Das Cytomegalievirus (CMV) ist ein Herpesvirus, das unbemerkt bei der Mehrheit der Bevölkerung vorkommt. Beschwerden verursacht es erst, wenn das Immunsystem des Wirts geschwächt ist. Dann allerdings kann es sogar zum Tod führen. Aus diesem Grund suchen Forscher nach Methoden, das Virus in seiner Schlafphase, auch Latenz genannt, zu halten. Einer aktuellen Studie von Wissenschaftlern des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) zufolge spielen bei der Hemmung der Viren spezielle Zellen des Immunsystems, die sogenannten dendritischen Zellen eine entscheidende und bislang unbekannte Rolle. Diese Ergebnisse veröffentlichten die Forscher im „Journal of Virology“.
Fast jeder Mensch trägt Herpesviren in sich, jedoch überdauern die Viren zumeist inaktiv im Körper: so auch das Cytomegalievirus. Wird dieses Virus bei Menschen mit einem geschwächten Immunsystem aktiv, kann es zu schwerwiegenden Erkrankungen und im schlimmsten Fall sogar zum Tod führen. „Deshalb ist es wichtig, das Virus in der Latenzphasezu halten und somit zu verhindern, dass es zur Gefahr wird“, sagt Prof. Luka Cicin-Sain, Leiter der Nachwuchsgruppe Immunalterung und Chronische Infektionen am HZI.
Dendritische Zellen könnten bei der Hemmung des Virus eine größere Rolle spielen, als bisher angenommen. Nach heutigem Kenntnisstand wird diesen Zellen in erster Linie eine Funktion beim Erkennen von eingedrungenen Erregern zugewiesen. Sie geben diese Informationen dann an sogenannte T-Zellen weiter und leiten damit die Immunantwort ein. „Wir haben jetzt erstmals gezeigt, dass sie darüber hinaus auch selbst und ganz ohne T-Zellen eine antivirale Wirkung entfalten können und CMV hemmen“, sagt Julia Holzki, Doktorandin in der Arbeitsgruppe und Erstautorin der Studie.
Diese Interaktion zwischen Immunzellen und CMV-infizierten Zellen untersuchten die Forscher in einem sogenannten Ko-Kultur-System. Infizierte Zellen und dendritische Zellen wurden entweder gemeinsam mit oder ohne T-Zellen gezüchtet. Im Kontrollexperiment wurden nur T-Zellen zu den infizierten Zellen hinzugefügt. „T-Zellen allein hatten keine hemmende Wirkung auf das Virus. Dendritische Zellen haben diesen Effekt, und zwar auch, wenn sie erst nach der Infektion hinzugefügt wurden“, sagt Holzki. Allerdings bewirkten die Zellen lediglich eine Hemmung des Virus und töteten es nicht ab. Sobald die dendritischen Zellen den Kontakt zu den infizierten Zellen verloren, wurde das Virus wieder aktiv.
Gleichzeitig zeigte sich, dass die dendritischen Zellen nur dann eine antivirale Wirkung auf Zellen haben, wenn diese über Interferon-Rezeptoren verfügen. Interferone sind Botenstoffe des Immunsystems, die in Zellen nach Virusinfektionen gebildet werden und die Vervielfältigung von Viren innerhalb der Zellen verhindern können. „Die Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass Interferone der Schlüssel zum antiviralen Effekt der dendritischen Zellen und zur Hemmung von Cytomegalieviren sind“, sagt Cicin-Sain. „Allerdings scheinen noch weitere Faktoren daran beteiligt zu sein, die es nun zu identifizieren gilt“.
Gelingt dies, könnten dendritische Zellen zukünftig gezielt eingesetzt werden, um Cytomegalieviren dauerhaft schlafen zu lassen. „Darüber hinaus testen wir derzeit, ob dendritische Zellen auch bei anderen Viren eine ähnliche Funktion übernehmen können“, sagt Holzki.
Originalpublikation:
Julia Katharina Holzki, Franziska Dağ, Iryna Dekhtiarenko, Ulfert Rand, Rosaely Casalegno-Garduño, Stephanie Trittel, Tobias May, Peggy Riese and Luka Čičin-Šain.Type I IFN released by Myeloid Dendritic Cells reversibly impairs Cytomegalovirus replication by inhibiting immediate early gene expression. J. Virol. 2015 Jul 22. DOI: 10.1128/JVI.01459-15.
