Viren sind knifflige Tiere. Einige dieser "submikroskopischen" Krankheitserreger können im Körper einer Person "einschlafen" und sich im Wesentlichen auf unbestimmte Zeit vor dem Immunsystem verstecken, um später zu reaktivieren und Krankheiten zu verursachen.
Jetzt haben Wissenschaftler gelernt, wie man verhindert, dass eine Art von Virus, das Herpesvirus, in seine schlafähnliche Ruhephase abrutscht und außer Sichtweite gerät. Dies ist ein wichtiger Schritt, um die einzigartige Fähigkeit des Virus zu verstehen, sich im Wesentlichen vor dem Immunsystem zu verstecken, sagen die Wissenschaftler.
Laut der Weltgesundheitsorganisation sind mehr als 80 Prozent der Weltbevölkerung mit Herpes-simplex-Virus (HSV) infiziert. Dazu gehören HSV-1, das Fieberbläschen verursacht, und HSV-2, das Genitalwarzen verursacht.
Aber die meisten Menschen, die mit dem Virus infiziert sind, haben keine Symptome, bis etwas Äußeres - zum Beispiel Stress, Krankheit oder sogar Sonnenlicht - das Virus zum Aufwachen und zur Replikation und Ausbreitung veranlasst. Dies wiederum veranlasst das Immunsystem, das Virus anzugreifen, was zu Entzündungen und den charakteristischen Blasen um Mund, Lippen, Nase oder Genitalien führt. Während dieser "Reaktivierung" kann sich das Virus von Person zu Person verbreiten.
Im Gegensatz zu Viren wie solchen, die Erkältungen oder Grippe verursachen, tritt das Herpesvirus im menschlichen Körper normalerweise schnell in einen latenten oder ruhenden Modus ein. Wissenschaftler haben versucht, diesen Prozess zu untersuchen. In einer Laborumgebung hatten sie jedoch Schwierigkeiten, das lebende Virus ohne extreme und schädliche Maßnahmen in den "Schlaf" zu versetzen, ähnlich wie wenn Sie Ihr Subjekt in einen unbewussten Zustand versetzen und hoffen, dass es normal aufwacht.
Im ersten von zwei Fortschritten haben Wissenschaftler der Princeton University eine Labortechnik entwickelt, die das Herpesvirus natürlicher in einen latenten Modus versetzt, so sanft wie ein Wiegenlied, sodass sie den natürlichen Lebenszyklus des Herpesvirus besser simulieren können. Dieselbe Forschergruppe verwendete diese Technik dann, um einen Schlüsselsatz von Proteinen zu finden, die an der Neigung des Virus zum Schlafen und Wachen beteiligt sind.
Die Ergebnisse wurden gestern (27. Oktober) in der Zeitschrift PLOS Pathogens veröffentlicht.
Schlafende Viren
Viren, die sich nicht schnell verstecken, sind für das Immunsystem leichter zu finden und abzutöten. Dies ist jedoch nicht der Fall bei den Herpesviren, die Ihnen ein Leben lang erhalten bleiben.
Diese Viren sind Teil einer Unterfamilie des Virus namens Alphaherpesvirinae, von der bekannt ist, dass sie infiziert und sich dann in Nervenzellen versteckt. Das Immunsystem hat gelernt, diese Viren mit Kinderhandschuhen zu behandeln, da Immunzellen diese Herpesviren nicht sofort abtöten können, ohne die Nervenzellen abzutöten, die als Wirt dienen.
"Normalerweise bedeutet das Abtöten einer Virusinfektion durch das Immunsystem das Abtöten der infizierten Zellen", sagte die leitende Studienautorin Lynn Enquist, Professorin für Molekularbiologie an der Princeton University. Aber "in diesem Fall wären diese Zellen die unersetzlichen. Das" Einschlafen des Virus "ist also ein besserer und schützenderer Weg für das Nervensystem."
Eine wichtige Frage zu Herpes ist jedoch, obgleich das Virus manchmal sofort Symptome hervorrufen kann, warum es sich dann meistens sofort versteckt. Die Antwort würde bessere Möglichkeiten zur Kontrolle von Infektionen aufzeigen.
"Flucht vor dem Schweigen"
Um das Problem auf den Punkt zu bringen - was dazu führt, dass das natürliche Virus wach bleibt und "dem Schweigen entkommt", wie die Forscher es beschrieben haben - verwendeten die Wissenschaftler eine Art Herpesvirus namens Pseudorabies-Virus, das eng mit HSV-1 verwandt ist.
Der erste Schritt der Forscher bestand darin, eine Methode zu entwickeln, mit der das Virus im Wesentlichen in infizierten Nervenzellen eingeschlafen wird. Die Technik umfasste die Verwendung einer neuartigen Dreikammerumgebung, in der der Kern der Nervenzelle und ihre tentakelartigen Axonstrukturen isoliert werden.
Dann konzentrierten sich die Forscher darauf, wie das Virus aufgeweckt werden kann. Sie entdeckten zwei Möglichkeiten, dies zu tun: mit chemischen Stresssignalen, die zum Zeitpunkt des Eintritts des Virus in die Zellen vorhanden sind, wie erwartet; oder in Gegenwart eines Cluster von Proteinen, die als virale Tegument-Proteine bezeichnet werden, ein neues Konzept.
Eine weitere Analyse schloss eine Hypothese aus, dass es vielleicht die Größe der Viruslast oder die Virusmenge im System einer Person ist, die die typische Immunantwort, die Viren schlafen zu lassen, irgendwie außer Kraft setzt. Vielmehr stellten die Forscher fest, dass nur die viralen Tegument-Proteine der Hauptauslöser waren, der wie ein Spritzer Eiswasser auf das Gesicht der Viren wirkte, sie weckte oder auf andere Weise wach und aktiv hielt.
"Die Frage, an der wir und andere gerade arbeiten, ist zu bestimmen, ob" dieser Ansatz zum Aufwecken von Viren im Labor der gleiche ist wie der, der im Immunsystem auf natürliche Weise abläuft, wenn ein Virus aufwacht, sagte Enquist gegenüber Live Science. "Wir denken, dass es viele Gemeinsamkeiten gibt."
Die Technik der Princeton-Forscher "stellt einen wichtigen Fortschritt dar" bei der Untersuchung des Viruslatenzzyklus und der Kontrolle von Infektionen, sagte Felicia Goodrum Sterling, eine Immunologin am Krebszentrum der Universität von Arizona, die nicht an der Forschung beteiligt war.
"Um die Latenz von Herpesviren zu verstehen, sind Modellsysteme alles", sagte Goodrum Sterling. "Dies ist das erste Modellsystem, das keine medikamentöse Behandlung erfordert", um Viren einzuschlafen.
Ein besseres Verständnis dieses Mechanismus, so die Forscher, könnte zu einer Klasse von Medikamenten führen, die auf virale Tegument-Proteine abzielen könnten, um zu verhindern, dass sie Viren wecken oder wach halten, wodurch Symptome und die Ausbreitung des Virus auf andere Menschen verhindert werden.
