen (Dewerchin et al., 2006). Dewerchin et al. hebben echter alternatieve verklaringen kunnen geven voor de immuun-evasie van FIPV. Zo hebben zij aangetoond dat slechts 50% van de monocyten virale glycoproteïnen tot expressie brengen aan hun celoppervlakte (Dewerchin et al., 2005). Bijkomend zou het toevoegen van antistoffen leiden tot internalisatie van deze oppervlakte-antigenen, waardoor de 18 cellen die geïnfecteerd zijn niet meer als dusdanig herkend kunnen worden door het immuunsysteem (Dewerchin et al., 2006). Klinisch wordt er een onderscheid gemaakt tussen een exsudatieve en een droge vorm van FIP. Het verschil tussen de twee vormen vorm van FIP kan gekoppeld worden aan de wisselwerking tussen humorale en cellulaire immuniteit. Zo zal een sterk humoraal respons, gepaard met een zwakke cellulaire immuniteit, leiden tot de exsudatieve vorm. Een sterkere cellulaire immuniteit resulteert in de droge vorm van FIP (Pedersen et al., 2009a). De exsudatieve vorm komt het meeste voor en wordt gekenmerkt door een fibrineuze en granulomateuze serositis met eiwitrijke sereuze effusies in de lichaamsholten. Dit in tegenstelling tot de droge vorm, waarbij er geen sprake is van effusie, maar wel de typische pyogranulomen ter hoogte van de inwendige organen (Kipar en Meli, 2014). Aangetaste organen omvatten de nieren, mesenterische lymfeknopen, darmwand, lever, het centraal zenuwstelsel en de ogen. Ook mengvormen van exsudatieve en droge FIP kunnen voorkomen. Deze wijzen meestal op een transitiefase tussen de twee vormen (Pedersen et al., 2009a). Figuur 8: Letsels van felien infectieuze peritonitis. 3. Exsudatieve vorm van FIP. Serofibrineuze en granulomateuze serositis met granulomateuze letsels t.h.v. de lever. 4. Vergrote mesenterische lymfeknoop vanwege een granulomateuze inflammatie. 5. Jejunum met multipele granuloma’s in de serosa. 6. Jejunum met kleine sub-serosale granulomateuze letsels die het verloop van de venen volgen (phlebitis en/of periphlebitis: pijl). 7. Nier met granulomateuze phlebitis en periphlebitis van een vene in het kapsel. 8. Hersenen met multifocale granumolateuze phlebitis en periphlebitis van de corticale leptomeningeale vene (pijl) (uit Kipar en Meli, 2014). 19 BESPREKING Over het feit dat felien infectieuze peritonitis ontstaat uit in vivo mutatie van het felien enterisch coronavirus kan niet meer worden getwijfeld. Hieruit blijkt dat de hypothese van circulerende virulente en avirulente stammen en het daarmee gepaard gaande optreden van epidemieën slechts een ondergeschikte rol speelt in de pathogenese van FIP. Uiteraard spelen gastheerfactoren een cruciale rol, waarbij de cellulaire immuniteit een duidelijk beschermend effect heeft en een humorale immuunrespons FIP eerder in de hand zal werken. De exacte mutaties die verantwoordelijk zijn voor het ontstaan van FIP uit FECV kunnen op twee manieren worden bestudeerd. Ten eerste kan men in vivo FECV- en FIPV stammen verzamelen en de sequenties van deze virussen ten opzichte van elkaar vergelijken. Deze sequentiële analyses zijn al veelvuldig uitgevoerd met als conclusie dat voornamelijk mutaties ter hoogte van de S-, 3c-, 7aen 7b-genen van belang zijn. Een beperking van deze methode is dat men de pathobiologische relevantie van deze mutaties niet kan verduidelijken. Hiervoor is een in vitro model, als tweede optie, meer geschikt. Tot op heden is het enkel mogelijk geweest om deze in vitro vergelijkingen uit te voeren op serotype II stammen, met name WSU 79-1683 als prototype voor FECV en WSU 79-1146 als prototype voor FIPV. De replicatie van deze twee stammen is bestudeerd in Crandell Rees feline kidney (CrFK) cellen, felis catus whole fetus (fcwf) cellen, peritoneale macrofagen, beenmerggederiveerde macrofagen en perifere bloed-monocyten (Desmarets et al., 2013). Er was geen beschikking over een celcultuur van intestinale epitheelcellen, niettegenstaande dat dit de doelcellen zijn van FECV. Het is dus noodzakelijk geweest om deze FCoV-stammen eerst te adapteren aan de gebruikte celculturen. Hiernaast zijn er deleties in het 3c-gen van WSU 79-1683 gevonden, wat doet vermoeden dat deze stam geen zuiver FECV-prototype is, maar eigenlijk is ontstaan uit een FIPV stam (Pedersen et al., 2009a). Dit terzijde, zijn studies met gebruik van het serotype II per definitie minder relevant aangezien zij niet alleen in een aanzienlijk lagere frequentie circuleren dan het serotype I, maar daarenboven minder