Wie sich HIV im Körper ausbreitet – neue Einsichten in die Virusbiologie


  • Dr. Stefanie Reinberger
  • Medizinische Nachrichten
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Kernaussagen

  • HIV rekrutiert beim Freisetzen neuer Viruspartikel ganz bestimmte Lipide aus der Plasmamembran der Wirtszelle in die Virushülle.

  • Das HIV-Protein Gag interagiert ausschließlich mit diesen Lipiden und nicht mit anderen Fettmolekülen der Plasmamembran.

  • Der Einbau dieser Lipide ist entscheidend für die Virusvermehrung und stellt daher möglicherweise einen neuen Angriffspunkt für künftige Therapieansätze dar.

Hintergrund

Schon länger ist bekannt, dass das HIV Protein Gag die Vorgänge beim Zusammenbau neuer Viruspartikel koordiniert, bevor diese die Wirt s zelle verlassen. Die neuen Partikel nutzen beim Durchtritt durch die Wirtshülle einen Teil deren Plasmamembran, für ihre eigene Zellhülle. Diese unterscheidet sich jedoch in ihrer Zusammensetzung deutlich von den normalen Plasmamembran der Wirtszelle: In der Virushülle sind bestimmte Lipide wie Phosphatidylinositol-4,5-bisphosphat (PI(4,5)P2) und Cholesterol stark angereichert. Das wirft die Frage auf, welche Rolle diese Lipide für das Budding, das Ausknospen neuer Viruspartikel spielen, und wie sie in die Virushülle rekrutiert werden.

Life-Übertragung aus der Zelle zeigt, dass HIV sich ein spezifisches Lipid-Umfeld kreiert

Mithilfe superauflösender STED-Fluoreszenzmikroskopie ist es Wissenschaftlern nun gelungen, in lebenden infizierten Zellen zu beobachten, dass HIV Gag nur mit bestimmten Lipiden der Wirtsmembran in Wechselwirkung tritt. Zwar waren diese Lipide sowie die Tatsache, dass diese bevorzugt in die Virushülle eingebaut werden, bereits vorher bekannt. Doch konnten die Forscher jetzt live verfolgen, dass Gag Phosphatidylinositol-4,5-bisphosphat und Cholesterol rekrutiert und dadurch erstmals direkt beweisen, dass das HI-Virus sich beim Budding sein spezifisches Lipid-Milieu kreiert.

Damit haben wir einen potentiellen Angriffspunkt, an dem antivirale Medikamente ansetzen könnten“, so Christian Eggeling, Leibniz-Institut für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) und Friedrich-Schiller-Universität Jena. „Zu wissen, welche Moleküle das HI-Virus braucht, um aus der Zelle herauszutreten und sich zu vervielfältigen, ist eine entscheidende Voraussetzung, um zu erforschen, wie sich dies verhindern lässt.“ Eggeling plant mit seinem Team Antikörper zu entwickeln, die sich gegen die von HIV benötigten Lipide richten, um den Austritt neuer Viruspartikel aus der Zelle zu verhindern.

Finanzierung

CNRS, Agence nationale de la recherche und andere.