Virus "entführt" die Immunantwort in Wirtszellen

Wissenschaftler des Impfstoffforschungszentrums der Universität Pittsburgh haben herausgefunden, wie ein von Stechmücken übertragenes Virus ein zelluläres Regulationssystem "entführt" und die Immunität im Wirt unterdrückt.

Das Eastern Equine Encephalitis Virus (EEEV) ist eine seltene, aber tödliche Krankheit, die durch den Stich einer infizierten Mücke auf den Menschen übertragen wird.

Die Zentren für Krankheitskontrolle und -prävention (CDC) schätzen, dass jährlich zwischen fünf und 30 Fälle gemeldet werden und dass diese am häufigsten im Atlantik und in den Golfstaaten auftreten.

EEEV verursacht eine Schwellung im Gehirn, die durch das plötzliche Auftreten von Kopfschmerzen, hohem Fieber, Schüttelfrost und Erbrechen gekennzeichnet ist. Patienten können schnell orientierungslos werden, Krampfanfälle bekommen und ins Koma fallen.

Die Todesrate liegt zwischen 30-70% - dem höchsten aller nordamerikanischen Mücken übertragene Virus - und Überlebenden sind oft mit erheblichen Hirnschäden hinterlassen.

Die Trägermücke wird typischerweise in sumpfigen Gebieten gefunden, die nicht stark besiedelt sind. Die Forscher sagen jedoch, dass in den letzten Jahren Träger in häufigeren Moskitos in Massachusetts identifiziert wurden. Dies führte zu weit verbreiteten Insektizidsprays, Ausgangssperren und der Absage vieler Outdoor-Veranstaltungen.

Ausweichen der Immunantwort des Körpers

Die Entdeckung, wie sich das EEEV der Erkennung durch das Immunsystem des Körpers entzieht, gibt Wissenschaftlern Hoffnung auf einen zukünftigen Impfstoff.Veröffentlichen ihrer Ergebnisse in der Zeitschrift Naturerklären die Forscher, wie das Virus der normalen Immunantwort des Körpers ausweicht und sich leicht auf das neurologische System des Wirts ausbreitet, was zu einer überwältigenden Erkrankung führt.

Senior-Autor William Klimstra, Associate Professor am Pitt's Center for Vaccine Research, erklärt, dass EEEV Ribonukleinsäure (RNA) in seinen Genen trägt.

Die Forscher entdeckten, dass EEEV eine Bindungsstelle in seiner RNA entwickelt hat, die in ein kleines Stück RNA (genannt microRNA) in den Wirtszellen passt. MicroRNAs werden normalerweise vom Wirt produziert, um seine eigenen zellulären Prozesse zu regulieren.

Sobald es an die microRNA in Zellen gebunden ist, die an der Auslösung einer Immunantwort beim Menschen beteiligt sind, beschränkt es seine eigene Replikation. Das Virus kann somit einer Immunantwort ausweichen, da die Zellen für seine Anwesenheit "blind" sind und sich unangefochten replizieren können.

Prof. Klimstra fügt hinzu:

"Jedes Mal, wenn Sie verstehen, wie ein Virus eine Krankheit verursacht, können Sie Wege finden, diesen Prozess zu unterbrechen. Und diese Entdeckung ist besonders aufregend, weil es das erste Mal ist, dass jemand ein Virus mit dieser speziellen Strategie gezeigt hat, um das Immunsystem seines Wirts zu umgehen und zu verschlimmern Krankheitsprogression."

Im Labor entwickelten Dr. Klimstra und sein Team eine mutierte Variante des Virus ohne die microRNA-Bindungsstelle. Dies bewies ihnen, dass die Bindung entscheidend dafür war, dass das Virus dem Nachweis entging.

Die Wissenschaftler stellten außerdem fest, dass der Wirt ohne die Bindungsstelle in der Lage war, eine wirksame Immunantwort gegen das Virus aufzubauen.

In Zukunft hofft Dr. Klimstra, dass diese Entdeckung zu einem Impfstoff führt und die Behandlungsmöglichkeiten für infizierte Patienten verbessert. Die Forschung könnte auch Auswirkungen auf andere Krankheiten haben, einschließlich West-Nil-Virus, Dengue, Rhinovirus und SARS.

Er erklärt:

"Viren entwickeln sich ständig und verändern sich. Die genetische Sequenz, die es EEEV erlaubt, an unsere microRNA zu binden, ist jedoch erhalten geblieben. Wir finden es in Proben aus den 1950er Jahren, die einen enormen evolutionären Selektionsdruck zur Aufrechterhaltung dieses Mechanismus anzeigen."

Er fügt hinzu, dass ihre "Ergebnisse schlussfolgern, dass das mutierte Virus als EEEV-Impfstoff verwendet werden könnte und dass MikroRNA-Blocker Potenzial für eine therapeutische Behandlung von EEEV-infizierten Patienten haben könnten, die derzeit nur mit unterstützender Behandlung behandelt werden können."