frequent zouden resulteren in klinische FIP. Men is echter genoodzaakt geweest om onderzoek te verrichten op het serotype II wegens een gebrek aan een geschikt in vitro model voor het serotype I. Enkele serotype I FIPV stammen hebben zich in het verleden aan kunnen passen aan fcwf cellen. Doch, bij intraperitoneale inoculatie van specific pathogen free (SPF) katten vertoonden deze stammen een verlies aan pathogeniciteit (Tekes et al., 2012). Recent is voor het eerst een cellijn ontwikkeld waarin enterische serotype I stammen succesvol kunnen vermeerderen. Deze celculturen bestaan uit intestinale epitheelcellen afkomstig van het ileum en het colon, waarbij er een gecombineerde expressie van simian virus 40 (SV40) T-antigeen en human Telomerase Reverse Transcriptase (hTERT) geïnduceerd is (Desmarets et al., 2013). Dankzij deze ontwikkeling heeft men eindelijk toegang tot een betrouwbaar in vitro model voor het bestuderen van het FECV. Aan de hand van dit veelbelovend model zou men in staat kunnen zijn om de impact van specifieke mutaties op de pathobiologie van het virus te bestuderen en op deze manier het precieze ontstaansmechanisme van FIP uit FECV te gaan ontrafelen. Deze kennis zou vervolgens gebruikt kunnen worden als aangrijpingspunt om technieken te ontwikkelen die de overgang van het felien enterisch coronavirus naar felien infectieuze peritonitis beletten. 20 REFERENTIELIJST Addie, D. D., & Jarrett, O. (1992). A study of naturally occurring feline coronavirus infections in kittens. Veterinary Record, 130(7), 133-137. Addie, D. D., & Jarrett, O. (2001). Use of a reverse-transcriptase polymerase chain reaction for monitoring the shedding of feline coronavirus by healthy cats.Veterinary Record, 148(21), 649-653. Addie, D. D., Schaap, I. A. T., Nicolson, L., & Jarrett, O. (2003). Persistence and transmission of natural type I feline coronavirus infection. Journal of General Virology, 84(10), 2735-2744. Addie, D. D., Toth, S., Reid, S., Jarrett, O., Dennis, J. M., & Callanan, J. J. (2000). Long-term impact on a closed household of pet cats of natural infection with feline coronavirus, feline leukaemia virus and feline immunodeficiency virus. Veterinary Record, 146(15), 419-424. Ballesteros, M. L., Sanchez, C. M., & Enjuanes, L. (1997). Two amino acid changes at the N-terminus of transmissible gastroenteritis coronavirus spike protein result in the loss of enteric tropism. Virology, 227(2), 378-388. Barker, E. N., Tasker, S., Gruffydd-Jones, T. J., Tuplin, C. K., Burton, K., Porter, E., ... & Siddell, S. G. (2013). Phylogenetic analysis of feline coronavirus strains in an epizootic outbreak of feline infectious peritonitis. Journal of Veterinary Internal Medicine, 27(3), 445-450. Barlough, J. E., Johnson-Lussenburg, C. M., Stoddart, C. A., Jacobson, R. H., & Scott, F. W. (1985). Experimental inoculation of cats with human coronavirus 229E and subsequent challenge with feline infectious peritonitis virus. Canadian journal of comparative medicine, 49(3), 303. Barlough, J. E., Stoddart, C. A., Sorresso, G. P., Jacobson, R. H., & Scott, F. W. (1984). Experimental inoculation of cats with canine coronavirus and subsequent challenge with feline infectious peritonitis virus. Laboratory animal science, 34(6), 592-597. Battilani, M., Coradin, T., Scagliarini, A., Ciulli, S., Ostanello, F., Prosperi, S., & Morganti, L. (2003). Quasispecies composition and phylogenetic analysis of feline coronaviruses (FCoVs) in naturally infected cats. FEMS Immunology & Medical Microbiology, 39(2), 141-147. Belouzard, S., Millet, J. K., Licitra, B. N., & Whittaker, G. R. (2012). Mechanisms of coronavirus cell entry mediated by the viral spike protein.Viruses, 4(6), 1011-1033. Berg, A. L., Ekman, K., Belak, S., & Berg, M. (2005). Cellular composition and interferon-γ expression of the local inflammatory response in feline infectious peritonitis (FIP). Veterinary microbiology, 111(1), 15-23. Bosch, B. J., de Haan, C. A., Smits, S. L., & Rottier, P. J. (2005). Spike protein assembly into the coronavirion: exploring the limits of its sequence requirements. Virology, 334(2), 306-318. Brown, M. A., Troyer, J. L., Pecon-Slattery, J., Roelke, M. E., & O'Brien, S. J. (2009). Genetics and pathogenesis of feline infectious peritonitis virus. Emerging infectious diseases, 15(9). Cave, T. A., Golder, M. C., Simpson, J., & Addie, D. D. (2004). Risk factors for feline coronavirus seropositivity in cats relinquished to a UK rescue charity. Journal of Feline Medicine & Surgery, 6(2), 53-58. Chang, H. W., de Groot, R. J., Egberink, H. F., & Rottier, P. J. (2010). Feline infectious peritonitis: insights into feline coronavirus pathobiogenesis and epidemiology based on genetic analysis of the viral 3c gene. Journal of general virology, 91(2), 415-420. 