Neuer antiviraler Mechanismus identifiziert Herpesviren bekämpfen – mit Mitteln der Körperabwehr

Herpesviren – kaum jemand entkommt ihnen. Forscher gehen heute davon aus, dass jeder erwachsende Mensch mindestens eines der bekannten, auf den Mensch spezialisierten Herpesviren in sich trägt.Einmal infiziert, verbleibt das Herpesvirus ein Leben lang im Körper. Ist dieser geschwächt, sind die bekannten Bläschen im Mundbereich bei einer Infektion mit dem Herpes-simplex-Virus eine der harmloseren Folgen. Nun haben Forscher einen neuen antiviralen Mechanismus gegen Herpesviren identifiziert, von dem sie sich viel Potenzial für neue Therapieansätze erhoffen.

Erlangen – Die meisten Menschen erwerben Herpesviren bereits in der frühen Kindheit. Nach einmaliger Infektion bleiben die Viren lebenslang im Körper. Zu den acht bekannten menschlichen Herpesviren gehören unter anderen das Herpes-simplex-Virus, das die bekannten Bläschen im Mundbereich verursacht, das Varizella-Zoster-Virus, das Windpocken und Gürtelrose hervorruft, und das Epstein-Barr-Virus, das das Pfeiffersche Drüsenfieber auslöst und zudem an der Entstehung zahlreicher Krebserkrankungen beteiligt ist.

Obwohl Infektionen mit Herpesviren bei den meisten Menschen die Gesundheit nicht nachhaltig beeinträchtigen, haben Patienten mit stark geschwächtem Immunsystem – beispielsweise nach Transplantationen – Schwierigkeiten, die Viren unter Kontrolle zu halten. Das kann zu Abstoßungsreaktionen und schweren Organschädigungen bis hin zum Tod führen.

Werden wir von einem Virus infiziert, erkennt unser Körper diesen Angriff und startet eine ganze Kaskade von Abwehrreaktionen. Eine Forschergruppe um Dr. Florian Full und Prof. Dr. Armin Ensser vom Virologischen Institut (Direktor: Prof. Dr. Klaus Überla) des Universitätsklinikums Erlangen entdeckte in Zusammenarbeit mit Forschern der University of Chicago in den USA jetzt eine neue Abwehrreaktion gegen Herpesviren.

TRIM43 hemmt die Vermehrung von Herpesviren

Um den Risiken von Herpesviren entgegenzuwirken, sind Wissenschaftler des Virologischen Instituts des Uni-Klinikums Erlangen auf der Suche nach körpereigenen Proteinen, die die Viren in Schach halten können. Werden wir von einem Virus infiziert, erkennt unser Körper diesen Angriff und startet eine ganze Kaskade von Abwehrreaktionen. Die Forschergruppe um Dr. Florian Full und Prof. Dr. Armin Ensser vom Virologischen Institut (Direktor: Prof. Dr. Klaus Überla) des Universitätsklinikums Erlangen entdeckte nun in Zusammenarbeit mit Forschern der University of Chicago in den USA eine neue Abwehrreaktion gegen Herpesviren.

„Wir interessieren uns für die sogenannte intrinsische Immunantwort, also Eiweißmoleküle, die die Vermehrung von Viren direkt in den Zellen verhindern können“, erklärt Dr. Full. Fündig wurde das Forscherteam bei sogenannten TRIM-Proteinen. TRIM steht für „tripartite motif“, ein dreiteiliges Proteinmotiv, das andere Proteine binden und deren Abbau veranlassen kann. „Unsere Ergebnisse beschreiben einen bisher unbekannten Mechanismus des Körpers zur Abwehr von Herpesviren“, sagt Dr. Full.

Es konnte gezeigt werden, dass eines der TRIM-Proteine, das bisher unbeschriebene TRIM43, den Abbau eines anderen zellulären Proteins namens Perizentrin hervorruft. Der Abbau von Perizentrin führt zu Veränderungen in der Architektur des Zellkerns und hemmt so die Vermehrung der Herpesviren. TRIM43 war gegen alle in der Studie getesteten Herpesviren aktiv.

Hoffnung auf neue Therapien gegen Herpesviren

Bemerkenswert war, dass Zellen als Antwort auf die Virusinfektion sehr große Mengen von TRIM43 herstellen. „In normalen Zellen ist TRIM43 fast nicht nachweisbar, aber nach einer Virusinfektion ist die Zelle voll mit dem Protein“ so Dr. Full. In Zusammenarbeit mit Dr. Klaus Korn, Leiter der Virusdiagnostik am Virologischen Institut, und Prof. Dr. Michael Stürzl, Leiter der Molekularen und Experimentellen Chirurgie an der Chirurgischen Klinik (Direktor: Prof. Dr. Robert Grützmann) des Uni-Klinikums Erlangen, konnte das Forscherteam zeigen, dass ein Anstieg des TRIM43-Proteins auch in Patientenproben mit akuter Herpesvirusinfektion und sogar in Tumorzellen, die ein Herpesvirus tragen, nachweisbar ist. „Das beweist, dass TRIM43 bei der Infektion im Menschen eine Rolle spielt, und weckt die Hoffnung, dass es möglich sein könnte, auf Basis der Ergebnisse neue Therapien gegen Herpesviren zu entwickeln“, fasst Florian Full die Studie zusammen.

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Infektion mit Herpesviren aktiviert embryonales Gen

Außerdem wies das Forscherteam nach, dass die Produktion von TRIM43 als Antwort auf eine Virusinfektion abhängig von DUX4 ist – einem Gen, das unter normalen Umständen nur in der ganz frühen Embryonalentwicklung aktiv ist. Wieso die Infektion mit Herpesviren zu einer Aktivierung des embryonalen Gens DUX4 führt, und ob es sich dabei allgemein um eine bisher unbekannte Immunantwort gegen Viren handelt, ist Gegenstand eines neuen Forschungsprojektes am Uni-Klinikum Erlangen, das vom Interdisziplinären Zentrum für Klinische Forschung an der Medizinischen Fakultät der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg im Rahmen eines Teilprojektes für zweieinhalb Jahre gefördert wird.

Die wissenschaftliche Arbeit wurde von Dr. Florian Full im Labor von Prof. Dr. Michaela Gack (Harvard University, Boston, USA und University of Chicago, Chicago, USA) begonnen und wird am Virologischen Institut des Uni-Klinikums Erlangen im Labor von Prof. Dr. Armin Ensser fortgeführt.

Originalpublikation: Florian Full, Michiel van Gent, Konstantin M. J. Sparrer, Cindy Chiang, Matthew A. Zurenski, Myriam Scherer, Norbert H. Brockmeyer, Lucie Heinzerling, Michael Stürzl, Klaus Korn, Thomas Stamminger, Armin Ensser & Michaela U. Gack: Centrosomal protein TRIM43 restricts herpesvirus infection by regulating nuclear lamina integrity; Nature Microbiology (2018)

* Dr. S. Langer: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, 91054 Erlangen

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