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Neuer Ansatzpunkt für Therapien gegen BSE und Creutzfeldt-Jakob-Krankheit entdeckt

30.06.2011
Wissenschaftlerteam findet Veränderungen bei endogenen Retroviren in BSE-infizierten Javaneraffen

BSE (Bovine spongiforme Enzephalopathie) und Creutzfeldt-Jakob-Krankheit sind übertragbare neurodegenerative Erkrankungen, die durch die Aggregation des Prion-Proteins hervorgerufen werden. Sie führen im Gehirn der infizierten Tiere oder Menschen dazu, dass Nervenzellen zerstört werden, bis letztendlich der Tod eintritt.


Javaneraffen am Deutschen Primatenzentrum in Göttingen. Foto: Anton Säckl / Deutsches Primatenzentrum GmbH

Es ist bislang jedoch noch weitgehend unbekannt, durch welchen Mechanismus die Nervenzellen angegriffen werden. Wissenschaftler der Leibniz-Institute für Zoo- und Wildtierforschung in Berlin und für Primatenforschung in Göttingen haben jetzt zusammen mit Kollegen vom Helmholtz-Zentrum München herausgefunden, dass nach einer BSE-Infektion die Genexpression von endogenen Retroviren verändert ist. Dies lässt vermuten, dass endogene Retroviren einen vielversprechenden Ansatzpunkt für neue Therapien darstellen (Molecular Neurodegeneration, 2011, 6:44).

Wird ein Organismus von einem Retrovirus infiziert, so kann dieses Virus in die Keimbahn, also in das Erbgut von Eizellen und Spermien eingebaut werden. In diesem Zustand werden sie dann von Generation zu Generation weitervererbt, es entstehen endogene Retroviren. Sie können bis zu zehn Prozent des gesamten Erbguts eines Lebewesens ausmachen und wurden oft als toter Ballast angesehen, der sich über Millionen von Jahren angesammelt hat. Neuere Studien zeigen jedoch, dass endogene Retroviren unter bestimmten Bedingungen wieder aktiviert werden können und eine wichtige Rolle sowohl im Zellstoffwechsel als auch bei verschiedenen Krankheiten spielen.

Wissenschaftler von zwei kooperierenden Leibniz-Instituten und vom Helmholtz-Zentrum München haben jetzt endogene Retroviren in BSE-infizierten Javaneraffen untersucht. Dies ist ein gängiges Modell für die beim Menschen auftretende Creutzfeldt-Jakob-Krankheit. Die Forscher haben in Hirnproben von erkrankten, also mit Prionen infizierten Javaneraffen eine höhere Aktivität von endogenen Gamma-Retroviren gefunden als in der gesunden Kontrollgruppe. Vorherige Studien an Mäusen hatten gezeigt, dass exogene, also nicht in das Erbgut eingebaute Gamma-Retroviren auch in Abwesenheit von Prionen eine dem BSE ähnliche spongiforme Enzephalopathie auslösen können. „Wir vermuten daher, dass die von uns beobachtete Aktivierung der endogenen Gamma-Retroviren die Zerstörung der Nervenzellen auslöst oder verschlimmert“, sagte Alex Greenwood, einer der Hauptautoren der Studie und Leiter der Forschungsgruppe Wildtierkrankheiten am Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung.

Die Wissenschaftler um Alex Greenwood und Dirk Motzkus beobachteten zudem, dass ein Kapsidprotein, das von einem endogenen Retrovirus der Klasse II kodiert wird, bei BSE-infizierten Javaneraffen in geringerer Menge vorkommt als bei gesunden Tieren. Die Prion-Infektion scheint also dafür zu sorgen, dass die Produktion des Kapsidproteins reduziert wird. „Wir konnten erstmals ein Protein eines endogenen Retrovirus im Gehirn von nicht-menschlichen Primaten nachweisen, dessen Menge sich im Verlauf einer BSE-Infektion verändert. Da retrovirale Infektionen behandelbar sind, weisen unsere Ergebnisse auf eine völlig neue Behandlungsstrategie für Creutzfeldt-Jakob-Patienten hin“, sagte Dirk Motzkus, korrespondierender Autor der Studie und Biologe am Deutschen Primatenzentrum, dem Leibniz-Institut für Primatenforschung in Göttingen.

Originalpublikation

Alex D. Greenwood, Michelle Vincendeau, Ann-Christin Schmädicke, Judith Montag, Wolfgang Seifarth and Dirk Motzkus: Bovine spongiform encephalopathy infection alters endogenous retrovirus expression in distinct brain regions of cynomolgus macaques (Macaca fascicularis). Molecular Neurodegeneration 2011, 6:44.
Kontakt
Dr. Dirk Motzkus

Deutsches Primatenzentrum GmbH - Leibniz-Institut für Primatenforschung
Tel: +49 551 3851-295
E-Mail: dmotzkus@dpz.eu
Prof. Alex Greenwood PhD

Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung

Tel: +49 30 5168-511
E-mail: greenwood@izw-berlin.de
Die Deutsches Primatenzentrum GmbH (DPZ) - Leibniz-Institut für Primatenforschung betreibt biologische und biomedizinische Forschung über und mit Primaten auf den Gebieten der Infektionsforschung, der Neurowissenschaften und der Primatenbiologie. Das DPZ unterhält vier Freilandstationen im Ausland und ist Referenz- und Servicezentrum für alle Belange der Primatenforschung.

Das DPZ ist eine der 87 Forschungs- und Infrastruktureinrichtungen der Leibniz-Gemeinschaft (http://www.wgl.de/). http://www.dpz.eu

Das Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (IZW) ist eine national und international renommierte Forschungseinrichtung, die anwendungsorientierte und interdisziplinäre Grundlagenforschung in den Bereichen Evolutionsökologie und -genetik, Wildtierkrankheiten, sowie Reproduktionsbiologie und -management bei Zoo- und Wildtieren betreibt. Aufgabe des IZW ist die Erforschung der Vielfalt der Lebensweisen, der Mechanismen evolutionärer Anpassungen und der Anpassungsgrenzen inklusive Krankheiten von Zoo- und Wildtieren in und außerhalb menschlicher Obhut sowie ihrer Wechselbeziehungen mit Mensch und Umwelt. Die gewonnenen Erkenntnisse sind Voraussetzung für einen wissenschaftlich begründeten Artenschutz und für Konzepte der ökologischen Nachhaltigkeit der Nutzung natürlicher Ressourcen.

Dr. Susanne Diederich | idw
Weitere Informationen:
http://www.izw-berlin.de

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