Feinstaub weckt schlafende Viren in der Lunge

Nanopartikel aus Verbrennungsmotoren können Viren aktivieren, die in Lungengewebszellen ‚ruhen‘. Das fanden Forscher des Helmholtz Zentrums München, Partner im Deutschen Zentrum für Lungenforschung (DZL), heraus. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Particle and Fibre Toxicology erschienen.

Um dem Immunsystem zu entgehen, verbergen sich einige Viren in Zellen ihres Wirtes und verharren dort (latente Infektion). Wird das Immunsystem geschwächt oder ändern sich bestimmte Bedingungen, werden die Viren wieder aktiv, beginnen sich zu vermehren und zerstören die Wirtszelle. Wissenschaftler vom Helmholtz Zentrum München berichten nun, dass auch Nanopartikel diesen Aktivierungsprozess auslösen können.

Aus vorangegangenen Modellstudien war bereits bekannt, dass das Einatmen von Nanopartikeln eine entzündliche Wirkung hat und das Immunsystem verändert. Die Forscher konnten nun zeigen, dass eine Exposition mit Nanopartikeln in der Lunge latente Herpesviren reaktivieren kann. Konkret testeten die Wissenschaftler den Einfluss von Nanopartikeln, wie sie typischerweise bei der Verbrennung von fossilen Energieträgern entstehen, in einem Versuchsmodell für eine bestimmte Herpesvirusinfektion. Dabei konnten sie einen deutlichen Anstieg viraler Proteine nachweisen, die nur bei aktiver Virusvermehrung produziert werden. Weitere Experimente mit menschlichen Zellen belegten zudem, dass auch Epstein-Barr-Viren bei einem Kontakt mit den Nanopartikeln ‚geweckt‘ werden.

In weiteren Studien möchte das Forscherteam nun testen, ob sich die Ergebnisse auch auf den Menschen übertragen lassen. Denn viele Menschen tragen Herpesviren in sich und Patienten mit idiopathischer Lungenfibrose sind dabei besonders betroffen. Wenn sich die Ergebnisse beim Menschen bestätigen, ist eines der nächsten Ziele, den molekularen Ablauf der Reaktivierung von latenten Herpesviren durch Partikelinhalation zu verstehen, um diesen Wirkungsweg dann auch therapeutisch nutzen zu können.

Spezielle Zellkulturmodelle sollen daher künftig den genauen Mechanismus der Virus-Reaktivierung durch Nanopartikel aufklären. Zudem soll in Langzeitstudien überprüft werden, inwieweit eine wiederholte Partikelexposition mit entsprechender Virus-Reaktivierung zu chronischen Entzündungs- und Umbauprozessen in der Lunge führen kann.

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Original-Publikation:

Sattler C, Moritz F, Chen S, Steer B, Kutschke D, Irmler M, Beckers J, Eickelberg O, Schmitt-Kopplin P, Adler H, Stoeger T. (2016): Nanoparticle exposure reactivates latent herpesvirus and restores a signature of acute infection. Particle and Fibre Toxicology, DOI 10.1186/s12989-016-0181-1

Quelle: Helmholtz Zentrums München