21 Chang, H. W., Egberink, H. F., Halpin, R., Spiro, D. J., & Rottier, P. J. (2012). Spike protein fusion peptide and feline coronavirus virulence. Emerging infectious diseases, 18(7), 1089. Chang, H. W., Egberink, H. F., & Rottier, P. J. (2011). Sequence analysis of feline coronaviruses and the circulating virulent/avirulent theory. Emerg Infect Dis, 17(4), 744-6. Chen, H., Gill, A., Dove, B. K., Emmett, S. R., Kemp, C. F., Ritchie, M. A., ... & Hiscox, J. A. (2005). Mass spectroscopic characterization of the coronavirus infectious bronchitis virus nucleoprotein and elucidation of the role of phosphorylation in RNA binding by using surface plasmon resonance. Journal of virology, 79(2), 1164-1179. Cologna, R., Spagnolo, J. F., & Hogue, B. G. (2000). Identification of nucleocapsid binding sites within coronavirus-defective genomes. Virology, 277(2), 235-249. Compton, S. R., Rogers, D. B., Holmes, K. V., Fertsch, D., Remenick, J., & McGowan, J. J. (1987). In vitro replication of mouse hepatitis virus strain A59. Journal of virology, 61(6), 1814-1820. Dean, G. A., Olivry, T., Stanton, C., & Pedersen, N. C. (2003). In vivo cytokine response to experimental feline infectious peritonitis virus infection. Veterinary microbiology, 97(1), 1-12. Dedeurwaerder, A., Desmarets, L. M., Olyslaegers, D. A., Vermeulen, B. L., Dewerchin, H. L., & Nauwynck, H. J. (2013). The role of accessory proteins in the replication of feline infectious peritonitis virus in peripheral blood monocytes. Veterinary microbiology, 162(2), 447-455. Dedeurwaerder, A., Olyslaegers, D. A., Desmarets, L. M., Roukaerts, I. D., Theuns, S., & Nauwynck, H. J. (2014). ORF7-encoded accessory protein 7a of feline infectious peritonitis virus as a counteragent against IFN-α-induced antiviral response. Journal of General Virology, 95(Pt 2), 393402. De Groot-Mijnes, J. D., van Dun, J. M., van der Most, R. G., & de Groot, R. J. (2005). Natural history of a recurrent feline coronavirus infection and the role of cellular immunity in survival and disease. Journal of virology, 79(2), 1036-1044. De Haan, C. A., Vennema, H., & Rottier, P. J. (2000). Assembly of the coronavirus envelope: homotypic interactions between the M proteins. Journal of virology, 74(11), 4967-4978. Delmas, B., Gelfi, J., Kut, E., Sjöström, H., Noren, O., & Laude, H. (1994). Determinants essential for the transmissible gastroenteritis virus-receptor interaction reside within a domain of aminopeptidase-N that is distinct from the enzymatic site. Journal of virology, 68(8), 5216-5224. Desmarets, L. M., Theuns, S., Olyslaegers, D. A., Dedeurwaerder, A., Vermeulen, B. L., Roukaerts, I. D., & Nauwynck, H. J. (2013). Establishment of feline intestinal epithelial cell cultures for the propagation and study of feline enteric coronaviruses. Veterinary research, 44(1), 71. Dewerchin, H. (2008). Characterization of putative immune evasion mechanisms of feline infectious peritonitis virus. Ghent University. Faculty of Veterinary Medicine, Merelbeke, Belgium. Dewerchin, H. L., Cornelissen, E., & Nauwynck, H. J. (2005). Replication of feline coronaviruses in peripheral blood monocytes. Archives of virology, 150(12), 2483-2500. Dewerchin, H. L., Cornelissen, E., & Nauwynck, H. J. (2006). Feline infectious peritonitis virus-infected monocytes internalize viral membrane-bound proteins upon antibody addition. Journal of general virology, 87(6), 1685-1690. 22 Dong, X., An, B., Kierstead, L. S., Storkus, W. J., Amoscato, A. A., & Salter, R. D. (2000). Modification of the amino terminus of a class II epitope confers resistance to degradation by CD13 on dendritic cells and enhances presentation to T cells. The Journal of Immunology, 164(1), 129-135. Drechsler, Y., Alcaraz, A., Bossong, F. J., Collisson, E. W., & Diniz, P. P. V. (2011). Feline coronavirus in multicat environments. Veterinary Clinics of North America: Small Animal Practice, 41(6), 11331169. Duarte, A., Veiga, I., & Tavares, L. (2009). Genetic diversity and phylogenetic analysis of feline coronavirus sequences from Portugal. Veterinary microbiology, 138(1), 