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HIV-Infektion wird durch ein Peptid der Samenflüssigkeit dramatisch aktiviert

18.12.2007
In der Samenflüssigkeit wurde ein Peptidstoff entdeckt, der die Infektionsrate des humanen Immundefizienz-Virus (HIV) dramatisch erhöht. Dies geht aus einem Bericht am 14.12.2007 aus dem medizinisch-biologischen Wissenschaftsjournal CELL hervor, eine Veröffentlichung der CELL-Press. Die Entdeckungen können erklären, warum durch Sexual-Kontakte die bevorzugte Route der HIV-Übertragung entsteht. Potentielle, neue Strategien zur Verhinderung der Ausbreitung der AIDS-Erkrankung sind damit möglich, sagen die Wissenschaftler.

Die Entdecker, Wissenschaftler der Medizinischen Hochschule Hannover und der Universität Ulm fanden ein natürliches, in der menschlichen Samenflüssigkeit vorkommendes, kleines Peptid, das sich aus der sauren Prostata Phosphatase (PAP) abspaltet.

Diese kleinen Moleküle wurden von der hannoverschen Peptid-Forschungsgruppe um Wolf-Georg Forssmann, mit Ludger Ständker und Knut Adermann, isoliert und synthetisiert, und die Ulmer Virologen um Frank Kirchhoff, mit Jan Münch, konnten die Virus aktivierende Wirkung in Zellkulturen testen und nachweisen. Eine Zusammenballung der Peptidmoleküle führt zu feinen Fasern, die Amyloid-ähnliche Fibrillen sind. Diese Fibrillen binden HIV-Partikel und beschleunigen die Viren, in die Zielzellen einzudringen. Die Infektionsrate wird um mehrere Grössenordnungen aktiviert.

Die Hannover-Ulmer Arbeitsgruppen sind seit mehr als 10 Jahren auf der Suche nach natürlichen Peptidwirkstoffen, die die virale Infektion beeinflussen. Die Forscher haben bereits einen Hemmstoff der HIV-Infektion, das "VIRIP", entdeckt, der weiterentwickelt wurde. Dieses Peptid (Cell 2007), VIR-576, soll in Kürze an der Medizinischen Hochschule Hannover bei Prof. Dr. Reinhold E. Schmidt und Prof. Dr. Matthias Stoll an Patienten geprüft werden.

"Wir hatten nicht erwartet, einen Verstärker der HIV zu finden und waren sogar noch mehr überrascht über die Wirkstärke" äusserte Prof. Frank Kirchhoff, da die Kooperationspartner ursprünglich nach Faktoren in der Samenflüssigkeit suchten, die die Infektion blocken oder verhindern könnten.

Die meisten, bekannten Modulatoren der HIV-Infektion haben allenfalls einen bis zu dreifach verstärkenden Effekt, aber hier ist die Wirkstärke erstaunlicherweise mehr als 50fach, in machen Fällen sogar bis zu 100.000fach. Zunächst war dies fast nicht zu glauben, dann wurde ein Experiment nach dem anderen durchgeführt, immer mit dem gleichen Ergebnis. Weitere Forschergruppen aus Deutschland (Universität Heidelberg), aus Spanien (Universität Madrid) und den USA (Scripps-La Jolla, Yale-New Heaven und NIH-Bethesda) haben bei dieser interessanten wissenschaftlichen Forschung mitgearbeitet.

"Die Fibrillen agieren wie kleine Ruderboote" sagte Wolf-Georg Forssmann, Geschäftsführer von VIRO Pharmaceuticals GmbH & Co. KG und Pharmakologie-Professor an der Medizinischen Hochschule Hannover, "sie nehmen die Viren auf und bringen diese in die infizierbaren Lymphzellen."

HIV ist das kausale Agens von AIDS und hat bisher über 60 Millionen Menschen befallen und dabei etwa zu 20 Millionen Toten geführt, sagten die Forscher. Mehr als 80 % dieser HIV-Infektionen werden durch sexuellen Kontakt übertragen. Global entstehen die Infektionen über den genitalen Weg mittels der Samenflüssigkeit HIV-positiver Männer, weiss man aus früheren Studien. Frauen, die HIV 1 infiziert sind, betreffen neuerdings fast 60 % der Neuinfektionen durch vaginalen Verkehr. Bis jetzt sind die Faktoren, die die Infektion von HIV in Samenflüssigkeit beeinflussen, sehr wenig bekannt.

Mehrere natürliche Stoffe, die eine Rolle in der sexuellen Übertragung von HIV / AIDS spielen, wurden bereits von den Forschern aus Hannover und Ulm in komplizierten Peptid-Protein-Bibliotheken entdeckt. Seit über 10 Jahren wird von der Gruppe gezielt nach Faktoren auf Beeinflussung der HIV-Infektion gesucht. Die Peptide, die aus humaner Samenflüssigkeit stammen, waren besonders durch die Aktivierung der HIV-Infektion aufgefallen. Es wurde dann festgestellt, dass die künstlich hergestellten, synthetischen PAP-Fragmente HIV-Verstärker sind, was die Substanz als aktiven Faktor bestätigt. Es wurde weiter herausgefunden, dass die PAP-Fragmente Fibrillen bilden, die als SEVI bezeichnet werden "semen derived enhancer of virus infection".

Die Verstärkungsaktivität von SEVI ist am stärksten ausgeprägt, wenn die Menge an infektiösen Viren sehr niedrig ist, wie es unter Bedingungen der HIV-Übertragung der Fall ist, so berichten die Forscher. Physiologische Konzentrationen von SEVI amplifizieren die HIV-Infektion von Immunzellen, die als T-Zellen bekannt sind, so wie die der Makrophagen, bei denen es sich wahrscheinlich um die wichtigen Zelltypen handelt, die zuerst von HIV-Viren angegriffen werden. SEVI senkt die Konzentration bzw. die Mengen von Viren, die notwendig sind, um eine Gewebeinfektion zu verursachen, wenn man humane Tonsillen benutzt. Die Virus-Infektion in vivo wird auch beim Modell an Ratten erhöht.

Die Forscher werden die SEVI-Rolle weiter untersuchen. Während das Peptid, das zu den Fibrillen konglomeriert, stets in relativ grossen Mengen in der Samenflüssigkeit vorkommt, ist noch nicht geklärt, ob die absoluten Spiegel unter verschiedenen männlichen Personen variieren. "Wir planen auch, weiter herausfinden, wie die Fibrillen genau den Viren helfen, in die Zellen hineinzukommen und suchen nach Wirkstoffen, die mit unserer Technologie zu finden sind und den Vorgang blockieren könnten", sagt Forssmann. "Wenn solche Inhibitoren gefunden werden können, wäre es möglich, diese als Mikrobiozide Gele für die Entwicklung und Prävention von HIV zu verwenden", meinen Kirchhoff und Forssmann. "Es könnte aber auch andere Möglichkeiten geben, die Bildung und Hemmung der Fibrillen auszunutzen, um Behandlungstrategieen zu entwickeln."

"Die hohe Potenz von SEVI, die virale Infektion bei relativ geringer Toxizität auf Zellen zu verursachen, lässt die Vermutung zu, dass dieser Mechanismus nicht nur eine relevante Rolle in der HIV-Transmission spielt, sondern dass u.a. auch mit Hilfe von SEVI die Impfstoff-Bildung verbessert werden könnte", sagten die Wissenschaftler.

Sibylla Schwarz | idw
Weitere Informationen:
http://www.bioregion.de/

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