Jeder, der schon einmal ein Fieberbläschen hatte, kennt die zeitweilige Qual des Zusammenlebens mit dem Herpes-simplex-Virus Typ 1 oder HSV-1. Bis zu 6 von 10 Menschen in den USA tragen das Virus in sich, ohne dass Symptome auftreten, aber einige wenige Unglückliche erleiden unvorhersehbare Ausbrüche, bei denen ein schmerzhaftes Bläschen aufbricht, eitert und wieder verschwindet, nur um Monate oder sogar Jahre später wieder aufzutauchen.
In seltenen Fällen können Infektionen zu ernsten Erkrankungen wie Erblindung und Enzephalitis führen. Jetzt hat ein multidisziplinäres Forschungsteam an der NYU Langone Health herausgefunden, wie das Virus das Immunsystem umgeht – eine entscheidende Entdeckung, die den Weg für neuartige Therapien zur Behandlung und potenziellen Ausrottung von HSV-1 und anderen Herpesviren ebnet.
Infektionsviren liefern sich eine Art molekulares Wettrüsten mit dem Immunsystem, bei dem sowohl der Eindringling als auch der Wirt um die Führung konkurrieren. Wenn alles für den Wirt gut läuft, überwältigt das Immunsystem schließlich das Virus und eliminiert es. Einige Viren, darunter auch Herpes-Simplex-Viren, haben jedoch eine raffinierte Taktik entwickelt, um zu überleben: einen als virale Latenz bezeichneten Winterschlafzustand, der es den Viren ermöglicht, in den Zellen des Wirts zu schlummern, ohne dass das Immunsystem sie sieht. „Viren können für immer in einem Menschen schlummern, ohne eine Krankheit zu verursachen“, erklärt Dr. Ian J. Mohr, Professor für Mikrobiologie. „Aber sie können auch reaktiviert werden, Symptome verursachen und sich auf einen neuen Wirt ausbreiten.“
Dr. Mohr hat zusammen mit anderen Kollegen von der NYU School of Medicine vor kurzem eine Arbeit in der Zeitschrift Cell Reports veröffentlicht, in der faszinierende neue Details darüber beschrieben werden, wie HSV-1 wieder erwacht und dabei das Immunsystem des Wirts umgeht, um sich zu vermehren.
Wie bei allen Herpesvirusinfektionen sind auch HSV-1-Infektionen unheilbar und lebenslang. Das Virus gräbt sich in das Nervensystem ein und nistet sich tief in der Basis des Gehirns ein, in einem Bereich von Nervenzellen, der Trigeminalganglion genannt wird. „Diese Nervenzellen stellen einen stabilen Ort dar, an dem ein latentes Virus jahrelang ungestört bleiben kann“, erklärt Studienmitautor Moses V. Chao, PhD, Professor für Zellbiologie, Neurowissenschaften und Physiologie. Wie die Viren aus diesem Refugium auftauchen, ist bisher jedoch kaum verstanden worden, was zum Teil daran liegt, dass es schwierig ist, Ganglienzellen isoliert zu untersuchen. „Das Ganglion ist wie ein Miniaturorgan“, erklärt Dr. Mohr. „Es enthält viele verschiedene Zelltypen, darunter auch Immunzellen.“
Die Lösung der Forscher war eine innovative Kultivierungstechnik, „die nur aus Neuronen besteht“, sagt Dr. Mohr. „Damit können wir die molekulare Signalübertragung und die Schaltkreise eingehend untersuchen, ohne dass andere Zellen stören.“ Mit einem klaren Fenster zu den infizierten Zellen machten die Forscher eine verblüffende Entdeckung: Wenn sie durch Stress wachgerüttelt werden, tritt HSV-1 in Aktion und setzt eine Flut von Proteinen frei, die die Immunreaktion des Wirts auf die Interferonsignale der infizierten Zellen blockiert und das Alarmsystem der Zellen effektiv entwaffnet. „Dies geschieht im allerersten Augenblick, in dem HSV-1 reaktiviert wird“, erklärt Angus C. Wilson, PhD, außerordentlicher Professor für Mikrobiologie und ein weiterer Mitautor der Studie.
Die Ergebnisse könnten Auswirkungen auf das Verständnis anderer, schädlicherer Krankheitserreger haben, die ebenfalls eine Latenz aufweisen, wie Varizella Zoster, ein Herpesvirus, das Windpocken und Gürtelrose verursacht, und sogar Tuberkulose und HIV. „Diese Arbeit ist sehr aufregend“, sagt Dr. Elisabeth J. Cohen, Professorin für Augenheilkunde, die eine vom Bund finanzierte, multizentrische Studie über Varizella-Zoster-Infektionen des Auges leitet, eine potenziell schwerwiegende Komplikation, die zu Blindheit und chronischen Schmerzen führen kann. „Wenn diese Viren aus der Latenzzeit erwachen, können sie viele Probleme verursachen“, fügt Dr. Cohen hinzu, der nicht an der Herpes-Simplex-Forschung beteiligt war. „Wenn man den Prozess versteht, durch den dies geschieht, kann man vielleicht neue Wege finden, um zu verhindern, dass sie Schaden anrichten.“
Gegenwärtig werden Infektionen sowohl mit HSV-1 als auch mit Varizella Zoster mit antiviralen Medikamenten behandelt. Diese Medikamente blockieren die Replikation des Virus, was die Symptome der Infektionen beseitigen kann, aber sie sind kein Heilmittel.
„Der heilige Gral dieser Forschung ist es, eines Tages die Latenz zu beseitigen, indem man das Virus entweder herausholt oder es dauerhaft versiegelt“, sagt Dr. Mohr. „Das Verständnis aller Wechselwirkungen zwischen Viren und Wirten könnte zu Erkenntnissen führen, die bessere Behandlungen für eine Reihe von Viruserkrankungen ermöglichen. Es gibt viele Auswirkungen, und wir haben nur an der Oberfläche gekratzt.