163-168. Dye, C., Temperton, N., & Siddell, S. G. (2007). Type I feline coronavirus spike glycoprotein fails to recognize aminopeptidase N as a functional receptor on feline cell lines. Journal of general virology, 88(6), 1753-1760. Enjuanes, L., Sola, I., Zuñiga, S., Moreno, J. L. (2007). Coronavirus RNA Synthesis: Transcription. In: Thiel V. (Editor) Coronaviruses: Molecular and Cellular Biology, Caister Academic Press, Norfolk, p. 81-107. Escors, D., Izeta, A., Capiscol, C., & Enjuanes, L. (2003). Transmissible gastroenteritis coronavirus packaging signal is located at the 5′ end of the virus genome. Journal of virology, 77(14), 7890-7902. Foley, J. E., Poland, A., Carlson, J., & Pedersen, N. C. (1997). Risk factors for feline infectious peritonitis among cats in multiple-cat environments with endemic feline enteric coronavirus. Journal of the American Veterinary Medical Association, 210(9), 1313-1318. Gelain, M. E., Meli, M., & Paltrinieri, S. (2006). Whole blood cytokine profiles in cats infected by feline coronavirus and healthy non-FCoV infected specific pathogen-free cats. Journal of Feline Medicine & Surgery, 8(6), 389-399. Giordano, A., Spagnolo, V., Colombo, A., & Paltrinieri, S. (2004). Changes in some acute phase protein and immunoglobulin concentrations in cats affected by feline infectious peritonitis or exposed to feline coronavirus infection. The Veterinary Journal, 167(1), 38-44. Glansbeek, H. L., Haagmans, B. L., te Lintelo, E. G., Egberink, H. F., Duquesne, V., Aubert, A., ... & Rottier, P. J. (2002). Adverse effects of feline IL-12 during DNA vaccination against feline infectious peritonitis virus. Journal of general virology, 83(1), 1-10. Goldsmith, C. S., Tatti, K. M., Ksiazek, T. G., Rollin, P. E., Comer, J. A., Lee, W. W., ... & Zaki, S. R. (2004). Ultrastructural characterization of SARS coronavirus. Emerging infectious diseases, 10(2). Gonzalez, J. M., Gomez-Puertas, P., Cavanagh, D., Gorbalenya, A. E., & Enjuanes, L. (2003). A comparative sequence analysis to revise the current taxonomy of the family Coronaviridae. Archives of virology. 148(11), 2207-2235. Gorbalenya, A. E., Enjuanes, L., Ziebuhr, J., & Snijder, E. J. (2006). Nidovirales: Evolving the largest RNA virus genome. Virus research, 117(1), 17-37. Gosert, R., Kanjanahaluethai, A., Egger, D., Bienz, K., & Baker, S. C. (2002). RNA replication of mouse hepatitis virus takes place at double-membrane vesicles. Journal of virology, 76(8), 3697-3708. Gunn-Moore, D. A., Gruffydd-Jones, T. J., & Harbour, D. A. (1998). Detection of feline coronaviruses by culture and reverse transcriptase-polymerase chain reaction of blood samples from healthy cats and cats with clinical feline infectious peritonitis. Veterinary microbiology, 62(3), 193-205. 23 Haagmans, B. L., Egberink, H. F., & Horzinek, M. C. (1996). Apoptosis and T-cell depletion during feline infectious peritonitis. Journal of virology, 70(12), 8977-8983. Hagemeijer, M. C., Verheije, M. H., Ulasli, M., Shaltiël, I. A., de Vries, L. A., Reggiori, F., ... & de Haan, C. A. (2010). Dynamics of coronavirus replication-transcription complexes. Journal of virology, 84(4), 2134-2149. Haijema, B. J., Rottier P. J., de Groot R. J. (2007). Feline Coronaviruses: A Tale of Two-Faced Types. In: Thiel V. (Editor) Coronaviruses: Molecular and Cellular Biology, Caister Academic Press, Norfolk, p. 183-203. Haijema, B. J., Volders, H., & Rottier, P. J. (2004). Live, attenuated coronavirus vaccines through the directed deletion of group-specific genes provide protection against feline infectious peritonitis. Journal of virology, 78(8), 3863-3871. Hartmann, K. (2005). Feline infectious peritonitis. Veterinary Clinics of North America: Small Animal Practice, 35(1), 39-79. He, R., Dobie, F., Ballantine, M., Leeson, A., Li, Y., Bastien, N., ... & Li, X. (2004a). Analysis of multimerization of the SARS coronavirus nucleocapsid protein. Biochemical and biophysical research communications, 316(2), 476-483. He, R., Leeson, A., Ballantine, M., Andonov, A., Baker, L., Dobie, F., ... & Li, X. (2004b). Characterization of protein–protein interactions between the nucleocapsid protein and membrane protein of the SARS coronavirus. Virus research, 105(2), 121-125. Herrewegh, A. A. P. M., Mähler, M., Hedrich, H. J., Haagmans, B. L., Egberink, H. F., Horzinek, M. C., ... & De Groot, R. J. (1997). Persistence and evolution of feline coronavirus in a closed cat-breeding colony. Virology, 