Erforschung der Abwehrmechanismen gegen Cytomegaloviren eröffnet neue Ideen für Therapieansätze

Wissenschaftler am TWINCORE Hannover analysieren Dendritische Zellen und ihre Rolle bei der Immunantwort

19.10.2016

Marcela Francozo

Marcela Francozo, Foto: TWINCORE/Schilling

Das Cytomegalovirus (CMV) gehört zur Gruppe der Herpesviren und teilt deren zentrale Eigenschaften: eine erste Infektion mit dem Virus verläuft unauffällig und wird von den Patienten meist nicht einmal bemerkt. Es fliegt sozusagen unter dem Radar des Immunsystems und nach einiger Zeit ziehen sich die Viren in Zellen des Wirtes zurück. Dort verbergen sie sich, bis der Moment günstig erscheint, um wieder aktiv zu werden. Was günstig ist, ist von Herpesvirus zu Herpesvirus verschieden.

Das Cytomegalovirus kommt mit Vorliebe aus seinem Versteck, wenn das Immunsystem geschwächt ist – etwa bei Infektionen mit dem HI Virus  oder nach Transplantationen. So ist die Reaktivierung von CMV einer der häufigsten Gründe für das Absterben transplantierter Organe. Einen Impfstoff gibt es derzeit nicht; antivirale Therapien haben sehr starke Nebenwirkungen und CMV wehrt sich zudem sehr effektiv mit Resistenzen gegen diese Wirkstoffe. Wissenschaftler des Instituts für Infektionsimmunologie am TWINCORE suchen nun nach alternativen Wegen: Sie wollen die Abwehrkräfte des Immunsystems gegen das Virus stärken – damit es sich möglichst gar nicht erst in seinem Wirt einnisten kann. Ergebnisse zu dieser Forschung veröffentlichten sie jetzt in Cell Reports.

„Entscheidend für die schnelle Abwehr des Virus ist eine starke Interferonantwort“, weiß Franz Puttur, Wissenschaftler am Institut für Infektionsimmunologie. Die Produktion von Interferon ist die erste Abwehrreaktion gegen Viren und sie beeinflusst den weiteren Verlauf der Immunreaktion. Die Reaktion des Immunsystems auf Cytomegaloviren hängt entscheidend von zwei Faktoren ab: dem Rezeptor TLR9, der das Virus in Dendritischen Zellen bindet und von MyD88, einem Adaptermolekül. Aktiviert die Dendritische Zelle MyD88, signalisiert sie damit Killerzellen, dass eine Infektion vorliegt. „Diese Zusammenhänge von MyD88 und TLR9 in Dendritischen Zellen und den Auswirkungen auf die Killerzellen müssen wir besser verstehen, um das Immunsystem gegen Cytomegaloviren aktivieren zu können“, sagt Marcela Françozo, ebenfalls Wissenschaftlerin am Institut für Infektionsimmunologie.

Also haben die Forscher zunächst in allen Dendritischen Zellen sowohl den Rezeptor TLR9 als auch das Adaptermolekül MyD88 ausgeschaltet und den Infektionsverlauf beobachtet. „Wir konnten sehen, dass diese beiden Komponenten für die Abwehr des Virus offenbar tatsächlich entscheidend sind, denn ohne sie ist die Interferonproduktion herunter reguliert und die Killerzellen werden nicht aktiviert“, sagt Franz Puttur. Im nächsten Schritt konnten die Wissenschaftler zeigen, dass nicht alle Varianten Dendritischer Zellen für die Abwehr des Cytomegalovirus verantwortlich sind, sondern lediglich die konventionellen DCs, denn das sind die Immunzellen, die sowohl den Adapter MyD88 als auch den Rezeptor TLR9 produzieren.

„Mit diesem Ergebnis können wir nun möglicherweise Strategien entwickeln, um unsere eigenen Abwehrmechanismen gegen das Virus zu aktivieren“, sagt Tim Sparwasser, der Direktor des Institutes. „Wenn es uns gelingt diese Untergruppe von Dendritischen Zellen zu aktivieren, könnten die Killerzellen stärker aktiviert werden.“ Damit gelänge es dem Cytomegalovirus nicht mehr, unterhalb des Immunradars zu bleiben – und sich langfristig in seinem Wirt zu verstecken. „Es ist heute bereits möglich, Dendritische Zellen aus Patienten zu isolieren und dem Patienten nach einer Aktivierung zurück zu geben – womöglich eröffnen sich darüber ganz neue Therapieansätze für Cytomegalieinfektionen.“

Publikation:

Puttur et al., Conventional Dendritic Cells Confer Protection gainst Mouse Cytomegalovirus Infection via TLR9 and MyD88 Signaling, Cell Reports (2016), dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2016.09.055

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