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© martynowi_cz/iStock
HI-Viren verstecken sich in Makrophagen, um vor dem Immunsystem geschützt zu sein.
 
Infektiologie 7. Oktober 2016

HIV-Versteck untersucht

HIV-Infektion. Trotz immer effektiverer Therapien schafft es das HIV im Körper zu überdauern. Die molekularen Vorgänge wurden nun geklärt und Ansätze für mögliche Therapien gegen die verborgene Reservoirbildung gefunden.

HIV-Infektionen sind dank moderner Therapien kontrollierbar geworden – heilen können diese Behandlungen aber nicht. Tatsächlich schaffen es anti-retrovirale Therapien, die Anzahl an HI-Viren im Blut Betroffener so gering zu halten, dass der Ausbruch von AIDS verhindert wird. Doch vollständig kann das Virus nicht entfernt werden, denn es ist ein Meister des Versteckens.

Zellversteck aufgestöbert

Ein bekanntes Versteck des Virus sind spezielle Makrophagen. In diesen kann das Virus – unerreichbar für Medikamente – überdauern. Wie es dabei die Zellen auch noch so manipuliert, dass diese stress-resistenter und damit langlebiger werden, hat ein Team um Prof. Dr. Regina Grillari vom Department für Biotechnologie der Universität für Bodenkultur Wien herausgefunden.

Das Hauptaugenmerk des Projekts lag dabei auf dem Enzym Telomerase, das bei der Zellteilung aktiv ist und Verkürzungen an Chromosomen verhindert. Über seine Aktivität in Zellen, die sich nicht teilen, wie Makrophagen, ist bisher wenig bekannt gewesen. Umso mehr erstaunten die Ergebnisse von Grillari, wie diese erläutert: „Wir konnten zeigen, dass das HI-Virus die Aktivität der Telomerase in Makrophagen initiiert. Das überraschte insofern, als die bekannte Funktion des Enzyms ja im Zusammenhang mit der Zellteilung steht, die in diesem Fall aber gar nicht erfolgt.“

Ein weiteres Ergebnis zeigte, dass die Telomerase in Makrophagen ihrer eigentlichen Funktion – Chromosomen zu verlängern – trotz Aktivierung durch das HI-Virus gar nicht nachgeht. Ein anderes Experiment lieferte dann aber klare Hinweise auf die Rolle, die die Telomerase in infizierten Zellen in diesem Falle spielt.

Dazu wurden die Reaktionen von infizierten und nicht infizierten Makrophagen auf oxidativen Stress hin untersucht, der auch durch HIV-Infektionen verstärkt wird. Dabei zeigte sich, dass infizierte Zellen diesen Stress viel besser verkraften als nicht infizierte und dass dies im Zusammenhang mit der Aktivierung der Telomerase steht.

Dazu Grillari: „Es scheint so zu sein, dass die versteckten Viren durch die Aktivierung der Telomerase ihre Wirtszellen stressresistenter machen und damit ihr eigenes Überleben langfristig sichern – eine, aus Sicht der Viren, sinnvolle Strategie.“

Ohne Therapie lange symptomfrei

In einem anderen Teil des Projekts wurden sogenannte „Elite“-Patienten untersucht. Diese sind zwar mit dem HI-Virus infiziert, doch schafft es ihr Körper, die Virusvermehrung so stark einzuschränken, dass sie ohne Therapie jahrelang symptomfrei leben können. Wie das passiert ist nicht bekannt, doch gibt es Hinweise, dass miRNAs dabei eine Rolle spielen. Grillari und ihr Team analysierten nun, ob es Unterschiede in den Arten und Häufigkeiten von im Blut zirkulierenden miRNAs zwischen Elite-Betroffenen, „normal“ infizierten und gesunden Personen gibt.

Tatsächlich wurden drei verschiedene Typen identifiziert, die bei Elite-Betroffenen in deutlich anderer Konzentration im Plasma vorkamen als bei den anderen Gruppen. Grillari meint dazu: „Zukünftig könnte man diese als Biomarker nutzen, um festzustellen, ob Infizierte zu den ‚Elite‘-Betroffenen zählen oder nicht, und somit eine Therapie auf ihren speziellen Status maßschneidern.“ Darüber hinaus konnte auch gezeigt werden, dass zwei der miRNAs die Vermehrung des Virus unter Laborbedingungen einschränken – und somit für neue Therapieansätze durchaus interessant sein könnten.

Fazit

Es gelang dem Team von Grillari in diesem FWF-Projekt, molekulare Mechanismen aufzuklären, die das HI-Virus nutzt, um Makrophagen resistenter zu machen und sie so zu einem idealen Virus-Reservoir umzuprogrammieren. Gleichzeitig konnten Ansatzpunkte gefunden werden, um diese Reservoir-Bildung eventuell mit miRNAs zu bekämpfen.

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