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Dienstag, 26.09.2017
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Grippe: Forscher hemmen tödlichen Zytokinsturm

Forscher hemmen erstmals überschießende Immunreaktion nach Infektion

Forscher haben eine Möglichkeit entdeckt, die verheerendste Folge einer Grippe-Infektion zu bekämpfen: den sogenannten Zytokinsturm. Diese überschießende Immunreaktion gilt als mitverantwortlich für viele Todesfälle der Grippe-Pandemien von 1918 und 2009. Jetzt habe man erstmals nachgewiesen, dass der Zytokinsturm nicht vom Virus selbst ausgelöst werde, berichten die Wissenschaftler im Fachmagazin "Cell". Stattdessen seien spezielle Andockstellen in Zellen der Blutgefäßwände dafür verantwortlich, die auf durch die Infektion ausgelöste Veränderungen in ihrer Umgebung reagierten. In Versuchen an Mäusen sei es bereits gelungen, den Zytokinsturm zu hemmen, sagen die Forscher. Das eröffne neue Möglichkeiten, Patienten unabhängig vom jeweiligen Virustyp vor den schwerwiegenden Auswirkungen der Grippe-Infektion zu schützen.
H1N1-Virus

H1N1-Virus

Bei einer Infektion schüttet der Körper Zytokine aus, um mit Hilfe dieser kleinen Proteine seine Immunantwort zu koordinieren. Die Signalstoffe leiten unter anderem Abwehrzellen an die Stellen, an denen sie benötigt werden. Normalerweise werde die Ausschüttung der Zytokine durch andere Rezeptoren begrenzt, sagen die Forscher. Bei einigen Arten der Influenza versage diese Kontrolle jedoch manchmal und es komme zum Zytokinsturm. Die in Masse freigesetzten Signalmoleküle blockieren dann Transportwege, schädigen Gewebe und Organe und können letztlich zum Tode führen. Diese überschießende Immunreaktion gilt als Hauptgrund dafür, warum Influenza-Varianten wie die Schweinegrippe oder die Pandemie von 1918 vor allem junge Menschen mit starker Immunabwehr schwer trafen, statt wie sonst Abwehrgeschwächte, Kinder oder ältere Menschen.

Unbefallene Zellen lösen Überreaktion aus


"Lange Zeit dachte man, dass alle Schäden der Influenza und auch der Zytokinsturm durch das Virus selbst ausgelöst würden", sagt Michael Oldstone vom Scripps Research Institute im kalifornischen La Jolla, einer der Leiter der Studie. Daher seien antivirale Mittel bisher auch der Schwerpunkt bei der Medikamenten-Entwicklung gewesen. Jetzt habe man festgestellt, dass nicht vom Virus befallene Zellen für den Zytokinsurm verantwortlich seien. Stattdessen reagierte ein Rezeptor auf nicht befallenenen Zellen. Die Kenntnis dieses Rezeptors ermögliche jetzt ganz neue Ansätze zur Behandlung der Influenza.

"Es ist wahrscheinlich, dass auf Basis dieser Erkenntnisse ein Arzneimittel entwickelt wird, das schon nach nur einer oralen Verabreichung vor dem Zytokinsturm schützt", sagt Ko-Leiter Hugh Rosen vom Scripps Research Institute. Pharmahersteller seien bereits dabei, einige Hemmstoffe für diesen Rezeptor in klinischen Studien zu testen. Ein solches Medikament habe den Vorteil, dass es nicht auf die Viren direkt wirke und daher auch nicht die Bildung von Resistenzen fördere. Nach Ansicht der Forscher könnte daher in Zukunft die Behandlung der Grippe auf zwei Säulen ruhen: auf einem Hemmstoff gegen den Zytokinsturm und auf antiviralen Mitteln gegen den Erreger.


Hemmstoff bewahrte Mäuse vor dem Grippetod


In ihren Experimenten infizierten die Forscher Mäuse mit dem Influenzavirus, das im Jahr 2009 die weltweite Schweinegrippe-Epidemie ausgelöst hatte. Kurz nach Infektion verabreichten sie den Tieren einen Hemmstoff für den Rezeptor S1P1. Diese auf der Oberfläche vieler Lungenzellen vorhandene Andockstelle stand bereits zuvor im Verdacht, eine Rolle bei Immunreaktionen zu spielen. "Das Überraschende war, dass wir das infizierte Wirtstier durch eine Beeinflussung des S1P1-Rezeptors tatsächlich schützen konnten", sagt Oldstone. Während ungeschützte Mäuse nach vier bis sechs Tagen an der Grippe starben, überlebten die mit dem Hemmstoff behandelten Tiere deutlich länger.

Gleichzeitig sei der Anteil der Todesfälle von 80 Prozent auf 20 Prozent gesunken, berichten die Forscher. Die Zytokin-Freisetzung habe sich durch den Hemmstoff reduziert, ein "Sturm" sei ausgeblieben. Die normale Immunreaktion gegen das Virus wurde dagegen nicht gestört. Auch das Virus selbst sei nicht beeinflusst worden. Dies werten die Forscher als Indiz dafür, dass Zytokinsturm und direkte Viruswirkung voneinander unabhängig sind. Die Kenntnis des Mechanismus und weitere Forschung am S1P1-Rezeptor könne zudem möglicherweise dazu beitragen, besonders gefährdete Personen zukünftig rechtzeitig zu erkennen, sagen die Forscher. Menschen mit ungünstigen Rezeptorkonfigurationen könnten dann frühzeitig einen entsprechenden Hemmstoff erhalten. (Cell, 2011; DOI 10.1016/j.cell.2011.08.015)
(Scripps Research Institute, 16.09.2011 - NPO)
 
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