"Achillesferse für Ebolavirus-Infektion" Protein identifiziert

Eine neue Mausstudie, veröffentlicht in mBio hat gezeigt, dass das Ebola-Virus nicht in der Lage ist, Zellen zu infizieren, ohne zuerst an ein Wirtsprotein namens Niemann-Pick C1 zu binden.
Mäuse, die das NPC1-Protein nicht hatten, wurden von den Forschern als vollständig resistent gegen Ebola-Infektionen identifiziert.

Niemann-Pick C1 (NPC1) befindet sich in den Membranen von winzigen enzymgefüllten Kompartimenten, die als Lysosomen bekannt sind, die Zellkomponenten verdauen und recyceln und sich in Zellen befinden.

"Unsere Studie zeigt, dass NPC1 eine Achillesferse für Ebola-Virusinfektionen ist", sagt Ko-Studienleiter Kartik Chandran, Associate Professor für Mikrobiologie und Immunologie am Albert-Einstein-College für Medizin der Yeshiva University, NY.

"Mäuse, denen beide Kopien des NPC1-Gens fehlten und die daher das NPC1-Protein nicht aufwiesen, waren vollständig resistent gegen Infektionen."

Ebola-Virus-Infektionen sind hochgradig tödlich und können bis zu 90% der Betroffenen tödlich sein. Nach Angaben der Zentren für Seuchenkontrolle und -prävention (CDC) hat die Ebola-Epidemie 2014 - die größte in der Geschichte - am 22. Mai 2015 insgesamt zu 11.140 Todesfällen geführt.

Wenn sich das Ebolavirus an die äußere Membran einer Wirtszelle anlagert, umhüllt ein Teil der Zellmembran der Wirtszelle das Virus, um ein membrangebundenes Kompartiment zu bilden, das als Endosom bezeichnet wird. Dieses Endosom trägt das Virus in die Zelle, wo es schließlich zu einem Lysosom wird.

Damit das Virus innerhalb des Lysosoms nicht zerstört wird, nutzt es Bestandteile der Zelle aus, um auf das Zytoplasma der Zelle zuzugreifen, wo das Virus dann replizieren kann. Viele der vom Virus ausgenutzten Komponenten sind unbekannt, aber die neue Studie legt nahe, dass NPC1 einer davon sein könnte.

Das NPC1-Protein befindet sich innerhalb von Zellmembranen, wo es den Transport von Cholesterin in der Zelle unterstützt. Menschen, die nicht genug NPC1 haben, entwickeln eine tödliche Erkrankung, die als Niemann-Pick-Krankheit bekannt ist, die bewirkt, dass Zellen mit zu viel Cholesterin voll werden und sterben.

Drogen, die mit NPC1 interferieren, könnten einen gewissen Nutzen aus einer tödlichen Infektion ziehen

Zuvor hatten Dr. Chandran und seine Kollegen entdeckt, dass NPC1 am Ebola-Virus beteiligt war und nach der Analyse von Gewebekulturen in Mäusen Zugang zu Zellzytoplasma erhielt.

Nach dieser Arbeit wollten die Forscher bestätigen, ob NPC1 für die Ebola-Virus-Infektion essentiell ist. Zu diesem Zweck untersuchten sie Ebola-Infektionen in Mäusen mit zwei intakten Kopien des NPC1-Gens ("Wildtyp" -Mäuse) und Mäusen ohne beide Kopien des Gens ("Knockout" -Mäuse).

"Während die Wildtyp-Mäuse der Infektion erlagen, waren die Knockout-Mäuse völlig frei von Virusreplikation und vollständig gegen die Krankheit geschützt", berichtet Co-Studienleiter Dr. Steven Walkley.

Eine andere Gruppe von Mäusen, die als "Träger" -Mäuse bezeichnet wurden, hatte nur eine Arbeitskopie des NPC1-Gens und daher die Hälfte der regulären Anzahl von NPC1-Rezeptoren. Diese Mäuse waren signifikant resistent gegen Ebola-Infektion, obwohl sie nicht vollständig immun waren.

"Dies würde darauf hindeuten, dass Medikamente, die die Interaktion von Ebola mit NPC1 stören - selbst wenn einige Ebolaviren in Zellen eindringen können - wahrscheinlich noch einen gewissen Nutzen aus einer tödlichen Infektion ziehen könnten", sagt Studienleiter Dr. John M. Dye, Leiter der Abteilung für Virale Immunologie am Institut für Infektiologie der US Army.

Beim Menschen würde eine Behandlung, die NPC1 blockierte, auch den Cholesterintransportweg stören. Dennoch glauben die Autoren, dass Patienten, die eine solche Behandlung erhalten, dies tolerieren könnten, zumal sie nur für kurze Zeit benötigt würden.

"Idealerweise wird die zukünftige Forschung am Menschen auf der Grundlage dieser Ergebnisse zur Entwicklung antiviraler Medikamente führen, die NPC1 effektiv angreifen und Infektionen nicht nur durch Ebola, sondern auch durch andere hoch virulente Filoviren verhindern können, die ebenfalls NPC1 als Rezeptor benötigen, "Dr. Chandran schließt ab.

Vorher, Medizinische Nachrichten heute berichtete über Aufrufe von Gesundheitsexperten zur Schaffung eines globalen Forschungs- und Entwicklungsfonds, um Lösungen für globale Gesundheitskrisen wie den Ebola-Ausbruch und das wachsende Problem der Antibiotikaresistenz zu finden.

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