Herpes, der Feinstaub-Bote

30. Januar 2017
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Wer sich einmal mit Herpesviren infiziert hat, wird sie nie wieder los. Zurückgezogen in Zellen warten sie, bis das Immunsystem schwach genug für einen Ausbruch ist. Auch Feinstaub kann die Viren aus ihrem Versteck locken, wie Biologen in einer aktuellen Studie zeigen.

Gerade winzig kleine Dinge können die Gesundheit ins Wanken bringen. Feinstaub ist nur etwa 0,01 Millimeter groß, aber äußerst gefährlich. Da er über die Lunge in den menschlichen Körper eindringt, verstärken die winzigen Partikel, die oftmals Schwermetalle oder krebserzeugende Kohlenwasserstoffe an ihrer Oberfläche tragen, die Symptome von Asthma und COPD und schränken die Lungenfunktion ein. Feinstaub kann auch das Gehirn schrumpfen lassen und stille Infarkte sowie Demenz fördern, wie DocCheck im Mai 2015 berichtete. Neben Lungenkrebs stehen auch Herz-Kreislauferkrankungen, Herzinfarkte oder Schlaganfälle auf der Liste der feinstaubbedingten Erkrankungen. Wissenschaftler des Helmholtz Zentrum München konnten nun zeigen, dass bestimmte Nanopartikel in der Luft sogar latente, virale Infektionen aufblühen lassen können.

Herpesvirus versteckt sich

Bekannt ist das Phänomen von Herpes-Viren, die – einmal eingefangen – ihren Wirt in Zeiten eines geschwächten Immunsystems immer wieder mit lästigen Bläschen auf den Lippen oder anderen Körperteilen belästigen. Sind die Bläschen verschwunden, ist das Virus keinesfalls besiegt. Es versteckt sich in Zellen des Wirts und verharrt dort, bis sich eine weitere, günstige Gelegenheit zu einem erneuten Ausbruch bietet. Dann werden die Viren wieder aktiv, beginnen sich zu vermehren und zerstören die Wirtszelle.

„Aus vorangegangenen Modellstudien wussten wir bereits, dass das Einatmen von Nanopartikeln eine entzündliche Wirkung hat und das Immunsystem verändert“, so Studienleiter Tobias Stöger. Gemeinsam mit seinen Kollegen konnte er nun zeigen, dass eine Exposition mit Nanopartikeln in der Lunge latente Herpesviren reaktivieren kann.

So stark war die Feinstaubbelastung am 1.1.17 in Deutschland

So stark war die Feinstaubbelastung am 1.1.17 in Deutschland © Umweltbundesamt

 

Studie an humanen und murinen Zellen sowie Mäusen

Ihre Versuche führten die Forscher mit vier verschiedenen Nanopartikeln durch, wie sie zum Teil typischerweise bei der Verbrennung von fossilen Energieträgern entstehen. Als Versuchsmodell dienten den Wissenschaftlern humane Zellen, Mauszellen, sowie Mäuse, die dauerhaft mit dem Herpesvirus MHV-68 infiziert waren. „Die applizierte Kohlenstoff-Nanopartikel Dosis haben wir aus vorangegangenen Studien abgeleitet. Die Umweltrelevanz der Dosis stand dabei nicht im Vordergrund, vielmehr haben wir die Dosis so gewählt, dass die Gabe eine signifikante, akute Entzündungsreaktion in der Lunge der Mäuse hervorruft, für die Tiere jedoch unbedenklich ist“, erklärten der beteiligte Virologe Heiko Adler und Tobias Stöger gegenüber DocCheck.

Feinstaubpartikel aktivieren Virus im latenten Infektionszustand

Im aktiven Infektionszustand konnten die Feinstaubpartikel das Verhalten des Herpesvirus nicht beeinflussen. Konfrontierten die Forscher die Mäuse jedoch mit den Feinstaubpartikeln, während sich das Herpesvirus in den latenten Infektionsstatus zurückgezogen hatte, konnten sie nach wenigen Stunden einen deutlichen Anstieg viraler Proteine nachweisen, die nur bei aktiver Virusvermehrung produziert werden.

