Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Ein Hilferuf aus dem Gehirn
Wie Immunzellen bei Enzephalitis ins Gehirn gelockt werden
Bestimmte Viren können eine Entzündung der Hirnhäute oder sogar des
gesamten Hirns, die sogenannte Virus-Enzephalitis, hervorrufen.
- Dazu gehört neben dem Tollwutvirus und dem West Nil-Virus im Mausmodell auch das vesikuläre Stomatitis Virus (VSV).
Die für die Bekämpfung der Infektion notwendigen Immunzellen müssen zunächst aus der Peripherie des Körpers ins Gehirn gelangen.
Dazu produziert das Immunsystem Botenstoffe als Lockmittel.
Dr. Luca Ghita, der Erstautor der Studie, bei der Arbeit im Labor Felix Schmidt © TWINCORE / F. Schmidt
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus dem Institut für Experimentelle Infektionsforschung am TWINCORE konnten nun zeigen, dass diese Signalkette bei der VSV-Infektion in den infizierten Nervenzellen selbst ihren Ausgangspunkt hat.
Diesen Befund veröffentlichen sie jetzt
im internationalen Top-Journal „Science Immunology“.
Die virale Enzephalitis ist eine seltene, aber schwerwiegende
Erkrankung.
Häufig sind bleibende Nervenschäden die Folge, die durch anhaltende Entzündungsreaktionen hervorgerufen werden.
Als erste Abwehrmaßnahme bei einer Virusinfektion setzen die Zellen des angeborenen Immunsystems Moleküle frei, die einerseits direkt antiviral wirken.
- Andererseits werden auch Chemokine gebildet, die weitere Immunzellen an den Infektionsort locken.
Das ist wichtig, denn die
direkte antivirale Wirkung der Botenstoffe reicht meist nicht aus, um
die Infektion im Gehirn zu heilen.
Die CD8-T-Zellen sind die wichtigsten Effektorzellen für die Bekämpfung
von Viren.
- Sie werden in den Lymphknoten im Körper gebildet und dort für ihre spezifischen Aufgaben trainiert.
- An ihren Einsatzort werden sie durch Botenstoffe gelockt. Dabei handelt es sich unter anderem um Chemokine, die von anderen Immunzellen, aber auch von virusinfizierten Zellen freigesetzt werden.
„Im Falle einer VSV-Infektion durch die Nase wandern die Viren über die
sensorischen Nerven aus der Nasenschleimhaut bis in den Riechkolben im
Gehirn“, sagt Dr. Luca Ghita, Erstautor der Arbeit.
„Wir konnten zeigen,
dass dort die infizierten Neuronen die Infektion erspüren und über ein
Adaptermolekül namens MyD88 eine Signalkette in Gang bringen. Am Ende
steht die Ausschüttung von jenen Chemokinen, die die CD8-T-Zellen aus
der Peripherie in das zentrale Nervensystem locken.“ Ghita war Doktorand
und Postdoktorand am Institut für Experimentelle Infektionsforschung am
TWINCORE und forscht mittlerweile an der Stanford University im
US-amerikanischen Kalifornien.
Bemerkenswert ist, dass diese Signalkette von den infizierten
Nervenzellen selbst ausgelöst wird.
„Dieses Phänomen konnten wir als Erste im Zusammenhang mit einer viralen Enzephalitis zeigen.
Das ist wie
ein Hilferuf aus dem Gehirn an das Immunsystem“, ergänzt Ghita. Bisher
war nicht ganz klar, welche Zellen im Gehirn VSV infiziert und wie die
Immunreaktion ausgelöst wird.
„Wichtig ist, dass dieser Hilferuf auch gehört wird“, sagt Prof. Ulrich
Kalinke, Direktor des Instituts für Experimentelle Infektionsforschung
und Geschäftsführender Direktor des TWINCORE. „Wenn er verhallt und die
adaptive Immunreaktion ausbleibt, können die entzündlichen Prozesse und
die Virusvermehrung schwere Nervenschäden hervorrufen, die letztlich
sogar tödlich sein können.“
Das verbesserte Verständnis vom Zusammenspiel der infizierten Zellen mit
dem Immunsystem könnte zukünftig helfen, die Behandlung der
Virus-Enzephalitis zu verbessern.
„Das Ziel ist es, die Immunantwort gegen die Viren so anzupassen, dass die gefährlichen entzündlichen Prozesse unter Kontrolle bleiben“, sagt Kalinke.
Prof. Ulrich Kalinke, ulrich.kalinke@twincore.de
Tel: +49 (0)511 220027-112
Feodor-Lynen-Str. 7
30625 Hannover
Deutschland
Niedersachsen
Dr. Jan Grabowski
Telefon: 0511 / 220027-114
E-Mail-Adresse: jan.grabowski@twincore.de
Originalpublikation:
Luca Ghita, Julia Spanier, Chintan Chhatbar, Felix Mulenge, Andreas Pavlou,
Pia-Katharina Larsen, Inken Waltl, Yvonne Lueder, Moritz Kohls, Klaus Jung, Sonja M. Best,
Reinhold Förster, Martin Stangel, Dietmar Schreiner, Ulrich Kalinke
MyD88 signaling by neurons induces chemokines that recruit protective leukocytes to the virus-infected CNS
Sci. Immunol. 6, eabc9165 (2021)
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