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Foto: wikipedia
TEM-Aufnahme von H1N1-Influenza-A-Viren (Stamm A/CA/4/09, Erreger der Influenza-Pandemie 2009; Bild digital nachgefärbt).
 
Infektiologie 15. Februar 2011

Überwindung von zwei Barrieren notwendig

Von Vögeln und Menschen – wie Grippenviren ihr Reservoir wechseln.

Influenza-A-Viren verursachen jährlich millionenfach schwere Infektionserkrankungen mit oft tödlichem Ausgang. Ihre Fähigkeit, die Barrieren zwischen Vögeln, Schweinen und Menschen zu überspringen und hochaggressive Krankheitsverläufe zu verursachen, gehört zu den großen Herausforderungen der Gesundheitsforschung. Gülsah Gabriel vom Hamburger Heinrich-Pette-Institut beschreibt nun in Nature Communications detailliert, wie Influenza-A-Viren eine zellinnere Barriere überwinden und sich so an einen neuen Wirt anpassen können. 1

 

Bei der Anpassung an neue Wirte müssen Grippeviren zwei Barrieren überwinden: die äußere Zellmembran sowie die innere Hülle um den Zellkern. Die Überwindung der ersten, äußeren Barriere ist seit vielen Jahrzehnten bekannt und wird intensiv erforscht. „Wir beschreiben nun erstmals im Detail die zweite innere Barriere, an die sich Grippeviren anpassen müssen, wenn sie von Vögeln auf den Menschen übergehen“, fasst Gülsah Gabriel zusammen.

Alpha-Importine – Teil der inneren Barriere

Mit Kollegen aus Hamburg, Marburg und Oxford untersuchte sie unterschiedlichste Grippeviren von Mensch, Vogel und Schwein, unter anderem auch das H1N1-Virus der Influenzapandemie 2009. „Um diese Anpassungsprozesse zu verstehen, müssen wir das Grippevirus und seinen Wirt untersuchen. In unseren Experimenten mit Zellkulturen und sogenannten Knock-out-Mäusen interessierten uns vor allem die sogenannten alpha-Importine“, so Gabriel.

Importine sind Teil einer Importmaschine: Sie transportieren Proteine und Virusbestandteile in Richtung Zellkern und sind somit Teil der innneren Barriere für Viren. Zelleigene und virale Proteine docken an Importine an und gelangen so ins Innere des Zellkerns, wo die Vermehrung des viralen Erbguts stattfindet. Auch das dazu notwendige Polymerase-Enzym der Grippeviren braucht Importin.

„Man kennt bei Vögeln und Menschen inzwischen sechs verschiedene Importin-alpha-Varianten (Isoformen). Jetzt zeigen wir erstmals, dass Influenza-A-Viren sich an eine neue Isoform anpassen, wenn sie von Vögeln auf Menschen überspringen. Vogelgrippeviren nutzen das Importin-alpha 3 und Menschengrippeviren brauchen Importin-alpha 7. Das Polymerase-Enzym des H1N1-Grippevirus aus dem Jahr 2009 braucht jedoch beide Isoformen und hat sich somit noch nicht vollständig an den Menschen angepasst. Es befindet sich noch in der Anpassungsphase“, erklärt Gülsah Gabriel. „Damit haben wir ein neues Gen entdeckt, das für die Virusübertragung über Artgrenzen hinweg wichtig ist und unsere Empfänglichkeit gegenüber Influenzaviren reguliert.“ Importin-alpha 7 könnte ein neues therapeutisches Ziel im Kampf gegen humane Grippeviren sein: „Indem wir das Importin-alpha 7 Gen zeitweise ausschalten, hätten wir vielleicht eine neue Strategie gegen gefährliche und hochaggressive Grippepandemien“, hofft Gülsah Gabriel.

 

1 Gabriel G. et al, Nature Communications, 18. Januar 2011, DOI: 10.1038/ncomms1158

 

Quelle: http://idw-online.de/pages/de/news406204

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