„Auch Stoffwechsel- und Genexpressionsanalysen ergaben Muster wie bei einer akuten Infektion“, so Philippe Schmitt-Kopplin, Leiter der Abteilung für Analytische BioGeoChemie. Weitere Experimente mit menschlichen Zellen belegten zudem, dass auch Epstein-Barr-Viren bei einem Kontakt mit den Nanopartikeln ‚geweckt‘ werden.

CNPCarbon Nanoparticles, Agglomerate aus 14nm großen Kohlenstoffteilchen, die als Modellpartikel für Emissionen aus modernen Dieselmotoren angesehen werden können.
DEParbeitsplatzrelevante Standardreferenz-Dieselpartikel, gesammelt aus der Emission eines Gabelstaplers.
DWCNTdoppelwandige Kohlenstoffnanoröhren (CNT), deren Verwendung für neue Werkstoffe oder auch in der Nanomedizin gegenwärtig erforscht wird.
TiO2Titan Oxide Nanopartikel (20-25nm), auch unter dem Handelsnamen „AEROXIDE“ bekannt. Sie finden industrielle Anwendungen zur Katalyse- und Photokatalyse oder als effektiver UV-Filter.

 

Diese Feinstaubpartikel testeten die Wissenschaftler.

Diese Feinstaubpartikel testeten die Wissenschaftler. Elektronenmikroskopische Aufnahme von Tobias Stöger, Helmholtz Zentrum München

Von allen vier getesteten Feinstaubpartikeln (CNP, DWCNT, TiO2 und DEP) zeigte sich DWCNT am effektivsten bei der Reaktivierung der untersuchten Viren. „Das liegt wahrscheinlich daran, dass DWCNT neben oxidativem Stress und akuten Entzündungsreaktionen auch eine Reihe von zytotoxischen Stoffwechselwegen beeinflussen”, erklären die Wissenschaftler das Phänomen.

Möglicher Ansatz bei chronischen Lungenerkrankungen

In weiteren Studien möchte das Forscherteam nun testen, ob sich die Ergebnisse auch auf den Menschen übertragen lassen. Denn: „Viele Menschen tragen Herpesviren in sich und Patienten mit idiopathischer Lungenfibrose sind dabei besonders betroffen“, so Heiko Adler. „Wenn sich die Ergebnisse beim Menschen bestätigen, wäre es wichtig, den molekularen Ablauf der Reaktivierung von latenten Herpesviren durch Partikelinhalation zu ergründen. Dann könnte man versuchen, diesen Wirkungsweg auch therapeutisch zu beeinflussen.“

Video: Feinstaubbelastung in Deutschland

Daten nicht unmittelbar auf Feinstaubbelastung in Städten übertragbar

Feinstaub, wie er in Städten mit hoher Verkehrsbelastung auftritt, besteht nicht nur aus Kohlenstoffnanopartikeln, sondern ist deutlich komplexer zusammengesetzt. In dieser Studie waren Zellen und Mäuse außerdem nur einmalig einer erhöhten Feinstaubbelastung ausgesetzt. Menschen sind, je nach Wohn-und Arbeitsort, oft kontinuierlich einer mehr oder weniger starken Feinstaubbelastung ausgesetzt. „Vorstellbar ist, dass eine wiederholte Partikelexposition mit entsprechender Virus-Reaktivierung zu chronischen Entzündungs- und Umbauprozessen in der Lunge führen könnte“, so Stöger und weiter: „Umgerechnet auf den Menschen kann die in die Maus applizierte Menge von 50 µg nur kumulativ, z.B. am Arbeitsplatz, erreicht werden. Außerdem haben wir die Nanopartikel per intratrachealer Instillation in die Lunge der Mäuse verabreicht. Damit ist die Dosisrate (Dosis pro Zeit) nicht mit der bei der Inhalationsexposition zu vergleichen, wie sie auf Menschen in Städten mit bedenklicher Luftverschmutzung zutrifft.“

Spezielle Zellkulturmodelle sollen daher künftig den genauen Mechanismus der Virus-Reaktivierung durch Nanopartikel aufklären. „Zudem möchten wir in Langzeitstudien prüfen, inwieweit eine wiederholte Partikelexposition mit entsprechender Virus-Reaktivierung zu chronischen Entzündungs- und Umbauprozessen in der Lunge führen kann“, blickt Tobias Stöger voraus.

