Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mensch gegen Virus – ein molekulares Wettrennen

14.12.2012
Immunologen entdecken neuen Angriffspunkt, um ein weitverbreitetes Virus zu bekämpfen

Die meisten Menschen infizieren sich mit dem humanen Cytomegalie-Virus (CMV) – aber unser Immunsystem hat sich einiges einfallen lassen, um sich gegen das Virus zu wehren. Zukünftig könnte es dabei medikamentöse Unterstützung bekommen.


Makrophagen senden einen Botenstoff aus, der virusinfizierte Zellen in den Tod schickt.
Manfred Rohde/HZI

Die Idee dafür stammt von Wissenschaftlern des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI): Sie entschlüsselten im Detail, wie CMV infizierte Zellen am Leben erhält – obwohl sie eigentlich ein Selbsttötungsprogramm durchlaufen und dabei die von ihnen abhängigen Viren mit in den Tod reißen sollten. Überlebt die Zelle, kann sich das Virus besser im Körper verbreiten.

Obwohl die meisten von uns lebenslange Träger des Herpesvirus CMV sind, wird die Infektion vom Immunsystem kontrolliert und bleibt ohne Symptome. Ist das Immunsystem jedoch geschwächt, beispielsweise nach einer Organtransplantation oder auch bei AIDS-Patienten, kann CMV zum Problem werden. Bislang war unklar, warum das Immunsystem die Infektion in diesen Fällen nicht mehr unter Kontrolle halten kann. Forscher des HZI haben nun mit Kooperationspartnern des Max von Pettenkofer-Instituts in München die Virusabwehr genauer untersucht. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forscher in der Fachzeitschrift PLOS Pathogens.

Es ist bekannt, dass das Immunsystem infizierte Zellen zur gezielten Selbstzerstörung bringt. Diese begehen in einem Prozess, der auch Apoptose genannt wird, gewissermaßen Selbstmord. Indem der Körper befallene Zellen frühzeitig opfert, verhindert er, dass sich die Erreger weiter vermehren. Das Zeichen dafür kann von der Zelle selber kommen oder von außen durch Zellen des Immunsystems gegeben werden. Diesen zweiten Fall haben die Immunologen genauer untersucht. Das Signal zum Selbstmord erhalten die Zellen über sogenannte „Todes-Rezeptoren“, die auf der Oberfläche der Zellen zu finden sind.

„Wir haben herausgefunden, welche Immunzellen das Signalmolekül aussenden, das dort andockt“, so Dr. Linda Ebermann, Wissenschaftlerin am HZI. Das „Todes-Signal“ stammt von Makrophagen, den Fresszellen des Immunsystems, die eingedrungene Erreger regelrecht vertilgen. Aktivierte Makrophagen wandern zum Entzündungsherd, wo sich die Virus-infizierten Zellen befinden. Dort schütten sie bioaktive Moleküle aus, die umgebende Zellen in den Tod schicken können. Dass sie auf diese Weise zur Virenbekämpfung beitragen, war bislang nicht bekannt.

Die Immunologen haben nicht nur die Quelle der Signale entdeckt. Sie konnten auch zeigen, wie die evolutionäre Antwort der Viren auf das molekulare Aufrüsten aussieht. „Viren sind keine Lebewesen. Um sich zu vermehren, brauchen sie lebende Wirtszellen“, erläutert Ebermann. „Das Cytomegalie-Virus zwingt infizierte Zellen, ein virales Protein herzustellen, das den zellulären Selbstmord unterdrückt. So kann es sich ungestört vermehren und verbreiten.“

Bei ihrer Studie kam den Forschern zugute, dass es eine Variante von CMV gibt, die spezifisch Mäuse infiziert. Diese ähnelt derjenigen, die Menschen befällt, stark. Genau wie Menschen mit einem geschwächten Immunsystem an CMV erkranken, werden auch immunschwache Mäuse krank, wenn sie mit der Maus-spezifischen Variante infiziert sind. Fehlt den Mäusen ein Teil des Immunsystems, funktioniert die Strategie des Mäusevirus, mithilfe eines Proteins namens M36 das Programm der zellulären Selbsttötung zu stoppen und so das Überleben seiner Wirtszelle zu sichern. Die Chancen sind hoch, dass das menschliche Virus es ganz genauso macht. „Die Apoptose-hemmenden Proteine, die humanes CMV und Maus-CMV herstellen lassen, ähneln sich stark. Daher gehen wir davon aus, dass wir unsere Erkenntnisse gut auf den Menschen übertragen können“, so Prof. Luka Cicin-Sain, Leiter der Forschungsgruppe „Immunalterung und Chronische Infektionen“ am HZI und Juniorprofessor am Institut für Virologie der MHH.

