Persistent infections caused by Borna virus

Summary

Pathogenical investigations on Borna disease (enzootic meningoencephalomyelitis of horses and sheep) became possible after we successfully cultivated the virus in cell cultures and adapted the fluorescent antibody technique for the detection of virus antigen and for quantitative assessments. According to our experiences Borna infections occur in two main forms: 1. acute or subacute disease, sometimes in a subclinical form; 2. persistent infection in different forms: a) chronic disease, b) tolerated infection, c) latent infection (possibly). One of the main characteristics of the virus persistence in vivo and in vitro is a relatively short latent phase prior to the continuous virus multiplication in the infected systems. Virus persistence can be demonstrated in the CNS over several months or years in infected animals. Sera from those animals show complement-fixing antibody activity in various amounts during the observation time. In infected cell cultures, the virus likewise persists several months or longer without producing a cytopathic effect. The possibility of vertical virus transmission under field conditions in horses is pointed out. The host spectrum of Borna virus is wide, and potential spread to man is discussed. The persistent form of Borna virus infection in animals and cell cultures sheds new light upon certain aspects of the pathogenesis of Borna disease. Furthermore, the Borna infection may in the future be a useful model for studying slow and persistent virus infections.

Zusammenfassung

Für pathogenetische Studien über die Bornasche Erkrankung (enzootische Menigoencephalomyelitis der Pferde und Schafe) sind alle Voraussetzungen gegeben, seit wir Borna-Virus in der Zellkultur züchten und seinen qualitativen und quantitativen Nachweis mit Hilfe der Immunofluoreszenz-Technik durchführen können. Nach unseren Erfahrungen treten Borna-Infektionen in zwei Hauptformen auf: 1. Akute oder subakute Erkrankung, die auch subklinisch verlaufen kann. 2. Persistierende Virusinfektion. Hierbei müssen wir unterscheiden in a) chronische Erkrankung, b) tolerierte Infektion und möglicherweise c) latente Infektion. Ein Charakteristikum der Viruspersistenz ist sowohl in vivo als auch in vitro die relativ kurze Latenzphase, die der kontinuierlichen Virusvermehrung im Wirtsystem vorausgeht. In infizierten Tieren ist die Viruspersistenz im ZNS über Monate oder Jahre beobachtet worden. Während dieser Zeit enthält das Serum komplementbindende Antikörper in unterschiedlicher Menge. Auch in infizierten Zellkulturen persistiert Borna-Virus über Monate oder länger, ohne daß dabei ein cytopathischer Effekt auftritt. Unter natürlichen Bedingungen besteht beim Pferd die Möglichkeit einer vertikalen Virusübertragung. Das Wirtsspektrum von Borna-Virus ist sehr breit, möglicherweise ist auch der Mensch betroffen. Die persistierende Form der Borna-Virusinfektion wirft neues Licht auf die Pathogenese der Borna-Erkrankung. Darüber hinaus kann sie ein nützliches Modell für das Studium der „slow and persistent infections“ abgeben.