Wie TRIM5 das HI-Virus abwehrt

Im Gegensatz zum Menschen sind gewisse Affenarten, wie zum Beispiel Rhesusaffen oder Nachtaffen, gegen HIV resistent. Ein zelluläres Protein namens TRIM5 führt bei diesen Affen zur Resistenz: Bei einer HIV-Infektion fängt dieses Protein das Virus direkt nach dem Eindringen in die Zelle ab und verhindert dabei, dass es sich vermehrt. TRIM5 kennt man nun seit mehr als sechs Jahren. Mit welchem Mechanismus TRIM5 das HI-Virus an der Vermehrung hindert, ist jedoch weitgehend unbekannt.

Wichtige Aspekte des Abwehrmechanismus von TRIM5 gegen HIV wurden hauptsächlich von den Schweizer Forschungsgruppen von Prof. Jeremy Luban, Universität Genf und Prof. Markus Grütter, Universität Zürich, in Zusammenarbeit mit Gruppen aus den USA und Frankreich aufgedeckt. Sie konnten zeigen, dass TRIM5 unmittelbar eine Immunantwort auslöst, wenn es zur Infektion mit HIV kommt. Deshalb ist TRIM5 ein HIV-Sensor des angeborenen Immunsystems. Im Gegensatz zum adaptiven Immunsystem, welches sich erst während der Auseinandersetzung mit einem Krankheitserreger entwickelt, ist das angeborene Immunsystem in der Lage, Krankheitserreger schon beim ersten Kontakt zu beseitigen.

Das bei der Infektion in die Zelle eindringende HI-Virus besitzt eine Hülle, dessen Bauteile gitterförmig angeordnet sind, ähnlich dem Muster eines Fussballs. TRIM5 erkennt diese Gitterstruktur und bindet spezifisch daran. Durch die Bindung wird die Aktivität von TRIM5 stimuliert, wodurch Signal-Moleküle, so genannte Poly-Ubiquitin Ketten, in der Zelle hergestellt werden. Diese Ketten lösen dann unmittelbar eine anti-virale Reaktion aus. Die dadurch «alarmierte» Zelle kann nun durch Ausschütten von Botenstoffen (Cytokinen) die Eliminierung von HIV-infizierten Zellen einleiten.

Auch die Menschen verfügen über ein solches TRIM5-Protein. Beim Menschen wehrt es HIV nur schwach ab. Dennoch eröffnen die Erkenntnisse aus resistenten Affen neue Möglichkeiten und Wege zur Bekämpfung von HIV beim Menschen. Weltweit sind aktuell 33 Millionen Menschen mit HIV infiziert und jährlich sterben 2 Millionen Menschen an AIDS. Mit 2,7 Millionen neu Infizierten jedes Jahr bleibt HIV ein immer noch ungelöstes Problem.

Literatur:
Pertel, T., Hausmann, S., Morger, D., Züger, S., Guerra, J., Lascano, J., Reinhard, C., Santoni, FA., Uchil, PD., Chatel, L., Bisiaux, A., Albert, ML., Strambio-de-Castillia, C., Mothes, W., Pizzato, M., Grütter, MG. & Luban, J. TRIM5 is an innate immune sensor for the retrovirus capsid lattice. Nature April 21, 2011.
Kontakt:
Prof. Markus Grütter
Universität Zürich Biochemisches Institut
Tel. +41 44 635 55 80
E-Mail: gruetter@bioc.uzh.ch