Virus ohne Süßes

Virus ohne Süßes

Natalia Reznik
"Trinity Option" № 17 (261), 28. August 2018

Natalia Reznik

Eine akute respiratorische Virusinfektion oder einfach eine laufende Nase beeinträchtigt unsere Stimmung und unser Wohlbefinden erheblich. Mehr als die Hälfte der Fälle von SARS werden durch Rhinoviren verursacht. Diese Viren sind weit verbreitet und gut erforscht, aber es gibt keine Heilung für sie. Ärzte und Patienten kämpfen nicht mit dem Erreger einer Infektion, aber mit ihren Symptomen ist eine laufende Nase eine unheilbare Krankheit. Zumindest dass sie es passiert. Wir hoffen jedoch, dass die Rhinoviren unter Kontrolle sein werden. Spezialisten der Medizinischen Universität Wien unter der Leitung von Associate Professor Johannes Stöckl (Johannes Stöckl) und Dr. Guido Gvaldoni (Guido Gualdoni) fanden einen Weg, die Entwicklung des Virus durch Veränderung des Metabolismus infizierter Zellen zu verhindern. Bisher wurde die neue Methode an Mäusen getestet [1].

Rhinoviren vermehren sich in den Epithelzellen der oberen Atemwege. Sie sind selbst nicht in der Lage, die notwendigen Proteine ​​und Nukleinsäuren zu synthetisieren und zwingen die Wirtszellen dazu, alles für sie zu tun. Gleichzeitig verändert sich der Zellstoffwechsel: Die Synthese von Fetten, Proteinen und Nukleotidtriphosphaten, die notwendig sind, um neue Kopien des Virus zu schaffen, wird aktiviert, und die Synthese der Proteine ​​der infizierten Zelle wird geschwächt.

Die österreichischen Wissenschaftler begannen damit, die Details metabolischer Veränderungen während der Rhinovirusinfektion zu klären. Sie arbeiteten mit einer Primärkultur von menschlichen Fibroblasten und HeLa-Zellen, die mit dem RV-B14-Rhinovirus infiziert waren. Die Zellen wurden in einem Medium mit Glukose, die eine Fluoreszenzmarkierung trug, gezüchtet. In infizierten Zellen wird tatsächlich die Synthese von Kohlenhydraten von Fettsäuren und Nukleotiden aktiviert, während die Zellen Glucose stark absorbieren. Das Enzym Phosphoinositid-3-Kinase (PI3K) und das von seiner Aktivität abhängige GLUT1-Protein, ein Glucosetransporter, der den Transfer von Glucose durch die Zellmembran in die Zelle erleichtert, sind an diesem Prozess beteiligt. Die zweite Glukosequelle ist die Glykogenolyse. Die Zelle gibt Glykogenreserven aus und spaltet daraus Glukose-1-Phosphat-Moleküle ab. Der Zellstoffwechsel und der Glukoseverbrauch werden anderthalb Stunden nach der Infektion aktiviert, und nach siebeneinhalb Stunden kehren sie zu ihrem ursprünglichen Niveau zurück. Während dieser Zeit arbeitet die Zelle am Rhinovirus. In Zellen ohne Glukose multipliziert sich das Virus sehr schlecht.

Diagramm metabolischer Veränderungen durch Rhinovirusinfektion und die Wirkung von 2-Desoxyglucose (Gualdoni et al., 2018)

Wenn das Rhinovirus so stark auf Glukose angewiesen ist, können Sie versuchen, es als Ziel für eine antivirale Therapie zu verwenden. Guido Gvaldoni und seine Kollegen behandelten die Kulturen infizierter Zellen mit 2-Desoxyglucose (2-DG). Dies ist ein Analogon von Glucose, das nicht am Stoffwechsel beteiligt ist und die Glykolyse blockiert – die Spaltung von Glucose in zwei Moleküle Brenztraubensäure. Unsplit Glukose kann nicht an metabolischen Prozessen teilnehmen, und die Zelle fühlt sich an, als ob Glukose gar nicht existiert.

