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29.08.2016

Coronaviren haben eine raffinierte Abwehrstrategie

Ein bisher vor allem als Tumorsuppressor bekanntes Molekül (namens p53) hemmt die Vermehrung von Coronaviren, die Lungenkrankheiten wie SARS und MERS auslösen. Das konnten Forscher der Ludwig-Maximilians-Universität München zeigen.

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Coronaviren können harmlose Erkältungen auslösen, aber auch gefährliche Infektionskrankheiten wie MERS (Middle East Respiratory Syndrome) oder SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome). Ein Team unter der Leitung von PD Dr. Albrecht von Brunn vom Max von Pettenkofer-Institut der LMU (Lehrstuhl Virologie) konnte in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der Universitäten Lübeck und Bonn jetzt zeigen, dass das vor allem als Tumorsuppressor bekannte Protein p53 die Vermehrung von SARS-Viren hemmt. Außerdem haben die Forscher festgestellt, dass die Viren bereits Abwehrmechanismen gegen dessen antivirale Aktivität entwickelt haben. Die an diesem Mechanismus beteiligten Moleküle könnten interessante Ziele für neue antivirale Strategien sein (siehe PNAS, Online-Vorabveröffentlichung am 12.8.16).

SARS und MERS haben bewiesen, dass Coronaviren die Speziesbarriere zwischen Tier und Mensch überwinden und EpidemienEpidemien
Tritt eine Erkrankung örtlich und zeitlich stark gehäuft auf, spricht man von einer Epidemie. Trifft beispielsweise eine neue Variante des wandelbaren Influenza-Virus auf eine Bevölkerungsgruppe, die noch keine Abwehr gegen diesen bestimmten Erreger aufgebaut hat, kann diese Virus-Variante sich schnell verbreiten. Die Ausbreitung stoppt erst, wenn der Erreger Menschen befällt, die z.B. aufgrund einer Grippe-Schutzimpfung Antikörper dagegen gebildet haben.
Das amerikanische Center for Disease Control spricht von einer Grippe-Epidemie, wenn die Todesrate durch Influenza und Lungenentzündung (die so genannte Übersterblichkeit) um mehr als 7,5% höher liegt als in einem durchschnittlichen Winter.
Eine Epidemie bleibt im Gegensatz zur Pandemie auf eine bestimmte Region begrenzt.
auslösen können. Bei der Suche nach möglichst breit wirkenden antiviralen Wirkstoffen spielen so genannte Checkpoint-Proteine der Wirtszelle eine wichtige Rolle: Das sind zelluläre Proteine, die Viren einerseits für ihre Vermehrung brauchen, die andererseits aber nicht so wichtig sind, dass eine Einschränkung oder Hemmung ihrer Funktion die infizierte Wirtszelle schädigen würde. Um solche Proteine zu finden, führte von Brunn mit seinem Team ein umfassendes Screening-Verfahren durch. „Dabei hatten wir das Tumorsuppressor-Protein p53 zunächst gar nicht in Betracht gezogen, weil wir keine direkte Interaktion mit Coronaviren gefunden hatten“, berichtet von Brunn.

Das Screening-Verfahren enthüllte allerdings eine indirekte Verbindung: Bestimmte virale Moleküle stabilisieren ein bestimmtes zelluläres Enzym namens RCHY1. Dieses markiert Moleküle, die von der zellulären Maschinerie abgebaut und entsorgt werden sollen – auch den Tumorsuppressor p53. Mithilfe von Zellen, in denen das p53-Gen ausgeschaltet wurde, konnten die Wissenschaftler den Zusammenhang zwischen SARS-Coronaviren und p53 dann weiter untersuchen. „Dabei haben wir entdeckt, dass sich das Virus in Zellen ohne das Protein um mehrere Zehnerpotenzen besser vermehrt als in Zellen, in denen das Protein vorhanden ist. Vermutlich reguliert p53 auch Gene, die an der unspezifischen zellulären Virusabwehr beteiligt sind“, erklärt von Brunn. Indem es das Enzym RCHY1 stabilisiert, sorgt das Virus dafür, dass mehr zelluläre Wächterproteine entsorgt werden und damit die antivirale Wirkung geschwächt wird.

Quelle: Ludwig-Maximilians-Universität München