234(2), 349-363. Herrewegh, A. A., Smeenk, I., Horzinek, M. C., Rottier, P. J., & de Groot, R. J. (1998). Feline coronavirus type II strains 79-1683 and 79-1146 originate from a double recombination between feline coronavirus type I and canine coronavirus. Journal of Virology, 72(5), 4508-4514. Herrewegh, A. A., Vennema, H., Horzinek, M. C., Rottier, P. J., & de Groot, R. J. (1995). The molecular genetics of feline coronaviruses: comparative sequence analysis of the ORF7a/7b transcription unit of different biotypes.Virology, 212(2), 622-631. Hinshaw, J. E. (2000). Dynamin and its role in membrane fission 1. Annual review of cell and developmental biology, 16(1), 483-519. Hiscox, J. A., Wurm, T., Wilson, L., Britton, P., Cavanagh, D., & Brooks, G. (2001). The coronavirus infectious bronchitis virus nucleoprotein localizes to the nucleolus. Journal of virology, 75(1), 506-512. Hornyák, Á., Bálint, Á., Farsang, A., Balka, G., Hakhverdyan, M., Rasmussen, T. B., ... & Belák, S. (2012). Detection of subgenomic mRNA of feline coronavirus by real-time polymerase chain reaction based on primer-probe energy transfer (P-sg-QPCR). Journal of virological methods, 181(2), 155-163. Horzinek, M. C., & Osterhaus, A. D. M. E. (1979). Feline infectious peritonitis: a worldwide serosurvey. Am J Vet Res, 40(10), 1487-1492. Hurst, K. R., Kuo, L., Koetzner, C. A., Ye, R., Hsue, B., & Masters, P. S. (2005). A major determinant for membrane protein interaction localizes to the carboxy-terminal domain of the mouse coronavirus nucleocapsid protein. Journal of virology, 79(21), 13285-13297. 24 ICTV. Internetreferentie: http://www.ictvonline.org/proposals/2008.085-122V.v4.Coronaviridae.pdf (laatst geconsulteerd op: 31 maart 2014). Kennedy, M. A., Abd-Eldaim, M., Zika, S. E., Mankin, J. M., & Kania, S. A. (2008). Evaluation of antibodies against feline coronavirus 7b protein for diagnosis of feline infectious peritonitis in cats. American journal of veterinary research, 69(9), 1179-1182. Kennedy, M., Citino, S., McNabb, A. H., Moffatt, A. S., Gertz, K., & Kania, S. (2002). Detection of feline coronavirus in captive Felidae in the USA. Journal of veterinary diagnostic investigation, 14(6), 520-522. Kipar, A., Bellmann, S., Gunn-Moore, D. A., Leukert, W., Köhler, K., Menger, S., & Reinacher, M. (1999). Histopathological alterations of lymphatic tissues in cats without feline infectious peritonitis after long-term exposure to FIP virus. Veterinary microbiology, 69(1), 131-137. Kipar, A., Bellmann, S., Kremendahl, J., Köhler, K., & Reinacher, M. (1998). Cellular composition, coronavirus antigen expression and production of specific antibodies in lesions in feline infectious peritonitis. Veterinary immunology and immunopathology, 65(2), 243-257. Kipar, A., Köhler, K., Leukert, W., & Reinacher, M. (2001). A comparison of lymphatic tissues from cats with spontaneous feline infectious peritonitis (FIP), cats with FIP virus infection but no FIP, and cats with no infection. Journal of comparative pathology, 125(2), 182-191. Kipar, A., May, H., Menger, S., Weber, M., Leukert, W., & Reinacher, M. (2005). Morphologic features and development of granulomatous vasculitis in feline infectious peritonitis. Veterinary Pathology Online, 42(3), 321-330. Kipar, A., & Meli, M. L. (2014). Feline Infectious Peritonitis Still an Enigma?. Veterinary Pathology Online, 51(2), 505-526. Kipar, A., Meli, M. L., Baptiste, K. E., Bowker, L. J., & Lutz, H. (2010). Sites of feline coronavirus persistence in healthy cats. Journal of General Virology, 91(7), 1698-1707. Kipar, A., Meli, M. L., Failing, K., Euler, T., Gomes-Keller, M. A., Schwartz, D., ... & Reinacher, M. (2006). Natural feline coronavirus infection: differences in cytokine patterns in association with the outcome of infection. Veterinary immunology and immunopathology, 112(3), 141-155. Kiss, I., Kecskeméti, S., Tanyi, J., Klingeborn, B., & Belák, S. (2000). Preliminary studies on feline coronavirus distribution in naturally and experimentally infected cats. Research in veterinary science, 68(3), 237-242. Klumperman, J., Locker, J. K., Meijer, A., Horzinek, M. C., Geuze, H. J., & Rottier, P. J. (1994). Coronavirus M proteins accumulate in the Golgi complex beyond the site of virion budding. Journal of virology, 68(10), 6523-6534. Koppel, E. A., Van Gisbergen, K. P., Geijtenbeek, T. B., & Van Kooyk, Y. (2005). Distinct functions of DC‐SIGN and its homologues L‐SIGN (DC‐SIGNR) and mSIGNR1 in pathogen recognition and immune regulation. Cellular microbiology, 7(2), 157-165. Leparc-Goffart, I., Hingley, S. T., Chua, M. M., Jiang, X., Lavi, E., & Weiss, S. R. (1997). Altered pathogenesis of a mutant of the murine coronavirus MHV-A59 is associated with a Q159L amino acid substitution in the spike protein. Virology, 239(1), 1-10. Lai, M. M. C., Perlman, S., Anderson, L. J. (2007). Coronaviridae. In: Knipe, D. M. and Howley, P. M. th (Editors) Fields Virology, Volume One, 5 edition, Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia, p. 13051335. 