Ärzte Zeitung online, 24.04.2009

Vermehrungsort von Dengue-Viren in der menschlichen Zelle identifiziert

HEIDELBERG (eb). Wissenschaftlern des Hygiene-Instituts an der Universität Heidelberg ist es erstmals gelungen, den Vermehrungsort des Dengue-Virus in der menschlichen Zelle dreidimensional darzustellen. Ihre Arbeit gibt Einblicke in den genauen Ablauf der Virusvermehrung. Sie bietet neue Ansatzpunkte für die Entwicklung einer Prophylaxe oder Therapie. Bislang gibt es weder eine Impfung noch eine spezifische antivirale Therapie.

Titelbild der aktuellen Ausgabe von "Cell Host & Microbes". Grau im Hintergrund liegt eine normale, zweidimensionale Aufnahme des Virus mit dem Elektronenmikroskop. Überlagert ist das 3D-Modell. Man erkennt die Röhre des Endoplasmatischen Reticulums und im Inneren davon die ballonartigen Einstülpungen, in denen das Dengue-Virus sein Genom vermehrt.

Foto: Hygiene-Institut Heidelberg.

Außerdem haben die Erkenntnisse Modellcharakter für weitere Viren, deren Vermehrung noch ungeklärt ist, wie etwa das Hepatitis-C-Virus.

Viren haben keinen eigenen Stoffwechsel, können allein aus ihrer Erbsubstanz (RNA oder DNA) keine Proteine herstellen. Ihre Vermehrung kann daher nur innerhalb einer Wirtszelle erfolgen - doch wo und wie genau geschieht dies? Für die Entwicklung von Therapien ist diese Frage von entscheidender Bedeutung.

Viren wandeln Zellmembranen für ihre Zwecke um

Dengue-Viren vermehren sich im sogenannten Endoplasmatischen Reticulum, einem mit der Zellkernhülle verbundenen Membransystem; dort findet die Synthese von Proteinen statt. Das Dengue-Virus nutzt dieses Membransystem und formt es für seine eigenen Zwecke um (Cell Host & Microbes 5, 2009, 365).

"Wir wissen nun, dass die virale RNA in Einstülpungen des endoplasmatischen Reticulums vermehrt und durch winzige Poren ausgeschleust wird. Auch konnten wir zeigen, dass die Vermehrung des Virusgenoms und dessen Einkapselung in neue Viren direkt gekoppelt sind", so Professor Ralf Bartenschlager in einer Mitteilung der Uni. Bartenschlager ist Direktor der Abteilung Molekulare Virologie am Heidelberger Hygiene-Institut.

Die neuen Virusgenome werden durch die Poren in den intrazellulären Raum ausgeschleust und dort in Virusvorstufen eingebaut, die dann ein zweites Mal in das Endoplasmatische Reticulum eindringen. Dabei erhalten sie eine Membranhülle, die sie für die Zelle so tarnen, dass sie wie eine normale zelluläre Fracht ausgeschleust werden. Der Fortpflanzungszyklus kann von Neuem beginnen.

Das Dengue-Fieber ist die häufigste von Stechmücken übertragene Infektionskrankheit. Weltweit sind rund 100 Millionen Menschen erkrankt.

Abstract der Studie "Composition and Three-Dimensional Architecture of the Dengue Virus Replication and Assembly Sites"

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