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News: AIDS in vitro

Die entscheidenden Ereignisse bei der Entwicklung von AIDS finden im Lymphgewebe statt. Bisher wurde die AIDS-Forschung jedoch durch die Tatsache behindert, daß es kein Tiermodell der HIV-Infektion gibt, das AIDS beim Menschen ohne weiteres nachahmt. Den Wissenschaftlern fehlten auch rasch verfügbare Labortechniken, um in vitro die HIV- Infektion im Körper (in vivo) exakt zu simulieren. Wissenschaftler haben nun ein neues Modell zur Untersuchung der destruktiven Auswirkungen von AIDS auf lebende Gewebeproben entwickelt.
Forscher am National Institute of Child Health and Human Development (NICHD) haben diese Beschränkung überwunden, indem sie Stücke menschlicher Mandeln kultivierten und infizierten: Die Mandeln bestehen zum großen Teil aus Lymphgewebe. Dadurch konnten sie dazu beitragen, eine der zentralen Fragen der HIV-Pathologie zu erhellen: was löst schließlich die Entwicklung von AIDS in Menschen aus, die das HIV in sich tragen?

Das Labormodell (Nature Medicine, Ausgabe vom März 1998) gestattet es, HIV in dem Gewebe, in dem es gewöhnlich gefunden wird, zu untersuchen. Es besteht aus winzigen, ca. 1 mm großen Würfeln aus Mandelgewebe, die auf feuchten Kollagenschwämmen kultiviert wurden. Die Würfel, die ihre Lebensfähigkeit und Struktur in vitro über mehrere Wochen behalten, können mit HIV infiziert werden (das sich vermehrt und sich in das umgebende Medium ergießt), so daß eine Immunreaktion aufgebaut wird. Genau wie im Körper erzeugen die Blöcke von Lymphgewebe Antikörper gegen Tetanustoxine oder Diphtherietoxine, wenn sie mit den entsprechenden Erregern in Kontakt gebracht werden. Dies geschieht mit einer viel höheren Effizienz, als bei isolierten Immunzellen.

Mit Hilfe der kultivierten, immunologisch reagierenden Gewebsblöcke haben die Forscher begonnen, einige der grundlegenden Fragen über AIDS und HIV-Infektion zu beantworten. HIV wird durch ein Virus übertragen, das Makrophagen und CD4+-T-Lymphozyten infizieren kann. Makrophagen sind im Körpergewebe lebende Freßzellen. Viren mit dieser Eigenschaft nennt man M-tropic (M für Makrophage). Sie stellen die vorherrschende Form von HIV dar, die im Körper eines Menschen im Frühstadium des Krankheitsprozesses gefunden werden. Im späteren Verlauf der Krankheit überwiegt oft ein anderer Stamm des Virus, der fast nur T-Lymphozyten angreift (T-tropic).

Die Forscher spekulieren, ob das Vollbild von AIDS teilweise wegen des Übergangs von M-Tropismus zum T-Tropismus auftritt. In dem Aufsatz in Nature Medicine präsentieren die Forscher Hinweise, daß es eine Veränderung im Virus selbst ist, die zu irreparablen Schäden am Immunsystem führt.

Dr. Leonid Margolis und seine Mitarbeiter vom National Institute of Child Health and Human Development zeigten, daß nach einer Infektion mit T-tropic Viren die Immun-Reaktion der Mandelgewebsblöcke unterdrückt wird. M-tropic Viren haben den gegenteiligen Effekt: Sie führen dazu, daß die Blöcke größere Mengen von Antikörpern absondern. Diese Studie unterstützt die Ansicht, daß Veränderungen in den Eigenschaften von HIV zum Zusammenbruch des Immunsystems führen.

Für Wissenschaftler könnte das neue Modell ein geeignetes Werkzeug zur Beobachtung der Entwicklung von Immundefekten außerhalb des Körpers sein. Die Technik verspricht, wichtige Informationen über die HIV-Pathogenese zu liefern, und sollte für die Entwicklung und Tests von Therapien und Schutzimpfungen hilfreich sein.

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