Immunhistologische Färbung der lytischen Proteine.

Immunhistologische Färbung der lytischen Proteine. © Tobias Stöger, Helmholtz Zentrum München

Feinstaub ist allgegenwärtig

Mit Feinstaub haben nicht nur die chinesischen Megametropolen zu kämpfen. Erst im Dezember letzten Jahres versank der Eifelturm in Paris unter einer graubraunen Dunstglocke, und das nicht etwa wegen ausgiebiger Silvesterfeierlichkeiten. Bereits am 7. Dezember meldete die zuständige französische Behörde „Airparif“ einen Rekord bei der Feinstaubbelastung der französischen Hauptstadt. Seit Mitte Januar haben nun Fahrzeuge mit einer hohen Feinstaubemission von 8 bis 20 Uhr Fahrverbot.

Auch Deutschland ist immer wieder von erhöhten Feinstaubkonzentrationen betroffen. Hier führen Stuttgart, Weimar und Berlin die Tabelle der Städte mit den häufigsten Feinstaub-Grenzwertüberschreitungen an. Die Folgen sind gravierend. Auf den Seiten des deutschen Umweltbundesamtes ist zu lesen: „2014 gab es 41.100 vorzeitige Todesfälle in Deutschland, die auf die Feinstaub-Belastung der Luft zurückgeführt werden können.“

54 deutsche Städte haben inzwischen eine Umweltzone. Ihr Ziel ist es, die Belastung mit Feinstaub und Stickstoffdioxid zu verringern, und die Luftgrenzwerte einzuhalten. Verlässlichen Schutz vor Feinstaub bieten momentan nur spezielle Atemmasken, die aber wenig alltagstauglich sind.

Quelle:

Nanoparticle exposure reactivates latent herpesvirus and restores a signature of acute infection

 

71 Wertungen (4.14 ø)

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14 Kommentare:

Arzt
Arzt

zu#8 richtig, der Feinstaub kommt überwiegend aus der Natur (wozu auch der Mensch gehört). Es gibt Untersuchungen alter Kopfkissen mit richtig schönen Daunenfedern, da besteht bis der Inhalt irgendwann dann bis zu 50% des Gewichtes aus Milbenkot.
Legendär ist doch der Sahara-Sand in der Luft, der ja gelegentlich nicht nur his zu uns, sondern sogar bis nach Südamerika getragen wird.
Der macht auch keinen Herpes.
Allerdings “fliegen” z.B. Masern-Vieren von einer erkrankten Person auch in einem geschlossenen Raum 10 m weit.

#14 |
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Gast
Gast

@Christin Schauss Entzündung ist nicht identisch mit Infektion, es gibt also häufiger Entzündung ohne als mit Infektion ebenso wie es mehr Krebs ohne “Virus-Vorgeschichte” gibt wie mit Virus.
Theorien gibt es viele,
aber bisher noch keinen Nachweis, dass Feinstaub Arteriosklerose verursacht.
Das wiederholte Nachplappern von (grünen) Theorien reicht dafür nicht.

#13 |
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Gast
Gast

Ich hab Herpes und gut ist!

#12 |
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Gast
Gast

#6Herr Zahnarzt, googeln Sie mal unter “denitrifizierende Bakterien”
NOx ist ein Molekül und KEIN Feinstaub.
Bei Internisten übrigen seit Jahrzehnten als Nitro oder Nitroglycerin bekannt.
Ein Spray-Stoß kann einen Asthma-Anfall stoppen.
NO produziert der Körper bekanntlich selbst (Gefäßerweiterung, lebenswichtig).