25 Licitra, B. N., Millet, J. K., Regan, A. D., Hamilton, B. S., Rinaldi, V. D., Duhamel, G. E., & Whittaker, G. R. (2013). Mutation in spike protein cleavage site and pathogenesis of feline coronavirus. Emerging infectious diseases, 19(7), 1066. Lin, C. N., Su, B. L., Wang, C. H., Hsieh, M. W., Chueh, T. J., & Chueh, L. L. (2009). Genetic diversity and correlation with feline infectious peritonitis of feline coronavirus type I and II: a 5-year study in Taiwan. Veterinary microbiology, 136(3), 233-239. Lindner, H. A., Fotouhi-Ardakani, N., Lytvyn, V., Lachance, P., Sulea, T., & Ménard, R. (2005). The papain-like protease from the severe acute respiratory syndrome coronavirus is a deubiquitinating enzyme. Journal of virology, 79, 15199-15208. Look, A. T., Ashmun, R. A., Shapiro, L. H., & Peiper, S. C. (1989). Human myeloid plasma membrane glycoprotein CD13 (gp150) is identical to aminopeptidase N. Journal of Clinical Investigation, 83(4), 1299. Meli, M., Kipar, A., Müller, C., Jenal, K., Gönczi, E., Borel, N., ... & Lutz, H. (2004). High viral loads despite absence of clinical and pathological findings in cats experimentally infected with feline coronavirus (FCoV) type I and in naturally FCoV-infected cats. Journal of Feline Medicine & Surgery, 6(2), 69-81. Mignone, F., Gissi, C., Liuni, S., & Pesole, G. (2002). Untranslated regions of mRNAs. Genome Biol, 3(3), 1-10. Mohandas, D. V., & Dales, S. (1991). Endosomal association of a protein phosphatase with high dephosphorylating activity against a coronavirus nucleocapsid protein. FEBS letters, 282(2), 419-424. Myrrha, L. W., Silva, F. M. F., Peternelli, E. F. D. O., Junior, A. S., Resende, M., & Almeida, M. R. D. (2011). The paradox of feline coronavirus pathogenesis: a review. Advances in virology, 2011. Narayanan, K., Chen, C. J., Maeda, J., & Makino, S. (2003). Nucleocapsid-independent specific viral RNA packaging via viral envelope protein and viral RNA signal. Journal of virology, 77(5), 2922-2927. Narayanan, K., Makino, S. (2001). Cooperation of an RNA packaging signal and a viral envelope protein in coronavirus RNA packaging. Journal of virology, 75(19), 9059-9067. Narayanan, K., Makino, S. (2007). Coronavirus Genome Packaging. In: Thiel V. (Editor) Coronaviruses: Molecular and Cellular Biology, Caister Academic Press, Norfolk, p. 131-142. Nelson, G. W., Stohlman, S. A., & Tahara, S. M. (2000). High affinity interaction between nucleocapsid protein and leader/intergenic sequence of mouse hepatitis virus RNA. Journal of General Virology, 81(1), 181-188. Olsen, C. W., Corapi, W. V., Ngichabe, C. K., Baines, J. D., & Scott, F. W. (1992). Monoclonal antibodies to the spike protein of feline infectious peritonitis virus mediate antibody-dependent enhancement of infection of feline macrophages. Journal of virology, 66(2), 956-965. Olyslaegers, D. A., Dedeurwaerder, A., Desmarets, L., Vermeulen, B. L., Dewerchin, H. L., & Nauwynck, H. J. (2013). Altered expression of adhesion molecules on peripheral blood leukocytes in feline infectious peritonitis.Veterinary microbiology, 166(3), 438-449. Pedersen, N. C. (2009a). A review of feline infectious peritonitis virus infection: 1963–2008. Journal of Feline Medicine and Surgery, 11(4), 225-258. Pedersen, N. C., Allen, C. E., & Lyons, L. A. (2008). Pathogenesis of feline enteric coronavirus infection. Journal of feline medicine and surgery, 10(6), 529-541. 