Ebola-Virus: Cholesterinsenker mit Schutzeffekt

16. Juli 2015
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Neue Erkenntnisse zur zelltoxischen Wirkung des Ebola-Virus: Das Ebola-Glykoprotein interagiert mit zellulärem Cholesterin. Durch den Einsatz cholesterinsenkender Wirkstoffe ist es gelungen, die Zellschädigung unter Zellkulturbedingungen zu unterdrücken.

Die hohe Pathogenität des fadenförmigen Ebola-Virus ist die Folge zahlreicher molekularer Wechselwirkungen zwischen Wirt und Virus. Im Endstadium der Erkrankung kommt es dazu, dass die innerste Zellschicht der Blutgefäße zunehmend durchlässig wird – die Zellen werden aus ihrem Verbund herausgelöst.

Der Verlust dieser Endothelbarriere führt beim Wirtsorganismus zu massiven inneren Blutungen. Eine wichtige Rolle bei der Entstehung dieser Hämorrhagie spielt das einzige Hüllprotein des Virus, das Glykoprotein (GP). Es dient dem Virus zudem auch zum Eintritt in die Wirtszelle und der anschließenden Beeinflussung zahlreicher zellulärer Funktionen. Das Glykoprotein besteht aus zwei Untereinheiten, GP1 und GP2. Bislang wurden zellschädigende Wirkungen lediglich der GP1-Untereinheit zugeordnet, wie Moritz Hacke erläutert, der im Team von Prof. Wieland forscht und Erstautor der Studie ist.

Die Heidelberger Wissenschaftler konnten nun zeigen, dass bereits allein die membrangebundene Untereinheit GP2 für das Auftreten der Zelltoxizität ausreicht. GP2 bewirkt, dass sich zelluläre Verbände auflösen, und ist damit im Falle der Infektion möglicherweise am Verlust der Endothelbarriere des Wirtes beteiligt. Zudem löst sie eine massive Bildung von Filamenten an der Zellmembran der infizierten Zelle aus. Dies deutet den Autoren zufolge darauf hin, dass die Untereinheit GP2 am Zusammenbau der Virusmembran beteiligt ist. Wie die Forscher in ihren Untersuchungen außerdem herausgefunden haben, verfügt das Ebola-Glykoprotein über ein ungewöhnliches Aminosäure-Motiv, und zwar in seinem Membran-Anker. Das besondere Aminosäure-Motiv, das die Heidelberger Forscher im Membran-Anker entdeckt haben, ermöglicht spezifische Interaktionen des Virus-Glykoproteins mit dem Cholesterin im Wirtsorganismus.

Effekt mit Potential?

„Unsere Erkenntnisse lassen darauf schließen, dass sowohl die Zelltoxizität des Ebola-Glykoproteins als auch die Filamentbildung an der Wirts-Plasmamembran anhand des Cholesteringehaltes der Zelle reguliert werden könnten“, so Dr. Andreas Ernst vom BZH, der korrespondierender Autor der Studie ist. Die Forscher haben daher in ihren Untersuchungen lipidsenkende Mittel eingesetzt, unter anderem einen bestimmten Cholesterinsenker. Dies führte im Zellkultur-Modell zur Reduktion des zellulären Cholesterins und schließlich zur Unterdrückung des Zell-ablösenden Effektes, der durch das Glykoprotein des Ebola-Virus hervorgerufen wird. „Sollte sich dieser schützende Effekt auch im Organismus bewahrheiten, könnten cholesterinsenkende Medikamente möglicherweise ein hohes Potential für die akute Behandlung einer Ebola-Virusinfektion haben. Deshalb sollen diese biochemisch grundlegenden Beobachtungen in weiteren Studien überprüft werden“, betont Prof. Wieland.

Originalpublikation:

Inhibition of Ebola virus glycoprotein-mediated cytotoxicity by targeting its transmembrane domain and cholesterol
Moritz Hacke et al.; Nature Communications, doi: 10.1038/ncomms8688; 2015

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2 Kommentare:

Brigitte Rütten
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