Neuronen: Stress-Signal weckt Herpes-Viren |
Stress ist ein typischer Auslöser von Lippenherpes. Über welchen Mechanismus dabei die in Neuronen ruhenden Herpes-simplex-Viren reaktiviert werden, haben nun US-amerikanische Forscher herausgefunden. Beteiligt ist ein neuronenspezifischer Stress-Signalweg, der sich auch als Ansatzpunkt für eine Therapie eignen könnte.
Etwa 90 Prozent der Bevölkerung in Deutschland sind mit Herpes-simplex-Viren vom Typ 1 (HSV-1), dem Erreger des Lippenherpes, infiziert. Die Erstinfektion erfolgt meist im Säuglings- oder Kleinkindalter, danach verbleibt das Virus in einem Ruhezustand in Nervenzellen. Dort integriert es sein Erbgut in die menschliche DNA. Durch bestimmte Stimuli kann es reaktiviert werden und löst dann eine erneute Infektion aus. Die Folge sind die bekannten Lippenbläschen. Wie Stress diese Reaktivierung bewirkt, haben nun Forscher um Dr. Anna Cliffe von der University of North Carolina in Chapel Hill an Neuronen von Mäusen untersucht.
Das Team unter der Leitung von Professor Dr. Mohanish Deshmukh vermutete, dass HSV sich Neuronen als Reservoir aussuchen, weil diese Überlebenskünstler sind und selbst bei Infektionen nur ausgesprochen selten den Zelltod einleiten. Um zu untersuchen, ob die Viren erkennen, wenn die Wirtszelle in Stress gerät, entwickelten sie zunächst ein Zellkultur-Assay. Hierfür infizierten sie Nervenzellen von Mäusen mit Herpes-Viren und zwangen diese, in die Latenzphase überzugehen. Dann übten sie auf die Zellen Stress aus, indem sie Stresshormone hinzugaben. In der Folge wurde in den Neuronen der JNK-Signalweg (für c-Jun-N-terminale Kinase) aktiviert, danach wurden die ersten Viruspartikel freigesetzt, berichten die Forscher in «Cell Host & Microbe». Dass der JNK-Signalweg bei Stress aktiviert wird, war schon vorher bekannt. Neu ist allerdings die Erkenntnis, dass er zur Reaktivierung der HS-Viren benötigt wird. Blockierten die Forscher den JNK-Signalweg mit einem Inhibitor, konnten die Viren nicht mehr reaktiviert werden.
Interessant ist auch, dass das Ablesen der ersten viralen Gene über diesen Signalweg ausgelöst wird, und zwar ohne dass die blockierenden Methylierungen an der DNA entfernt werden müssen. Das Virus hat eine Methode entwickelt, diese Bremse zu umgehen: Die Histone in der Nähe der DNA-Methylierungen werden phosphoryliert, wodurch sich die DNA gerade soweit öffnet, dass ein wenig virales Genmaterial abgelesen werden kann. Nach dieser initialen Expression von Virus-DNA werden die Methylgruppen entfernt und das gesamte Virusgenom kann abgelesen werden.
Die Forscher glauben, dass dieser Stress-Reaktivierungs-Mechanismus auch beim Menschen vorhanden sein könnte. «Alle Elemente dieses Signalwegs sind auch in menschlichen Neuronen vorhanden», sagt Deshmukh. «Außerdem wissen wir, dass Stress Herpes-simplex-Viren reaktiviert.» Als nächstes wollen die Forscher daher den gleichen Zellkultur-Assay mit humanen Neuronen aufbauen, um bei diesen nach dem Schalter für die Viren-Reaktivierung zu suchen. Wenn der auslösende Mechanismus aufgeklärt ist, können Medikamente entwickelt werden, die die Reaktivierung der Viren verhindern. (ch)
DOI: 10.1016/j.chom.2015.11.007
11.12.2015 l PZ
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