26 Pedersen, N. C., Liu, H., Dodd, K. A., & Pesavento, P. A. (2009b). Significance of coronavirus mutants in feces and diseased tissues of cats suffering from feline infectious peritonitis. Viruses, 1(2), 166-184. Pedersen, N. C., Liu, H., Scarlett, J., Leutenegger, C. M., Golovko, L., Kennedy, H., & Kamal, F. M. (2012). Feline infectious peritonitis: role of the feline coronavirus 3c gene in intestinal tropism and pathogenicity based upon isolates from resident and adopted shelter cats. Virus research, 165(1), 1728. Pedersen, N. C., Sato, R., Foley, J. E., & Poland, A. M. (2004). Common virus infections in cats, before and after being placed in shelters, with emphasis on feline enteric coronavirus. Journal of feline medicine and surgery, 6(2), 83-88. Pesteanu-Somogyi, L. D., Radzai, C., & Pressler, B. M. (2006). Prevalence of feline infectious peritonitis in specific cat breeds. Journal of Feline Medicine & Surgery, 8(1), 1-5. Petit, C. M., Melancon, J. M., Chouljenko, V. N., Colgrove, R., Farzan, M., Knipe, D. M., & Kousoulas, K. G. (2005). Genetic analysis of the SARS-coronavirus spike glycoprotein functional domains involved in cell-surface expression and cell-to-cell fusion. Virology, 341(2), 215-230. Poland, A. M., Vennema, H., Foley, J. E., & Pedersen, N. C. (1996). Two related strains of feline infectious peritonitis virus isolated from immunocompromised cats infected with a feline enteric coronavirus. Journal of clinical microbiology, 34(12), 3180-3184. Raamsman, M. J., Locker, J. K., de Hooge, A., de Vries, A. A., Griffiths, G., Vennema, H., & Rottier, P. J. (2000). Characterization of the coronavirus mouse hepatitis virus strain A59 small membrane protein E. Journal of virology, 74(5), 2333-2342. Regan, A. D., Cohen, R. D., & Whittaker, G. R. (2009). Activation of p38 MAPK by feline infectious peritonitis virus regulates pro-inflammatory cytokine production in primary blood-derived feline mononuclear cells. Virology, 384(1), 135-143. Regan, A. D., Ousterout, D. G., & Whittaker, G. R. (2010). Feline lectin activity is critical for the cellular entry of feline infectious peritonitis virus. Journal of virology, 84(15), 7917-7921. Regan, A. D., Shraybman, R., Cohen, R. D., & Whittaker, G. R. (2008). Differential role for low pH and cathepsin-mediated cleavage of the viral spike protein during entry of serotype II feline coronaviruses. Veterinary microbiology, 132(3), 235-248. Riemann, D., Kehlen, A., & Langner, J. (1999). CD13—not just a marker in leukemia typing. Immunology today, 20(2), 83-88. Rohrbach, B. W., Legendre, A. M., Baldwin, C. A., Lein, D. H., Reed, W. M., & Wilson, R. B. (2001). Epidemiology of feline infectious peritonitis among cats examined at veterinary medical teaching hospitals. Journal of the American Veterinary Medical Association, 218(7), 1111-1115. Rossen, J. W., Bekker, C. P., Voorhout, W. F., Strous, G. J., Van der Ende, A., & Rottier, P. J. (1994). Entry and release of transmissible gastroenteritis coronavirus are restricted to apical surfaces of polarized epithelial cells. Journal of virology, 68(12), 7966-7973. Rossen, J. W. A., Kouame, J., Goedheer, A. J. W., Vennema, H., & Rottier, P. J. M. (2001). Feline and canine coronaviruses are released from the basolateral side of polarized epithelial LLC-PK1 cells expressing the recombinant feline aminopeptidase-N cDNA. Archives of virology, 146(4), 791-799. Rottier, P. J. (1999). The molecular dynamics of feline coronaviruses. Veterinary microbiology, 69(1), 117-125. 27 Sawicki, S. G., Sawicki, D. L., & Siddell, S. G. (2007). A contemporary view of coronavirus transcription. Journal of virology, 81(1), 20-29. Snijder, E. J., Bredenbeek, P. J., Dobbe, J. C., Thiel, V., Ziebuhr, J., Poon, L. L., ... & Gorbalenya, A. E. (2003). Unique and conserved features of genome and proteome of SARS-coronavirus, an early split-off from the coronavirus group 2 lineage. Journal of molecular biology, 331(5), 991-1004. Snijder, E. J., van der Meer, Y., Zevenhoven-Dobbe, J., Onderwater, J. J., van der Meulen, J., Koerten, H. K., & Mommaas, A. M. (2006). Ultrastructure and origin of membrane vesicles associated with the severe acute respiratory syndrome coronavirus replication complex. Journal of virology, 80(12), 5927-5940. Surjit, M., Liu, B., Kumar, P., Chow, V. T., & Lal, S. K. (2004). The nucleocapsid protein of the SARS coronavirus is capable of self-association through a C-terminal 209 amino acid interaction domain. Biochemical and biophysical research communications, 317(4), 1030-1036. Takano, T., Hohdatsu, T., Hashida, Y., Kaneko, Y., Tanabe, M., & Koyama, H. (2007). A “possible” involvement of TNF-alpha in apoptosis induction in peripheral blood lymphocytes of cats with feline infectious peritonitis. Veterinary microbiology, 119(2), 121-131. Takano, T., Kawakami, C., Yamada, S., Satoh, R., & Hohdatsu, T. (2008). Antibody-dependent enhancement