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Main Title: Untersuchungen zur Vektor- und Arbovirenprävalenz in Randzonen des tropischen Regenwaldes des Tai Nationalparks, Côte d'Ivoire und Charakterisierung neuer Virusisolate
Translated Title: Vector- and arbovirus prevalence at marginal rainforest areas of the Tai National Park, Côte d'Ivoire and characterization of new virus isolates
Author(s): Junglen, Sandra
Advisor(s): Lauster, Roland
Granting Institution: Technische Universität Berlin, Fakultät III - Prozesswissenschaften
Type: Doctoral Thesis
Language: German
Language Code: de
Abstract: In einer vergleichenden Studie zur Verteilung von Arboviren und deren Vektoren in ökologisch verschiedenen Habitaten, wurden im Taї Nationalpark und umliegenden Gebieten in Côte d’Ivoire 7067 Moskitos gefangen. Die Fangorte befanden sich entlang einer gradlinigen Transsekte, die vom Primärwald über den Sekundärwald, Kaffee- und Kakao- Plantagen, Reis- und Mais-Felder bis in ein Dorf reichte. Die Moskitos wurden mit CDC Light und Gravid Traps gefangen, soweit möglich bis zur Art bestimmt und nach Art, Fangort und Geschlecht gepoolt. Die Pools der weiblichen Moskitos wurden auf der Insektenzelllinie C6/36 und auf der Vertebratenzelllinie Vero E6/7 auf das Vorhandensein von Viren und in der PCR auf verschiedene Arboviren untersucht. Von insgesamt 437 Pools verursachten 98 einen cytopathischen Effekt (CPE) auf Insektenzellen (22,4 %). Auf Vero Zellen konnte kein CPE beobachtet werden. Dreißig Pools wurden in der Elektronenmikroskopie untersucht und Partikel an Hand morphologischer Kriterien eingeordnet. Dabei zeigte sich, dass drei Pools Rhabdoviren, sowie jeweils ein Pool ein Coronavirus, ein Bunyavirus, ein Orbivirus, ein Flavivirus und eine Vielzahl an Pools virale Partikel enthielten, die morphologisch nicht zugeordnet werden konnten. Es konnten für alle Pools mit morphologisch eingruppierbaren Viruspartikeln, außer dem Pool mit dem Coronavirus, Sequenzinformationen gewonnen werden. Sequenzhomologien zu bekannten Virussequenzen waren gering und konnten in den meisten Fällen nur auf Aminosäureebene gefunden werden. Zusammen mit den Ergebnissen weiterer molekularer und zellbiologischer Untersuchungen wird postuliert, dass es sich hier um neue Virusvarianten bekannter Virusfamilien, bzw. um Viren mit bisher unbekannten Charakteristika handelt. Analysen zu Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Moskitozusammensetzung haben gezeigt, dass sich das ursprüngliche Klima durch die Rodung des Regenwaldes, die agrarwirtschaftliche Nutzung der gerodeten Flächen und der Konstruktion der Dörfer stark verändert hat. Der Sekundärwald, der als Übergangszone zwischen Primärwald und Plantagen angesehen werden kann, ist vermutlich die Zone, in der Erreger aus dem benachbarten Primärwald auf Vertebraten aus der Kulturlandschaft und den Dörfern treffen. In dieser Zone wurde sowohl eine erhöhte Moskitodichte, eine abrupte Veränderung in der Moskitospezieszusammensetzung, als auch eine hohe Virusprävalenz gemessen. Es ist daher zu erwarten, dass in dieser Zone für Vertebraten ein erhöhtes Risiko einer arboviralen Infektion besteht.
As part of a comprehensive study on the distribution of arboviruses and their vectors in different ecological habitats, 7,067 mosquitoes were collected in the Taї National Park and surrounding areas in Côte d’Ivoire. Sampling points were situated along a straight transect reaching from the primary forest inside the national park through the secondary forest, coffee, cacao, rice and corn plantations to a village outside the park. The mosquitoes were captured with CDC light and gravid traps, determined to species level when possible, and pooled according to species, gender, and habitat. Pools from female mosquitoes were examined for the presence of viruses in cell culture on C6/36 insect cells and on the vertebrate cell line Vero E6/7 and screened for several known arboviruses by PCR. From a total of 437 pools, 98 caused a cytopathic effect (CPE) on C6/36 cells (22.4 %). No CPE was observed on Vero E6/7 cells. Thirty pools were analysed by electron microscopy. According to morphological criteria three pools were positive for rhabdoviruses, one for coronavirus, one for flavivirus, one for bunyavirus, one for orbivirus and a number of pools showed uncharacterised virus-like particles. From all of these pools, except for the pool containing the corona-like virus, virus-related sequence information could be retrieved. Sequence homology to known viruses was low, and in most cases relationship was found only on amino acid level. Together with results of other molecular and cell biological investigations it is assumed that some of these viruses might be novel with new characteristics. Analyses regarding the impact of exogenous factors on the distribution of arboviruses and their vectors suggest that through deforestation, construction of plantations and villages, the climate in these areas has changed. The secondary forest, which can be considered as intersection between primary forest and plantations, has potentially a higher risk of arboviral infections due to invasion of viruses from neighbouring zones to new habitats through an increased number of mosquitoes, an abrupt change in the mosquito species and an increased number of viruses found. The results of this study suggest that the transition zone between tropical rainforest and plantations and villages can be considered as high-risk areas of getting arboviral infections. In the analyzed samples unexpectedly high virus prevalence was found. Since all these viruses are genetically only very distantly related to known viruses, there may be an increased risk for infections of humans and non-human primates as well as other vertebrate host species. However, the pathogenic potential of these new viruses remains to be determined.
URI: urn:nbn:de:kobv:83-opus-16523
http://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/1981
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-1684
Exam Date: 24-Jul-2007
Issue Date: 26-Sep-2007
Date Available: 26-Sep-2007
DDC Class: 500 Naturwissenschaften und Mathematik
Subject(s): Arboviren
Flavivirus
Regenwald
Vektor
Westafrika
Arbovirus
Flavivirus
Rainforest
Vector
West africa
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