Im Augenblick hat das Virus in immungeschwächten Menschen die besseren Waffen – der infizierte Mensch erkrankt beispielsweise an Entzündungen des Gehirns, des Darms oder der Netzhaut des Auges. Die Arbeit der HZI-Forscher hat aber die Strategie der Viren aufgedeckt und liefert so einen Anhaltspunkt, wo Medikamente angreifen könnten, um das Immunsystem der erkrankten Menschen zu unterstützen. „Denkbar ist, mit Hilfe von Medikamenten zu verhindern, dass CMV den zellulären Selbstmord blockiert. So nehmen wir dem Virus die Möglichkeit, sich weiter auszubreiten. Das wäre eine große Hilfe für immungeschwächte Menschen, die mit CMV infiziert sind“, unterstreicht Cicin-Sain die Relevanz der Ergebnisse.

Originalpublikation:
Linda Ebermann, Zsolt Ruzsics, Carlos A. Guzmán, Nico van Rooijen, Rosaely Casalegno-Garduño, Ulrich Koszinowski, Luka Čičin-Šain
Block of Death-Receptor Apoptosis Protects Mouse Cytomegalovirus from Macrophages and is a Determinant of Virulence in Immunodeficient Hosts

PLOS Pathogens 2012

Diese Arbeiten wurden im Rahmen des „Helmholtz Virtual Institute for Viral Strategies of Immune Evasion“ (VISTRIE) durchgeführt. Diesem internationalen Konsortium gehören Wissenschaftler von Helmholtz-Instituten und führenden deutschen und internationalen Universitäten an. Initiiert wurde es von HZI-Wissenschaftlern unter der Führung von Prof. Luka Cicin-Sain.

Die Arbeitsgruppe „Immunalterung und Chronische Infektionen“ am HZI erforscht, welchen Einfluss Krankheitserreger auf die Alterung des Immunsystems haben. Dazu untersuchen die Wissenschaftler die Infektion mit dem Cytomegalievirus (CMV).

Das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung:
Am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) untersuchen Wissenschaftler die Mechanismen von Infektionen und ihrer Abwehr. Was Bakterien oder Viren zu Krankheitserregern macht: Das zu verstehen soll den Schlüssel zur Entwicklung neuer Medikamente und Impfstoffe liefern.

http://www.helmholtz-hzi.de

Dr. Birgit Manno | Helmholtz Zentrum
Weitere Informationen:
http://www.helmholtz-hzi.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Forscherteam der Universität Bremen untersucht Korallenbleiche
24.04.2017 | Universität Bremen

nachricht Feinste organische Partikel in der Atmosphäre sind häufiger glasartig als flüssige Öltröpfchen
21.04.2017 | Max-Planck-Institut für Chemie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Im Focus: Wonder material? Novel nanotube structure strengthens thin films for flexible electronics

Reflecting the structure of composites found in nature and the ancient world, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have synthesized thin carbon nanotube (CNT) textiles that exhibit both high electrical conductivity and a level of toughness that is about fifty times higher than copper films, currently used in electronics.

"The structural robustness of thin metal films has significant importance for the reliable operation of smart skin and flexible electronics including...

Im Focus: Immunzellen helfen bei elektrischer Reizleitung im Herzen

Erstmals elektrische Kopplung von Muskelzellen und Makrophagen im Herzen nachgewiesen / Erkenntnisse könnten neue Therapieansätze bei Herzinfarkt und Herzrhythmus-Störungen ermöglichen / Publikation am 20. April 2017 in Cell

Makrophagen, auch Fresszellen genannt, sind Teil des Immunsystems und spielen eine wesentliche Rolle in der Abwehr von Krankheitserregern und bei der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Forschungsexpedition „Meere und Ozeane“ mit dem Ausstellungsschiff MS Wissenschaft

24.04.2017 | Veranstaltungen

3. Bionik-Kongress Baden-Württemberg

24.04.2017 | Veranstaltungen

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Phoenix Contact übernimmt Spezialisten für Netzleittechnik

24.04.2017 | Unternehmensmeldung

Phoenix Contact beteiligt sich an Berliner Start-up Unternehmen für Energiemanagement

24.04.2017 | Unternehmensmeldung

Phoenix Contact übernimmt Spezialisten für industrielle Kommunikationstechnik

24.04.2017 | Unternehmensmeldung