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Zellbiologie: Synapsen bringen HIV schnell von Zelle zu Zelle

Virologische Synapsen
HIV: Per virologischer Synapsen von Zelle zu Zelle | Die Aufnahme zeigt eine HIV-infizierte Zelle, die virologische Synapsen zu drei Zielzellen ausgebildet hat. Hellgrün leuchten knospenförmige Strukturen, in denen massenhaft fluoreszierende HI-Virenproteine zusammengepackt sind. Sie werden über die Synapsen zum Beispiel in T-Zellen transferiert und infizieren diese dann.
Wissenschaftler der Mount Sinai School of Medicine in New York haben fluoreszierende HI-Viren in Echtzeit dabei gefilmt, wie sie über spezielle Zellverbindungen von infizierten in uninfizierte Zellen wandern. Die Beobachtungen von Benjamin Chen und seinen Kollegen verdeutlichen die Effizienz des Zell-Zelltransfers der Erreger über "virologische Synapsen".

Schon seit Längerem ist bekannt, dass HIV leicht über solche stabilen Kontaktstellen etwa von dendritischen Zellen auf T-Zellen springen. Vor dem Transfer wird dabei die normale Zellmaschinerie für die synapsenähnliche Verbindung zweckentfremdet. Dabei werden massiv Zellgerüst- und Bewegungsproteine, Rezeptoren und in den Lipiddoppelmembranen integrierte Arbeitsplattformen von Ausgangs- und Zielzelle verschoben und reorganisiert.

Virenknospen in der Kontaktstelle | In der Aufnahme aus dem Transmissionselektronenmikroskop sind die virenhaltigen Knospen zu erkennen, die sich an der virologischen Synapse ansammeln.
Chen und Co bildeten mit fluoreszenzmarkierten Gag-Virusproteinen nun die zeitliche und räumliche Dynamik dieses Infektionsweges ab. Wie sich zeigt, sammeln sich HI-Virenpartikel massenhaft in knopfförmigen Strukturen nahe der Synapsen. Der Übertritt der Viruspäckchen in die T-Zellen erfolgt dann auch unter Beteiligung von Membranproteinen, die auch bei der Endozytose eine Rolle spielen. Per Endozytose entern viele andere Erreger wie Influenza- oder Adenoviren ihre Zielzellen.

Vielleicht könnten in Zukunft Wirkstoffe gegen die an der Endozytose beteiligten Proteine bei HIV Zell-Zellinfektionen blockieren, hofft das Team. Dies dürfte gerade im Lymphgewebe wichtig sein, wo wegen der hohen Dichte von infizierten Zellen und ihrer Beweglichkeit die synapsenvermittelte Verbreitung des Virus eine besonders große Rolle spielt. (jo)

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  • Quellen
Hübner, W. et al.: Quantitative 3D Video Microscopy of HIV Transfer Across T Cell Virological Synapses. In: Science 323, S. 1744–1746, 2009.

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