occurs upon re-infection with the identical serotype virus in feline infectious peritonitis virus infection. The Journal of veterinary medical science/the Japanese Society of Veterinary Science, 70(12), 1315-1321. Takano, T., Tomiyama, Y., Katoh, Y., Nakamura, M., Satoh, R., & Hohdatsu, T. (2011). Mutation of neutralizing/antibody-dependent enhancing epitope on spike protein and 7b gene of feline infectious peritonitis virus: influences of viral replication in monocytes/macrophages and virulence in cats. Virus research, 156(1), 72-80. Tekes, G., Hofmann-Lehmann, R., Bank-Wolf, B., Maier, R., Thiel, H. J., & Thiel, V. (2010). Chimeric feline coronaviruses that encode type II spike protein on type I genetic background display accelerated viral growth and altered receptor usage. Journal of virology, 84(3), 1326-1333. Tekes, G., Spies, D., Bank-Wolf, B., Thiel, V., & Thiel, H. J. (2012). A reverse genetics approach to study feline infectious peritonitis. Journal of virology,86(12), 6994-6998. Tooze, J., Tooze, S. A., & Fuller, S. D. (1987). Sorting of progeny coronavirus from condensed secretory proteins at the exit from the trans-Golgi network of AtT20 cells. The Journal of cell biology, 105(3), 1215-1226. Tresnan, D. B., Levis, R., & Holmes, K. V. (1996). Feline Aminopeptidase N Serves as a Receptor for Feline, Canine, Porcine, and Human Coronaviruses in Serogroup I. Journal of Virology 70(12), 86698674. Tripet, B., Howard, M. W., Jobling, M., Holmes, R. K., Holmes, K. V., & Hodges, R. S. (2004). Structural characterization of the SARS-coronavirus spike S fusion protein core. Journal of Biological Chemistry, 279(20), 20836-20849. Van Hamme, E., Desmarets, L., Dewerchin, H. L., & Nauwynck, H. J. (2011). Intriguing interplay between feline infectious peritonitis virus and its receptors during entry in primary feline monocytes. Virus research, 160(1), 32-39. Van Hamme, E., Dewerchin, H. L., Cornelissen, E., Verhasselt, B., & Nauwynck, H. J. (2008). Clathrinand caveolae-independent entry of feline infectious peritonitis virus in monocytes depends on dynamin. Journal of general virology, 89(9), 2147-2156. 28 Vennema, H., Poland, A., Foley, J., & Pedersen, N. C. (1998). Feline infectious peritonitis viruses arise by mutation from endemic feline enteric coronaviruses. Virology, 243(1), 150-157. Vennema, H., Rossen, J. W. A., Wesseling, J., Horzinek, M. C., & Rottier, P. J. M. (1992). Genomic organization and expression of the 3′ end of the canine and feline enteric coronaviruses. Virology, 191(1), 134-140. Vermeulen, B. L., Devriendt, B., Olyslaegers, D. A., Dedeurwaerder, A., Desmarets, L. M., Favoreel, H. W., ... & Nauwynck, H. J. (2013). Suppression of NK cells and regulatory T lymphocytes in cats naturally infected with feline infectious peritonitis virus. Veterinary microbiology, 164(1), 46-59. Ward J. M. (1970). Morphogenesis of a virus in cats with experimental feline infectious peritonitis. Virology 41(1), 191-194. Weiss, R. C., & Scott, F. W. (1981). Antibody-mediated enhancement of disease in feline infectious peritonitis: comparisons with dengue hemorrhagic fever. Comparative immunology, microbiology and infectious diseases, 4(2), 175-189. Wentworth, D. E., Holmes, K. V. (2007). Coronavirus Binding and Entry. In: Thiel V. (Editor) Coronaviruses: Molecular and Cellular Biology, Caister Academic Press, Norfolk, p. 3-31. Wilson, L., Mckinlay, C., Gage, P., & Ewart, G. (2004). SARS coronavirus E protein forms cationselective ion channels. Virology, 330(1), 322-331. Wurm, T., Chen, H., Hodgson, T., Britton, P., Brooks, G., & Hiscox, J. A. (2001). Localization to the nucleolus is a common feature of coronavirus nucleoproteins, and the protein may disrupt host cell division. Journal of virology, 75(19), 9345-9356. Yuan, X., Yao, Z., Shan, Y., Chen, B., Yang, Z., Wu, J., ... & Cong, Y. (2005). Nucleolar localization of non-structural protein 3b, a protein specifically encoded by the severe acute respiratory syndrome coronavirus. Virus research, 114(1), 70-79. Ziebuhr, J., Snijder E. J. (2007). The Coronavirus Replicase Gene: Special Enzymes for Special Viruses. In: Thiel V. (Editor) Coronaviruses: Molecular and Cellular Biology, Caister Academic Press, Norfolk, p. 33-63. Ziebuhr, J., Snijder, E. J., & Gorbalenya, A. E. (2000). Virus-encoded proteinases and proteolytic processing in the Nidovirales. Journal of General Virology, 81(4), 853-879. 29
© Copyright 2024 ExpyDoc