Ärzte Zeitung online, 26.11.2010

Ein Baustein anders: schon wird das Schweinegrippe-Virus gefährlich

MARBURG (eb). Eine minimale Änderung mit atemberaubender Wirkung: Der Austausch eines einzigen Proteinbausteins genügt offenbar, damit das Schweinegrippe-Virus neue Zielzellen befällt und lebensbedrohliche Atemwegsbeschwerden auslösen kann. Die abgewandelten Viren infizieren bevorzugt bewimperte Zellen in der Lunge und in den Bronchien.

Ein Baustein anders - und schon wird das Schweinegrippe-Virus gefährlich

Die besonders gefährliche Variante D222G des Influenzavirus (rot gefärbt) befällt Zellen mit Flimmerhärchen (dunkelgrau).

© Matrosovich / Uni Marburg

Die Schweinegrippe weitete sich im vergangenen Jahr zu einer weltweiten Seuche aus, verursacht durch das Influenzavirus H1N1; erst vor kurzem gab die Weltgesundheitsorganisation (WHO) Pandemie-Entwarnung.

Auch wenn die meisten Krankheitsfälle mild verliefen, verursachte das Virus mitunter schwere und sogar tödliche Infektionen. Daran erinnern Wissenschaftler um Dr. Mikhail Matrosovich und Professor Hans-Dieter Klenk vom Institut für Virologie der Philipps-Universität in Marburg (J Virol 2010; 84 / 22: 12069).

Um den Grund für gravierende Krankheitsverläufe zu ermitteln, nahmen sich die Forscher Virusvarianten vor, bei denen ein Bestandteil des Oberflächenproteins Hämagglutinin ausgetauscht ist.

Hämagglutinin ist jenes Viruseiweiß, das an Rezeptoren auf der Wirtszelle etwa in der Lunge bindet; außerdem ist es daran beteiligt, dass Virushülle und Zellmembran miteinander verschmelzen, wodurch das Virusgenom ins Zellinnere gelangen kann.

Viren infizieren vor allem Zellen mit Flimmerhärchen

Viren können nur diejenigen Zellen infizieren, deren Rezeptoren zu den jeweiligen Hämagglutinin-Proteinen passen; diese Rezeptorvarianten verteilen sich sehr ungleich auf verschiedene Gewebe und binden Influenzaviren unterschiedlich leicht.>/p>

Die Forscher der aktuellen Studie analysierten Varianten des Grippeerregers, deren Hämagglutinin-Proteine an der Position D222G im Molekül mutiert sind: Dort ist genau eine einzige Aminosäure ausgetauscht. Wer sich mit dieser Virusvariante ansteckt, ist besonders stark gefährdet, schwer oder gar tödlich an Grippe zu erkranken.

Wie die Forscher nachweisen, infiziert das mutierte Virus in stärkerem Maße Zellen, die mit Flimmerhärchen oder Wimpern ausgestattet sind. Solche Zellen kleiden unter anderem Lungen und die Bronchien aus und verfügen vorwiegend über eine bestimmte Rezeptorvariante.

"Es gibt einen klaren Zusammenhang zwischen der verbesserten Bindung an diesen Rezeptor und der vermehrten Infektion bewimperter Zellen", so die Marburger Wissenschaftler.

Wenn die bewimperten Zellen der Atemwege befallen sind, ist der Organismus nicht mehr in der Lage, Schleim aus der Lunge zu transportieren und auf diese Weise Keime zu entfernen.

"Die veränderte Rezeptorvorliebe und Umorientierung auf bewimperte Zellen kennzeichnen einen Krankheitserreger von erhöhter Gefährlichkeit", schlussfolgern die Wissenschaftler; "dies unterstreicht die Notwendigkeit, die Evolution der Viren genau zu verfolgen".

Das Marburger Institut für Virologie verfügt über eines der modernsten Hochsicherheitslabore Europas und ist am "Deutschen Zentrum für Infektionsforschung" beteiligt, das demnächst gegründet werden soll.

Die Arbeitsgruppen von Klenk und Matrosovich haben vor kurzem Fördermittel der Europäischen Kommission eingeworben, um die Influenzaforschung voranzutreiben, wie die Universität mitteilt.

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