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Forscher der Cornell University in Ithaca, New York, schlagen vor, ein Enzym zu blockieren, das dazu beiträgt, dass das MERS-Virus in Wirtszellen eindringt, was zu Behandlungen für das kürzlich identifizierte und tödliche respiratorische Virus führen kann.

Das Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus (MERS-CoV) ist ein Mitglied der Coronavirus-Familie, die beim Menschen Krankheiten von der Erkältung bis zum schweren akuten respiratorischen Syndrom (SARS) verursacht.

Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) wurde MERS erstmals im Jahr 2012 in Saudi-Arabien identifiziert, und sowohl das Virus als auch die Krankheit, die es verursacht, entwickeln sich weiter.

Ähnlich wie andere Viren, die als umhüllte Viren bekannt sind, treten Coronaviren in Wirtszellen ein, indem sie mit ihren Zellmembranen fusionieren. Sobald sie darin sind, benutzen sie die Ressourcen der Wirtszellen, um Kopien von sich selbst zu machen, zu entkommen und weitere Zellen zu infizieren.

Furinprotease aktiviert die Fusion von MERS mit Wirtszellmembranen

Die Membranfusion in Coronaviren wird durch ein Spike-Protein erleichtert, das durch ein Proteaseenzym an einer als Spaltungsstelle bekannten Stelle aktiviert wird.


Prof. Whittaker und Dr. Millet vermuten, dass der MERS-CoV-Stamm, der Menschen infiziert, die vor etwa 2, 5 Jahren von einer Kamel-Belastung mutiert sind.

In den Proceedings der National Academy of Sciences beschreiben die Cornell-Forscher, wie sie eine Protease namens Furin entdeckt haben, die den Fusionsprozess im MERS-Virus an zwei Spaltungsstellen aktiviert. Es wird angenommen, dass die Studie die erste ist, die ein natürliches Coronavirus mit einem Spike-Protein, das zwei Furin-Spaltungsstellen enthält, beschreibt.

Studienautoren Gary Whittaker, Professor für Virologie, und Jean Millet, ein Postdoktorand in seinem Labor, schlagen vor, dass die zusätzliche Spaltungsstelle im MERS-Virus-Spike dazu beitragen könnte, dass sich das Virus im Menschen oder Tier mehr ausbreitet.

Prof. Whittaker sagt mit MERS: "Die Primärinfektion findet in den Lungen statt und selbst dort infizieren sie zusätzliche Zelltypen." Diese zusätzlichen Zelltypen umfassen Immunzellen, die dem Virus eine Möglichkeit bieten, sich auf den Rest des Körpers auszubreiten, fügt er hinzu.

Die Forscher fanden auch heraus, dass Furin die Spaltungsstellen in verschiedenen Stadien des Viruslebenszyklus aktiviert. Ein Punkt ist, wenn das Virus innerhalb einer Wirtszelle zusammengebaut wird, ein anderes ist, wenn das Virus es aus der Zelle an die Oberfläche schafft, und ein drittes ist, wenn das Virus eine neue Zelle findet und mit seiner Membran verschmilzt.

Die Behandlungsoption kann darin liegen, MERS furin beim Eintritt in die Zelle zu blockieren

Sie schlagen vor, dass eine Behandlungsmöglichkeit darin bestehen könnte, Furin an einem bestimmten Punkt im Eintrittsvorgang der Wirtszelle zu blockieren.

Viren mutieren die ganze Zeit und stellen die Entwickler vor Herausforderungen. Eine Art, wie sie mutieren, besteht darin, die Protease zu ändern, die sie für die Aktivierung verwenden. Diese Studie zeigt ein Beispiel, wie flexible Coronaviren ihren Spaltungsmechanismus verändern: "Sie sind extrem anpassungsfähig", sagt Dr. Millet.

Prof. Whittaker und Dr. Millet vermuten, dass der MERS-CoV-Stamm, der Menschen infiziert, die vor etwa 2, 5 Jahren von einer Kamel-Belastung mutiert sind. Dies wurde erstmals im Jahr 2013 vorgeschlagen, als eine Lancet- Studie den ersten Hinweis darauf gab, dass Kamele ein Reservoir für MERS sein könnten.

Kamele sind ein wichtiges Merkmal des täglichen Lebens in vielen Kulturen in Nordafrika und im Nahen Osten und bieten viele Möglichkeiten für Menschen, Kamelsekreten wie Milch und Urin ausgesetzt zu sein, die mögliche Wege zur menschlichen Infektion sein können, erklärt Prof. Whittaker.

Gegenwärtig ist die Ausbreitung von Mensch zu Mensch bei MERS relativ selten, außer bei im Krankenhaus erworbenen Ausbrüchen, merken die Forscher an.

Der MERS-Ausbruch in Saudi-Arabien begann im April und war weitgehend auf Krankenhäuser beschränkt. Fälle sind gefallen, und es scheint, dass der Ausbruch eingedämmt wurde.

Nach einem kürzlich abgehaltenen Treffen des Notfallkomitees der International Health Regulations (IHR) zur Diskussion des Ausbruchs stellt eine WHO-Erklärung fest: "Obwohl die Übertragung in Gesundheitseinrichtungen immer noch in kleinen Clustern stattfindet, scheint die Übertragung im Allgemeinen begrenzt zu sein" und aktuelle Daten deuten auf eine Übertragung hin könnte saisonal sein, "mit einem Aufschwung im nächsten Frühjahr erwartet."

In früheren Stellungnahmen hat die WHO die Bedeutung von Infektionspräventions- und Kontrollmaßnahmen zur Eindämmung der Verbreitung von MERS betont und festgestellt, dass es nicht möglich ist, infizierte Patienten frühzeitig zu identifizieren, da die Frühsymptome nicht spezifisch sind.

Als Gründe für die rasche Verbreitung von Ebola in der derzeit in Westafrika herrschenden Epidemie, die sich auf andere Kontinente zu verbreiten droht, wurden unzureichende Infektionsprävention und -kontrolle, fehlendes Fachwissen und fehlende Ausrüstung angeführt.

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