HIV verursacht AIDS nicht so, wie wir dachten

Jahrzehntelang glaubte man, dass HIV auf ziemlich einfache Weise zu AIDS führte: sich als frei zirkulierendes Virus im Körper ausbreiten, sich an Immunzellen (vorwiegend CD4+ T-Zellen) anheften und deren genetische Maschinerie kapern, um multiple Kopien von sich. Auf diese Weise kann sich HIV im gesamten System ausbreiten und sich so weit ausbreiten, bis genügend T-Zellen abgetötet sind, um die Immunabwehr einer Person vollständig zu beeinträchtigen (die klinische Definition von AIDS).

Neuere Forschungen legen nahe, dass dies wahrscheinlich nicht der Fall ist oder zumindest nicht der Krankheitsweg, den wir lange vermutet hatten. Tatsächlich hatten Wissenschaftler bereits seit Ende der 1990er Jahre damit begonnen, zu beobachten, dass sich HIV auch direkt von Zelle zu Zelle ausbreiten kann, ohne dass ein frei zirkulierendes Virus entsteht.

Dieser sekundäre Übertragungsweg ist laut Forschungen des Gladstone Institute of Virology and Immunology in San Francisco 100- bis 1.000-mal effizienter bei der Erschöpfung von CD4-Zellen als ein frei zirkulierendes Virus und kann zum Teil erklären, warum aktuelle Impfstoffmodelle sind nicht in der Lage, HIV angemessen zu verhindern oder zu neutralisieren.

Durch die Übertragung von Zelle zu Zelle kann HIV eine zelluläre Kettenreaktion auslösen, bei der die Immunzellen buchstäblich in Massen Selbstmord begehen. Untersuchungen legen nahe, dass bis zu 95 Prozent des CD4-Zelltods auf diese Weise verursacht werden, im Gegensatz zu nur 5% beim freien Virus.

HIV und AIDS verstehen

Erklärung der Übertragung von Zelle zu Zelle

Der Zell-zu-Zell-Transfer von HIV erfolgt durch sogenannte "virologische Synapsen", bei denen die infizierte Zelle an eine "ruhende" Wirtszelle anhaftet und virale Proteine verwendet, um die Zellmembran zu durchbrechen. (Der Prozess wurde 2012 von Wissenschaftlern der UC Davis und der Mount Sinai School of Medicine auf Video festgehalten.)

Nach der Invasion reagiert der Wirt auf die Fragmente der abgelagerten viralen DNA und löst einen Prozess aus, der Pyroptose genannt wird, bei dem die Zelle die Gefahrensignale erkennt und allmählich anschwillt und explodiert und sich selbst tötet. Wenn dies geschieht, setzt die geplatzte Zelle entzündliche Proteine frei, die Zytokine genannt werden, die den Angriffszellen andere Immunzellen signalisieren, die dann aktiv gegen HIV angegriffen werden

Die Gladstone-Forscher konnten zeigen, dass durch die Verhinderung des Zell-zu-Zell-Kontakts durch chemische Inhibitoren, synaptische Blocker oder sogar die physikalische Trennung der Zellen der CD4-Zelltod effektiv gestoppt wurde. Sie kamen zu dem Schluss, dass ein Zell-zu-Zell-Kontakt „unbedingt erforderlich“ sei, damit der Zelltod (und das Fortschreiten der Krankheit)

Implikationen der Forschung

Was diese Ergebnisse besonders wichtig macht, ist, dass sie nicht nur die Mechanismen der CD4-Zellverarmung erklären, sondern auch inhärente Schwächen des aktuellen Impfstoffdesigns aufzeigen.

Im Großen und Ganzen haben sich die HIV-Impfstoffmodelle darauf konzentriert, das Immunsystem zu stimulieren, um Oberflächenproteine auf frei zirkulierendem Virus zu erkennen und anzugreifen. Wenn HIV jedoch von Zelle zu Zelle übertragen wird, ist es im Wesentlichen unempfindlich gegen Angriffe und vor dem Nachweis aus dem Inneren der infizierten Zelle selbst geschützt.

Um dies zu überwinden, müssen neuere Modelle dem Immunsystem helfen, Proteine, die für die Synapsenbildung lebenswichtig sind, besser anzusteuern und/oder antivirale Wirkstoffe zu entwickeln, die den synaptischen Prozess hemmen können. Wenn dies erreicht werden kann, könnte die Fähigkeit von HIV zu AIDS stark eingeschränkt oder sogar gestoppt werden.

Obwohl die Mechanismen der Übertragung von Zelle zu Zelle noch nicht vollständig verstanden sind, stellen die Ergebnisse einen tiefgreifenden Wandel in unserem Verständnis des Fortschreitens von HIV zu AIDS dar und geben uns einen Einblick in die möglichen Strategien zur Ausrottung von HIV.