In beiden Zellinien hemmte 2-DG die Synthese von viraler RNA, das virale VP1-3-Protein und damit die Vermehrung des Rhinovirus. Durch die Unterdrückung der Glykolyse beeinflusst 2-DG die Zellatmung und die Bildung von ATP sowie die Biosynthese. Darüber hinaus können sich viele Proteinmoleküle in Gegenwart von 2-DH nicht richtig bilden und normal funktionieren. Mit anderen Worten, 2-DG ist ein starkes Gift, das nicht nur Viren, sondern auch Zellen zerstören kann. Die Forscher konnten jedoch die Konzentration aufnehmen, die durch die Unterdrückung der Vermehrung von Rhinoviren die Zellen nicht schädigt.

Sie haben versucht, 2-DG ab Mitte des letzten Jahrhunderts gegen Viren und sogar Krebszellen zu bekämpfen. In Zellkulturen hemmt die Verbindung die Replikation mehrerer Viren, einschließlich Influenza, Herpes simplex und Masern, und entlastet Patienten von Herpes genitalis [2].Gleichzeitig verhindert 2-DG hauptsächlich die korrekte Faltung von Proteinen. Im Fall des Rhinovirus stellte sich jedoch heraus, dass der Mechanismus anders war: Die Wissenschaftler bewiesen, dass sich das Rhinovirus nicht vermehrt, da ihm die Produkte des Abbaus von Glukose, der für die Biosynthese notwendigen Kohlenhydratquelle, fehlen.

Darüber hinaus neutralisiert 2-DG metabolische Veränderungen, die durch die Virusreproduktion verursacht werden; Die Synthese von Proteinen, Nukleotidtriphosphaten und Fettsäuren kehrt auf das Niveau vor der Infektion zurück.

Foto "Wikipedia"

Inspiriert von diesen Ergebnissen testeten österreichische Forscher die Auswirkungen von 2-DG auf infizierte Mäuse. Gleichzeitig mit der Suspension des Virus wurde eine Lösung von 2-DG (5 Millimol) oder ein Lösungsmittel als ein Placebo in die Nase der Tiere eingeträufelt. Einen Tag später wurden Nukleinsäuren aus den Lungenzellen isoliert, die Waschungen von den inneren Oberflächen der Lungen und Bronchien wurden untersucht und die Gewebe wurden unter einem Mikroskop untersucht. Es stellte sich heraus, dass 2-DG die Anzahl der Viren in den Zellen reduzierte und die durch die Infektion verursachte Entzündung reduzierte. Unerwünschte Nebenwirkungen, fanden die Forscher. Obwohl 2-DG die murine Rhinitis erleichterte, durften Tiere leider nicht zu Ende gehen und wurden nach 24 Stunden getötet. Ob diese Mäuse sich vollständig erholen konnten oder nicht, ist unbekannt.Was die Menschen, keiner von ihnen die Medikamente zur gleichen Zeit ist das Virus im Körper einnehmen: die Behandlung beginnen erst bei der ersten, und manchmal nicht die ersten Symptome der Krankheit. Ich frage mich, wie das Medikament in diesem Fall funktioniert. Hoffen wir, dass die österreichischen Wissenschaftler diese Fragen beantworten werden. Während sie sind glücklich, ein vielversprechendes Ziel für die antivirale Therapie gefunden zu haben, und planen Sie die Wirkung von 2-DG auf Rhinovirus in Nasen-Rachen-Epithelzellen zu untersuchen, wo es in der Klinik angeblich zu entwickeln und die Substanz auf anderen Virusstämmen zu testen, identifiziert einschließlich.


1. Gualdoni G.A. et al. Rhinovirus induziert eine anabole Umprogrammierung in Wirtszellmetabolismus wesentlich für die virale Replikation //PNAS. 2018. 115 (30). E 7158-E 7165. DOI: 10.1073 / pnas.1800525115
2. Kang H. T., Hwang E. S. 2-Desoxyglucose: Ein Anti-Krebs und antivirale therapeutische, aber nicht mehr eine niedrige Glukose-Mimetikum //Leben Sci. 2006. 78. P. 1392-1399. DOI: 10.1016 / j.lfs.2005.07.001


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