Ein schon seit langem im Erbgut von Säugetieren enthaltenes Retroviren-Genom könnte eine wichtige Rolle für die zerstörende Wirkung von BSE und der Creutzfeldt-Jakob-Krankheit auf Gehirnzellen spielen. In Versuchen an Javaneraffen haben Forscher herausgefunden, dass eine Infektion mit diesen Krankheiten dieses endogene Retrovirus aktiviert. Ein von ihm produziertes Virenprotein änderte seine Konzentration bei Anwesenheit der BSE-erregenden Prionen.
Der „Rinderwahnsinn“ BSE und die beim Menschen vorkommende, verwandte Creutzfeldt-Jakob-Krankheit führen im Gehirn infizierter Tiere oder Menschen dazu, dass Nervenzellen unwiderruflich zerstört werden. Ursache dafür sind fehlgefaltete Prion-Proteine. Wie und warum diese jedoch die Nervenzellen genau angreifen, ist bisher unbekannt. Jüngste Studien an Mäusen haben zudem gezeigt, dass eine Infektion mit bestimmten Retroviren auch in Abwesenheit von Prionen eine dem BSE ähnliche spongiforme Enzephalopathie auslösen können. Jetzt haben Wissenschaftler einen möglichen Mechanismus für die Entstehung dieser Krankheiten entdeckt: endogene Retroviren.
Viren seit langem im Genom eingebaut
Wird ein Organismus von einem Retrovirus infiziert, so kann dieses Virus in die Keimbahn, das Erbgut von Eizellen und Spermien, eingebaut werden. Dadurch werden sie von Generation zu Generation weitervererbt, es entstehen im Laufe der Evolution endogene Retroviren. Sie können bis zu zehn Prozent des gesamten Erbguts eines Lebewesens ausmachen und wurden bisher oft als toter Ballast angesehen, der sich über Millionen von Jahren angesammelt hat. Neuere Studien zeigen jedoch, dass endogene Retroviren unter bestimmten Bedingungen wieder aktiviert werden können und eine wichtige Rolle sowohl im Zellstoffwechsel als auch bei verschiedenen Krankheiten spielen.
Forscher der Leibniz-Institute für Zoo- und Wildtierforschung in Berlin und für Primatenforschung in Göttingen sowie Kollegen vom Helmholtz-Zentrum München haben jetzt endogene Retroviren in BSE- infizierten Javaneraffen untersucht. Dies ist ein gängiges Modell für die beim Menschen auftretende Creutzfeldt-Jakob-Krankheit. Die Forscher fanden dabei in Hirnproben von erkrankten, mit Prionen infizierten Javaneraffen eine höhere Aktivität von endogenen Gamma-Retroviren als in der gesunden Kontrollgruppe.
Aktivierung der endogenen Retroviren beobachtet
„Wir vermuten daher, dass die von uns beobachtete Aktivierung der endogenen Gamma-Retroviren die Zerstörung der Nervenzellen auslöst oder verschlimmert“, sagt Alex Greenwood, Leiter der Forschungsgruppe Wildtierkrankheiten am Leibniz- Institut für Zoo- und Wildtierforschung. Die Wissenschaftler beobachteten zudem, dass ein Virenprotein bei BSE-infizierten Javaneraffen in geringerer Menge vorkommt als bei gesunden Tieren. Das Protein wird von dem im Affenerbgut eingebauten Retrovirengenom kodiert und produziert. Die Prion-Infektion scheint demnach dafür zu sorgen, dass die Produktion dieses Kapsidproteins reduziert wird.
„Wir konnten erstmals ein Protein eines endogenen Retrovirus im Gehirn von nicht-menschlichen Primaten nachweisen, dessen Menge sich im Verlauf einer BSE-Infektion verändert. Da retrovirale Infektionen behandelbar sind, weisen unsere Ergebnisse auf eine völlig neue Behandlungsstrategie für Creutzfeldt-Jakob-Patienten hin“, sagte Dirk Motzkus, korrespondierender Autor der Studie und Biologe am Deutschen Primatenzentrum, dem Leibniz- Institut für Primatenforschung in Göttingen. (Molecular Neurodegeneration, 2011; doi:10.1186/1750-1326-6-44)
(Deutsches Primatenzentrum GmbH – Leibniz-Institut für Primatenforschung, 01.07.2011 – NPO)
