Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Zellen helfen Viren beim Eindringen

10.07.2015

Adenoviren sind für zahlreiche Krankheiten verantwortlich – etwa für Infektionen der Atemwege oder Augen. Wie diese Viren in Zellen eindringen und dadurch Erkrankungen auslösen, haben Forschende der Universität Zürich herausgefunden. Dabei leistet die Zelle ungewollt Hilfe, indem sie zur Reparatur der Zellmembran bestimmte Fette bereitstellt, die das Adenovirus dann zur Durchdringung der Membran verwendet.

Eine intakte Zellmembran ist grundlegend für die Erhaltung der Zelle und damit auch für die Immunabwehr. Wird die äussere Zellmembran beschädigt, entstehen kleine Poren. Die Zelle kann dadurch ihre wertvollen Wirkstoffe verlieren, weshalb sie die Membranwunden schnell repariert.

Auch menschliche Adenoviren verursachen kleine Poren in der Zellmembran, wie nun Zellbiologen unter der Leitung von Urs Greber, Professor am Institut für Molekulare Biologie der Universität Zürich, entdeckt haben. Diese Poren sind zwar zu klein, um das Virus direkt in die Zelle zu lassen, aber gross genug, um von der Zelle als Gefahrensignal erkannt und innerhalb von Sekunden repariert zu werden. Und genau diesen Reparatur-Mechanismus der Zelle nützt das Adenovirus aus, um eine Infektion auszulösen.

Bestimmte Lipide unterstützen den Virus-Eintritt

Bei dieser Reparatur entstehen Fette, sogenannte Ceramid-Lipide, die es dem Virus ermöglichen, schneller in die Zelle zu gelangen. Die Ceramid-Lipide begünstigen die Krümmung der Membran und damit die Bildung von Endosomen – Fettbläschen, die an der Zellmembran zum Zellplasma abknospen und Viren enthalten. Mit Hilfe der Ceramid-Lipide gelingt es dem Virus danach, die Membranwunden entscheidend zu vergrössern und das Endosom zu verlassen. Das Virus dringt so in die Zelle ein, vermehrt sich im Zellkern und infiziert daraufhin weitere Zellen.

«Es ist uns gelungen, bestimmte zelluläre Lipide als wichtige Komponenten für den Virus-Eintritt in die Zelle zu identifizieren, was überraschend ist, weil Lipide zwar vielfältige und wichtige Rollen in der Biologie spielen, aber schwierig zu erfassen sind», erklärt Stefania Luisoni, Studien-Erstautorin und Doktorandin am Institut für Molekulare Biologie.

Diese positive Rückkopplung zwischen der vom Virus induzierten Porenbildung in der Zellmembran und der zellulären Reparatur liefert eine Erklärung für die schon lange bekannte hohe Infektionseffizienz der Adenoviren. Die Forschenden haben zudem einen neuen Hemmstoff gegen die von ihnen untersuchte Klasse von Adenoviren identifiziert.

Dieser Stoff hemmt das Eiweiss «lysosomale saure Sphingomyelinase», welches die Ceramid-Lipide produziert. Der Wirkstoff unterdrückt damit die Bildung von Ceramid-Lipiden und verhindert zum Beispiel auch bakterielle Infektionen. «Unsere Resultate sind für die Entwicklung viraler Therapeutika, die beispielsweise bei Impfungen oder in der Gentherapie verwendet werden, von Bedeutung», schliesst Urs Greber.

Literatur:

Stefania Luisoni, Maarit Suomalainen, Karin Boucke, Lukas B. Tanner, Markus R. Wenk, Xue Li Guan, Michal Grzybek, Ünal Coskun, Urs F. Greber. Co-option of Membrane Wounding Enables Virus
Penetration into Cells. Cell Host & Microbe, July 8, 2015. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1931312815002541

Weitere Informationen:

http://www.mediadesk.uzh.ch

Nathalie Huber | Universität Zürich

Weitere Berichte zu: Adenoviren Biologie Impfungen Lipide Membran Virus Zelle Zellmembran bakterielle Infektionen

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut
20.10.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Aus der Moosfabrik
20.10.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

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: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise