0,00 €
Zum Warenkorb
  • Quintessence Publishing Deutschland
Filter
691 Aufrufe

Bestimmte virale Moleküle fördern in Laborexperimenten die interzelluläre Verbreitung von Proteinaggregaten, die für Hirnerkrankungen wie Alzheimer typisch sind

(c) Axel Kock/shutterstock.com

Manche Viruserkrankungen könnten möglicherweise zur Neurodegeneration beitragen. Das berichten Forschende des DZNE im Fachjournal „Nature Communications“. Ihre Einschätzung beruht auf Laborexperimenten, in denen sie zeigen konnten, dass bestimmte virale Moleküle die interzelluläre Verbreitung von Proteinaggregaten fördern, die für Hirnerkrankungen wie Alzheimer typisch sind. Diese Ergebnisse könnten Hinweise auf die Frage liefern, inwieweit akute oder chronische Virusinfektionen neurodegenerative Erkrankungen beeinflussen können.

Falsche Falten wirken ansteckend

Aggregate aus fehlgefalteten Proteinen, die bei sogenannten Prion-Erkrankungen wie der Creutzfeldt-Jakob-Krankheit auftreten, haben die Fähigkeit, von einer Zelle zur anderen zu gelangen und dort ihre anomale Gestalt auf Proteine der gleichen Art zu übertragen. Infolgedessen breitet sich die Erkrankung im Gehirn aus. Ein ähnliches Geschehen wird für die Alzheimer- und die Parkinson-Erkrankung diskutiert, die ebenfalls Ansammlungen anomaler Proteine aufweisen. Der Austausch der Aggregate kann durch direkten Zellkontakt erfolgen, durch Freisetzung „nackter" Aggregate in den extrazellulären Raum oder durch Verpackung in Vesikeln – das sind winzige Bläschen, die von einer Lipidhülle umgeben sind und für die Kommunikation zwischen Zellen freigesetzt werden. „Die genauen Mechanismen der Verbreitung sind unbekannt“, sagt Ina Vorberg, Forschungsgruppenleiterin am DZNE-Standort Bonn und Professorin an der Universität Bonn. „Es ist aber eine naheliegende Vermutung, dass der Transfer von Aggregaten sowohl bei direktem Zellkontakt als auch über Vesikel von Ligand-Rezeptor-Wechselwirkungen abhängt. Denn in beiden Szenarien müssen Membranen in Kontakt treten und miteinander verschmelzen. Das geht leichter, wenn Liganden vorhanden sind, die an Rezeptoren auf der Zelloberfläche binden und dann eine Fusion der beiden Membranen hervorrufen.“

Experimente mit Zellkulturen

Ausgehend von dieser Vermutung führte Vorbergs Team – unterstützt von DZNE-Teams in München und Tübingen sowie Forschenden aus Belgien – umfangreiche Versuchsreihen mit verschiedenen Zellkulturen durch. Dabei untersuchten sie die interzelluläre Übertragung entweder von Prionen oder von Aggregaten aus Tau-Proteinen, wie sie in ähnlicher Form bei Prion-Erkrankungen oder der Alzheimer-Erkrankung und anderen „Tauopathien“ auftreten. In Nachahmung der Geschehnisse infolge einer viralen Infektion veranlassten die Forschenden die Zellen dazu, virale Proteine herzustellen, die die Bindung an Zielzellen und Fusion mit deren Membranen vermitteln. Als Musterbeispiele wurden zwei Proteine ausgewählt: Das SARS-CoV-2-Spike-Protein S, das dem Covid-19-Erreger entstammt, und das Vesikuläre Stomatitis-Virus-Glykoprotein VSV-G. Letzteres kommt in einem Virus vor, das Rinder und andere Tiere infiziert. Zudem wurden Zellen verwendet, die Rezeptoren für diese viralen Proteine aufwiesen: nämlich LDL-Rezeptoren, sie sind Andockstellen für VSV-G, und humanes ACE2, der Rezeptor für das Spike-Protein.

Liganden fördern Ausbreitung von Aggregaten

„Wir konnten zeigen, dass die viralen Proteine sowohl in die Zellmembran als auch in extrazelluläre Vesikel eingebaut werden. Ihre Anwesenheit steigerte deutlich die Ausbreitung von Proteinaggregaten zwischen Zellen, sowohl durch direkten Zellkontakt als auch durch extrazelluläre Vesikel. Die viralen Liganden sorgten für effizienten Transfer beziehungsweise Zustellung der Aggregate an die Empfängerzellen, in denen neue Aggregate induziert wurden. Die Liganden wirken wie Schlüssel, die die Empfängerzellen aufschließen und so die gefährliche Fracht einschleusen“, sagt Vorberg. „Sicherlich bilden unsere zellulären Modelle nicht die vielen Aspekte des Gehirns mit seinen sehr spezialisierten Zelltypen ab. Dennoch konnten wir zeigen, dass unabhängig vom Zelltyp, der die pathologischen Aggregate produzierte, die viralen Liganden zu einer verstärkten Ausbreitung missgestalteter Proteine zwischen den Zellen führten. Alles in allem deuten unsere Daten darauf hin, dass virale Ligand-Rezeptor-Wechselwirkungen die Übertragung pathologischer Proteine prinzipiell beeinflussen können. Dies ist eine neue Erkenntnis.“

Mögliche Auswirkungen auf Neurodegeneration

„Bei neurodegenerativen Erkrankungen findet man manchmal bestimmte Viren im Gehirn der Patienten. Es wird vermutet, dass sie Entzündungsreaktionen hervorrufen oder toxisch sind und so neurodegenerative Veränderungen beschleunigen. Virale Proteine könnten aber auch noch anders wirken: Sie könnten die interzelluläre Ausbreitung von Proteinaggregaten verstärken, die bei neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer bereits im Gange ist“, so Vorberg. „Das muss nun genauer mit Viren, die das Nervensystem befallen, untersucht werden. Der Einfluss von Virusinfektionen auf neurodegenerative Erkrankungen verdient eine tiefgreifendere Untersuchung.“

Originalveröffentlichung:
Highly efficient intercellular spreading of protein misfolding mediated by viral ligand-receptor interactions. Shu Liu et al. Nature Communications (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-25855-2

Quelle: DZNE Nachrichten Bunte Welt

Adblocker aktiv! Bitte nehmen Sie sich einen Moment ...

Unser System meldet, dass Sie eine aktive AdBlocker-Software verwenden, die verhindert dass alle Seiteninhalte geladen werden können.

Fair geht vor: Unsere Partner aus der Industrie tragen durch ihre Anzeigen einen maßgeblichen Teil zum Betreiben dieser Newsseite bei. Diese finden Sie in überschaubarer Anzahl auf der Startseite sowie den einzelnen Artikelseiten.

Bitte setzen Sie www.quintessence-publishing.com auf Ihre „AdBlocker Whitelist“ oder deaktivieren Ihre AdBlocker Software. Danke.

Weitere Nachrichten

  
04.10.2022

Kurz und knapp

Kurznachrichten und Informationen aus der (dentalen) Welt – Oktober 2022
27.09.2022

Holetschek: Lauterbach muss GKV-Gesetz rasch korrigieren

Gipfeltreffen des bayerischen Gesundheitsministers mit hochrangigen Vertretern des Gesundheitswesens in München
26.09.2022

Zahn- und Kieferfehlstellungen bei Kindern: Weder Über- noch Unterversorgung

Kieferorthopädisches Modul der DMS 6 zeigt realistisches Bild der Versorgungssituation bei acht- bis neunjährigen Kindern
26.09.2022

Kurz und knapp

Kurznachrichten und Informationen aus der (dentalen) Welt – September 2022
23.09.2022

Hilfe, damit in den Praxen nicht die Lichter ausgehen

Ärzte und Zahnärzte fordern Abfedern der finanziellen Mehrbelastung – ambulanter Bereich leidet unter hohen Kosten und Inflation
19.09.2022

Bundesrat: GKV-Spargesetz ändern – PAR-Therapie weiterhin ermöglichen

Länder fordern von der Bundesregierung Änderungen am GKV-Finanzstärkungsgesetz – KZBV begrüßt Empfehlung, Ärzte hoffen auf Beibehalten der Neupatientenregelung
15.09.2022

FVDZ fordert Verlässlichkeit für die Versorgung

Appell an den Bundesrat vor der Sitzung zum GKV-FinStG am 16. September 2022
15.09.2022

Orientierungswert für Vertragsärzte steigt nur um 2 Prozent

Kostensteigerung in den Praxen nicht berücksichtigt – KBV ist von Schiedsspruch enttäuscht und fordert Energiekostenausgleich