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Immunschwäche: HIV bei den ersten Infektionsschritten gefilmt

Bei einer Infektion schießt sich das HI-Virus an sorgfältig ausgewählten Stellen in die Schleimhaut. Dann werden - noch vor den T-Zellen im Blut - andere Abwehrzellen seine ersten Opfer.
Künstlerische Darstellung des HI-Virus

HIV kann durch Blut oder verunreinigte Spritzen übertragen werden, meist erfolgt eine Ansteckung aber beim Geschlechtsverkehr über die Schleimhäute. Welchen Weg das Virus dabei genau nimmt, haben jetzt Mediziner um Morgane Bomsel von der Université Paris Descartes in einem Modell nachvollzogen und per Filmaufnahmen dokumentiert. Obwohl der Infektionsweg seit vielen Jahren im Prinzip bekannt war, konnten die Forscher dabei doch noch unerwartete Details festhalten, schreiben sie nun in ihrer Veröffentlichung im Fachblatt »Cell Reports«.

Die Wissenschaftler hatten gentechnisch veränderte, grün fluoreszierende HI-Viren dabei gefilmt, wie sie in Deckgewebezellen eindringen, die einer natürlichen Vaginalschleimhaut nachgebildet waren. Wie im Ernstfall waren dabei eher nicht etwa in Samenflüssigkeit oder Vaginalsekret frei schwimmende Viren aktiv, sondern solche, die bereits in T-Zellen eingedrungen sind. Diese sind in Körperflüssigkeiten in ausreichend hoher Zahl präsent, um als erste Virenfähre zu dienen. Kommen eine infizierte T-Zelle und eine Zelle des Deckgewebes in Kontakt, so bilden sich »virologische Synapsen«, über die die Viren auch im Körper rasch von Zelle zu Zelle springen – etwa von dendritischen Zellen auf T-Zellen.

Infizierte T-Zelle lädt HIV ab

Im Video ist zu erkennen, wie eine T-Zelle über eine bereits aufgebaute virologische Synapse grün fluoreszierende HI-Viren in Epithelzellen schießt.

Im Video wird nun deutlich, dass die HI-Viren wie mit einer Schrotflinte abgefeuert durch die Zellkontaktstelle geschossen werden, ohne sich in der Epithelzelle lange aufzuhalten. Diese wird nie infiziert, sondern nur rasch durchwandert. Anschließend dringen die Viren dann in ihre ersten Zielzellen ein: Makrophagen, die am anderen Ende der Epithelzelle warten.

Zur Überraschung der Forscher scheinen die Viren ihre T-Zellen dabei von Anfang an recht zielgenau lenken zu können: Die infizierten Immunzellen docken häufiger an Epithelzellen an und bilden dort virologische Synapsen, wo Makrophagen die Rückseiten der Zellen besetzten. Demnach müssen die Zellen die Anwesenheit der Makrophagen auf irgendeine Weise lokalisieren können – vielleicht auf Grund einer bislang unbekannten Interaktion zwischen Epithelzelle und Makrophage, die von T-Zellen und HIV abgehört wird, spekulieren die Forscher.

In den Makrophagen bauen die HI-Viren rund 20 Tage lang immer neue Viren, um dann schließlich in einen latente, passive Phase überzugehen. Damit sind Makrophagen frühe Reservoirs einer Infektion, die deutlich eher Viren tragen als die prominenten und meistuntersuchten Zielzellen des Virus im Blut, die T-Zellen. Um eine Infektion möglichst in Ansatz zu unterbinden, dürften deshalb Impfstoffe nicht ausreichen, die Blutzellen gegen die Infektion wappnen: Schon die Makrophagen auf der Schleimhaut sind gefährdet. Ein wirsamer Schutz muss daher bereits an oder vor der Schleimhaut beginnen, mahnen die Wissenschaftler.

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