#11 |
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Gast
Gast

Feinstaub ist bei uns nur noch in geschlossenen Räumen ein “Problem”.
Also lüften.

#10 |
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Medizintechniker

Erstaunliche Ergebnisse …
Hatten wir nicht auch Forschungsergenisse, daß Rauchen gesund ist? Auch Schokolade? Auch Zucker?
Darf veröffentlicht werden wer diese Forschung finanziert hat?
Dann wissen wir auch – warum diese Ergebnisse “gefunden” werden.
Vielleicht hilft es die Bäcker, Müller und sonstige Staublunger mal näher in diese Betrachtung einzubeziehen …
Wir haben kilometerlange Reihen und Bücherregale voller effektiv als falsch bewiesene Forschungen. Diesen Glaubensreihen fehlt der – wie soll man das unbelastet sagen, vielleicht – gesamtheitlicher Zusammenhang …

#9 |
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Christin Schauss
Christin Schauss

Der Herzchirurg Axel Haverich hat letztens eine neue Theorie zur Ursache der Ateriosklerose veröffentlicht, in der Infektionen die Verkalkung der Aterien bewirken könnten, wobei die Mngelversorgung der Gefäße und die “Reparaturabfälle” als Hauptursache angesehen werden, und nicht die aufgenommenen Nahrungsfette.
Wenn Feinstaub also Infektionen begünstigt, dass das Immunsystem so beschäftigt, dass Herpes Viren aktiv werden, ist diese Theorie der Ateriossklerose durch Infektionen doch sehr schlüssig. Auch das vermehrte Auftreten von Herzinfarkt und Schlaganfall in Ballungsräumen würde für die Infektionstheorie sprechen und nicht wie bisher das bequeme Leben der Städter.
Im Übrigen, dass Feinstaub-Diagramm zeigt den Ausschnitt vom 01.01.2017, also dem Tag im Jahr, in dem in der Nacht Massen an Feinstaub in die Luft gejagt wurden. Bedenkt man die Windrichtung vom 31.12.2016 zum 0.01.2017 zeigt sich, dass diese Grafik denkbar unbrauchbar für allgemeine Schlussfolgerungen ist.

#8 |
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Gast
Gast

Herr Bodo Mees,
die EU-Norm zur Krümmung von Gurken wurde längst abgeschafft, übrigens unter Protesten der deutschen Bauern. Das ist ein altes Argument, was immer wieder von EU-Gegnern aufgeführt wird. Das nur zur Info.
Viele Grüße

#7 |
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@5: “Aus der Natur” heißt im vorliegenden Fall leider eben weitgehend Landwirtschaft und Holzfeuerung. Im übrigen kommen Stickoxide in der Natur m. W. kaum vor (Auto-Abgase / betrügerische Tests bei Dieselfahrzeugen!).

#6 |
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Gast
Gast

man sieht an der Karte doch wunderbar, dass der Feinstaub aus der Natur kommt,
nicht aus den Städten, nicht vom Menschen.

#5 |
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Gast
Gast

Danke für diesen informativen und sachdienliche Artikel!

#4 |
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Fahrverbote für Flußschiffe ohne Abgasfilter – da wären EU-Normen wichtiger als für die Krümmung von Salatgurken.

Straßen, Gehwege und Treppen waschen statt kehren – in Paris funktioniert das.

#3 |
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Dr. Michael Fietzek, Allg.Med.
Dr. Michael Fietzek, Allg.Med.

Sehr wertvolle Zusammenfassung, die neben klaren Beschreibungen vor allem besticht durch Weglassen spekulativer Meinungen

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Prof. Dr. habil. Rolf Melzer
Prof. Dr. habil. Rolf Melzer

Sehr überzeugende Aegumente und sehr bedenkliche Situation .

#1 |
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