HIV Die Brücke zum Aids-Fiasko

Die weltweit meisten Opfer des Aidserregers sind Frauen, die sich beim Geschlechtsverkehr anstecken. Doch obgleich das Vordringen des Humanimmundefienzvirus HIV-1 durch die Schleimhaut der Scheide in den Körper der Frau entscheidend ist, ist dieser Vorgang selbst mehr als zwanzig Jahre nach der Entdeckung des Aidserregers noch rätselhaft.

Es fehlten bislang geeignete Untersuchungsverfahren, die Vorgänge im Labor nachzuvollziehen. Forscher um Juliane McElrath vom Fred Hutchinson Cancer Research Center in Seattle (Washington) ist es jetzt gelungen, die ersten Schritte des Virusbefalls an intaktem Scheidengewebe in der Petrischale unverfälscht zu verfolgen. Dabei haben sich überraschende Erkenntnisse ergeben.

Scheidengewebe für die Infektion mit dem Aidserreger

Die Forscher verwendeten die intakten äußeren Epithelschichten von Scheidengewebe, das bei gynäkologischen Operationen anfiel. Mit großer Sorgfalt achteten sie darauf, die natürliche Architektur des Gewebes nicht durch Enzyme oder andere starke Beanspruchung zu verändern.

Sie trennten vielmehr die äußere Epithelschicht auf mechanischem Wege durch leichtes Ansaugen oder durch Entzug von Salzen schonend von dem darunterliegenden Stromagewebe ab. Diese hauchdünnen intakten Epithelschichten verwendeten sie für die Infektion mit dem Aidserreger. Sie verfolgten den Virusbefall einzelner Zellen mit Hilfe der Konfokalmikroskopie und auf der Basis unterschiedlicher Farbmarkierungen.

Der Virus kann mehrere Tage überdauern

Wie die Forscher in ihrem Bericht in der Zeitschrift „Immunology“ (Bd. 26, S. 257) darlegen, befällt der Aidserreger sehr schnell und praktisch gleichzeitig zwei verschiedene Sorten von Immunzellen im vaginalen Epithel: eine bestimmte Sorte T-Lymphozyten sowie die zum angeborenen Immunsystem zählenden Langerhans-Zellen.

Beide Sorten Abwehrzellen besitzen auf ihrer Oberfläche auffallende Strukturen, CD4- und CCR5-Proteine, die für die Aufnahme des Aidserregers wichtig sind. Das Virus kann auf unterschiedlichen Wegen in diese Zellen eindringen, wie die amerikanischen Wissenschaftler erkannten. Bei den T-Zellen verschmilzt die Erregerhülle nach dem Kontakt mit einem passenden Rezeptor, einem Komplex aus der CD4- und der CCR5-Oberflächenstruktur, mit der Zellmembran und gibt das Virus in das Zellinnere frei.

Von den Langerhans-Zellen kann der Erreger offenbar auf demselben Wege aufgenommen werden, meist nimmt HIV hier jedoch einen anderen Weg. Die Langerhans-Zellen umhüllen den Erreger mit ihrer Membran und befördern ihn in diesem Membranbläschen in ihr Zellplasma. Dort kann das Virus völlig intakt mehrere Tage überdauern. Im Innern der T-Zellen beginnt sich der Erreger bald nach seiner Aufnahme rege zu vermehren. Dagegen vermehrt sich der Aidserreger im Innern der Langerhans-Zellen nicht.

Eine virusbeladene Brücke

Bislang hatte man angenommen, dass HIV in der Scheide der Frau grundsätzlich zunächst Langerhans-Zellen infiziert und dass der Erreger von dort auf T-Zellen übertragen wird. Ein solcher Umweg scheint nach den neuen Erkenntnissen der amerikanischen Forscher aber nicht die Voraussetzung für eine HIV-Infektion zu sein. Langerhans-Zellen können die T-Zellen indessen offensichtlich unterstützen.

Sobald T-Zellen und Langerhans-Zellen mit dem Aidserreger befallen sind, wandern sie aus der vaginalen Epithelschicht aus. In den Versuchen der amerikanischen Forscher landeten die Zellen in der Flüssigkeit, die das epitheliale Gewebe umgab.

In der Scheide der Frau dürften sich die infizierten Zellen in das unter der Epithelschicht liegende Stromagewebe begeben und von dort aus weiter ins Körperinnere gelangen. Die Virologen fanden unter den aus dem Epithel auswandernden Zellen auch zahlreiche Langerhans-Zellen, die mit T-Zellen ein Doppelgespann bildeten. Es war dann zwischen den beiden Zellen eine virusbeladene Brücke zu erkennen.

Die Kette schon in der Scheide der Frau unterbrechen

Dies könnte nach Ansicht der Virologen darauf hinweisen, dass aus dem Epithel auswandernde Langerhans-Zellen HIV über eine sogenannte Infektionssynapse an andere Zellen weitergeben, an T-Zellen ebenso wie an andere Zellarten, etwa Makrophagen. Auf diese Weise kann sich die Infektion im Körper immer weiter ausbreiten, selbst wenn freie Viren beseitigt wurden.

Die Forscher ziehen aus ihren Beobachtungen den Schluss, dass zur besseren Behandlung der Immunschwächekrankheit vor allem Medikamente zu entwickeln sind, die das Rezeptorprotein CCR5 inaktivieren. Denn der Erreger ist für den Befall an vorderster Front auf diese Oberflächenkomponente angewiesen.

Wenn es gelänge, diese Ziel-Struktur von HIV mit lokal applizierten Medikamenten zu blockieren, ließe sich die Kette sexuell übertragener Aidsinfektionen vielleicht schon in der Scheide der Frau unterbrechen. Versuche mit Affen haben gezeigt, dass man mit vergleichsweise kleinen Molekülen, die einen natürlichen Bindungspartner (Rantes) von CCR5 imitieren, vaginale Infektionen mit dem Affen-Aidsvirus SHIV drosseln kann.