Hide and seek - Wie sich Viren vor dem Immunsystem verstecken
Zellen, die z.B. mit einem Virus infiziert sind, signalisieren durch spezielle Proteine auf ihrer Zelloberfläche Alarm. Gleichzeitig suchen Zellen des Immunsystems ununterbrochen ihre Umgebung nach diesen Alarmsignalen ab. Erkennen die Immunzellen ein Alarmsignal, wird die Immunabwehr aktiviert und die infizierte Zelle abgetötet. Die Ausbreitung des Virus wird verhindert. Viren haben allerdings Strategien entwickelt um den Immunzellen zu entkommen. Sie können regulieren welche Proteine auf die Zelloberfläche von infizierten Zellen gelangen und welche nicht. Viren verhindern somit, dass diese Alarmsignale andere Immunzellen aktivieren, wodurch sie sich vor dem Immunsystem verstecken.
Ein interdisziplinäres Forschungsteam aus Tübingen und Hannover hat nun umfassend auf Einzelzellebene und vergleichend untersucht, welche Proteine durch HIV und HCMV auf infizierten Zellen reguliert werden, und somit für die Immunerkennung wichtig sein könnten. Langfristig liefern diese Ergebnisse wichtige Erkenntnisse, um Immun-basierte antivirale Therapien zu entwickeln. Die Teams konnten zeigen, dass HIV und HCMV unterschiedlichen Strategien verwenden, um der Immunantwort zu entgehen. HIV verändert die Oberfläche von infizierten Zellen kaum. Vermutlich soll so dem Immunsystem vorgegaukelt werden, dass es sich um einen „normale“ unifizierte Zelle handelt. HCMV hingegen verändert die Oberfläche von infizierten Zellen sehr stark. Es reguliert 42 verschiedene Oberflächenproteine. Von einigen dieser Proteine war bereits bekannt, dass sie von HCMV reguliert werden. Zusätzlich könnte das Team auch eine Vielzahl von neuen durch HCMV regulierte Proteine identifizieren. Warum und wie genau das Virus diese moduliert wird aktuell durch weitere Experimente analysiert.
Die Ergebnisse der Studie wurden kürzlich in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift mBio veröffentlicht und sind hier zu finden.
Bild: Mikroskopische Aufnahmen von Makrophagen. Diese Immunzellen, auch Fresszellen genannt, töten Mikroorganismen ab. Sie können aber auch selbst von HIV und HCMV infiziert werden. Durch ein spezielles Mikroskopieverfahren wurde die Oberflächenstruktur von infizierten Zellen (infected), nicht infizierten Zellen (mock) und Zellen, die selbst nicht infiziert sind, sich aber in unmittelbarer Nähe von infizierten Zellen befinden (bystander) verglichen.
Bildquelle(zugeschnitten): Businger et al. Comprehensive Analysis of Human Cytomegalovirus- and HIV-Mediated Plasma Membrane Remodeling in Macrophages, mBio, August 2021, e0177021, DOI: 10.1128/mBio.01770-21 (CC BY 4.0 license, https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)