SARS-CoV-2-Infektion

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Die rätselhafte Rolle von Neuropilin-1

Dass SARS-CoV-2  mithilfe des Spike-Proteins an den Rezeptor ACE2 bindet und dies zum Eintritt des Virus in die Zelle wichtig ist, ist lange bekannt. Zwei auf einem Preprint-Server veröffentlichte Arbeiten bringen nun auch das Protein Neuropilin-1 (NRP1) ins Spiel, welchem sie auch eine bestimmte Funktion bei der Infektion einer Wirtszelle zuschreiben. Eine Publikation stammt vom Autorenteam um  Dr. Ludovico Cantuti-Castelvetri von der Universität München, die zweite von einem Wissenschaftlerteam um James L. Daly von der Universität Bristol. Auch Virologe Professor Dr. Christian Drosten von der Charité in Berlin nimmt im Podcast auf »NDR-Info« darauf Bezug.

In SARS-CoV-2-infizierten Zellen wird ein Vorläuferprotein des Spike-Proteins mithilfe der Protease Furin zurechtgeschnitten. Dabei entsteht eine Aminosäure-Abfolge, über die es dem Spike-Protein möglich ist, auch an NRP1 zu binden. Es ist im Körper weit verbreitet und kommt vor allem auf Zellen in der Lunge und in der Nase vor. Normalerweise ist es die Bindestelle körpereigener Proteine. Die Tatsache, dass auch das Spike-Protein hier ankern kann, ist ein unglücklicher, aber nachvollziehbarer Zustand. Das Münchner Team konnte zeigen, dass über die Bindung an NRP1 das Coronavirus SARS-CoV-2 seine Infektiosität deutlich steigern konnte. So waren in Nasengewebe-Proben von Covid-19-Patienten hauptsächlich die Zellen mit dem Virus infiziert, die das Protein auf ihrer Oberfläche zeigten.

Sehr wahrscheinlich ist die Haupt-Eintrittspforte des Virus in die Zelle der ACE-2-Rezeptor, aber Drosten weist darauf hin, dass einzelne Viren auch in die Zelle gelangen könnten, wenn nur der NRP1 vorhanden ist.  Damit alleine könnte das Virus sicher nicht zu einem epidemischen Erreger werden, so der Mediziner. Aber: »Diese zusätzliche Verfügbarkeit von Neuropilin, gerade auch an Schleimhäuten des oberen Respirationstrakts, könnte durchaus der entscheidende Änderungspunkt gewesen sein, wie SARS-CoV-2 eben diese Übertragbarkeit über den oberen Respirationstrakt gewonnen hat und damit dann auch letztendlich zu einem Pandemie-Erreger geworden ist.« Der Virologe weist zudem auf einen Unterschied zu dem alten SARS-Erreger hin. SARS-CoV-1 besitze diese Furin-Spaltstelle nicht.

Dass gerade auch die Zellen des Riechepithels besonders stark NRP1 exprimieren und diese Zellen in den Untersuchungen der Gewebeproben bevorzugt infiziert wurden, belegt laut Cantuti-Castelvetri und seinen Kollegen die Vermutung, dass der Riechnerv der Zugang des Virus zum Gehirn ist.  

Dass die Frage aufkommt, ob man NRP1 als therapeutisches Target nutzen kann, ist logisch. Über Arzneistoffkandidaten nachzudenken, ist in der Phase dieser Grundlagenforschung aber noch zu viel früh. Drosten gibt in dem Podcast zu bedenken, dass NRP1 nützlich ist für den Grundzustand der Zelle und das normale Funktionieren des Körpers. Wenn man den Rezeptor mit einem Antikörper oder einem kleinen Molekül stört, könne das auch Konsequenzen für den normalen Stoffwechsel des Körpers haben.