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Medizin

Wie das Gehirn Viren abwehrt

Donnerstag, 11. Oktober 2018

/psdesign1, stockadobecom

Hannover – Eine spezielle Immunantwort des Gehirns, die auf anderen Mechanismen beruht als die übliche Erregerabwehr, haben Wissenschaftler des Twincore – Institut für Experimentelle Infektionsforschung entschlüsselt. Die Arbeit ist in Cell Reports erschienen (2018; doi: 10.1016/j.celrep.2018.09.003).

Die Blut-Hirn-Schranke sorgt dafür, dass nur ausgewählte Stoffe aus dem Blut in das zentrale Nervensystem übergehen und schirmt das Gehirn vor Krankheitserregern, Gift- und Botenstoffen ab. Eine Lücke in diesem Sicherheitssystem ist aber der Geruchssinn. Über das olfaktorische System können Viren ins Gehirn gelangen und eine Enzephalitis auslösen. Diesen Prozess haben die Wissenschaftler um Chintan Chhatbar im Tiermodell genauer untersucht. 

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Der Weg des Virus führt über den Riechnerv direkt ins Gehirn. Die einzelnen Riechfäden des Nervs laufen durch eine durchlöcherte Knochenplatte des Schädels (Siebplatte) zum Riechkolben. Der gibt die einlaufenden Signale an das Gehirn zur Verarbeitung weiter und dort findet auch die erste Abwehrreaktion des Gehirns gegen das Virus statt: Interferon wird produziert, um die Viren abzufangen, die den Riechnerv hinaufgewandert sind.

„Mit bildgebenden Verfahren konnten wir direkt verfolgen, was bei einer Infektion mit dem Vesikulären Stomatitis Virus (VSV) – unserem Modellvirus – in den Gehirnstrukturen geschieht“, erklärt Chhatbar. Nach der Infektion mit dem VSV begannen sich die Immunzellen des Gehirns, die Mikrogliazellen, in der weiteren Umgebung des Riechkolbens erst zu vermehren und dann zum Infektionsherd zu wandern, um die Viren zu eliminieren.

Um die Signalkette besser zu verstehen, die zu dieser Mikroglia-Aktivierung und Wanderung führt, konzentrierten die Wissenschaftler sich auf den Botenstoff Interferon. Interferon wird bei einem viralen Angriff von den Zellen ausgeschüttet, die das Virus entdecken. Sie alarmieren damit andere Zellen und die Abwehrreaktion nimmt ihren Lauf. „Wir haben jeweils die Interferonrezeptoren der Mikrogliazellen, Astrozyten oder Neuronen ausgeschaltet, so dass sie kein Interferon mehr registrieren können“, erläutert Chhatbar.

Für die Wissenschaftler erstaunlich war, dass es für die Mikrogliazellen offenbar keine Rolle spielt, ob sie Interferon wahrnehmen können oder nicht – sie wandern und wehren die Viren in jedem Fall ab. „Aber wenn Astrozyten oder Neuronen keine Interferonrezeptoren mehr haben, reagieren auch die Mikrogliazellen nicht. Weder vermehren sie sich, noch wandern sie zum Infektionsherd“, so der Wissenschaftler.

Offenbar bilden diese beiden Zelltypen spezifische Botenstoffe, nachdem sie das Interferonsignal wahrgenommen haben, die dann wiederum die Mikrogliazellen zur Vermehrung und Wanderung anregen. „Wir wissen zwar noch nicht, um welche Botenstoffe es sich handelt, aber in dieser Signalkette steckt der Schlüssel, mit dem wir das Gehirn bei Virusinfektionen unterstützen können“, sagt Ulrich Kalinke, Leiter des Instituts für Experimentelle Infektionsforschung. © hil/aerzteblatt.de

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