Bakterien verhindern die Bekämpfung einer Virusinfektion

Warum eine Doppel-Infektion mit Bakterien und Viren oft besonders aggressiv ist, haben Forscher des Universitätsklinikums Freiburg jetzt entschlüsselt / Publikation im Fachmagazin Nature Communications

Das Immunsystem steht häufig vor der Herausforderung, den Organismus gleichzeitig vor verschiedenen Krankheitserreger schützen zu müssen. Warum das ein Problem darstellen kann, haben jetzt Forscherinnen und Forscher des Instituts für Immunologie am Universitätsklinikum Freiburg bei Mäusen entschlüsselt. In einer von der Deutschen Forschungsgemeinschaft finanzierten Studie fanden sie heraus, wie eine gegen ein Virus gerichtete Immunantwort durch eine zeitgleich stattfindende bakterielle Infektion gehemmt wird. Die Forscher identifizierten den bakteriellen Bestandteil sowie die zellulären Wechselwirkungen, die für diesen überraschenden Effekt verantwortlich sind. Die Erkenntnisse könnten langfristig einen neuen Ansatzpunkt bieten, um Doppel-Infektionen besser zu behandeln. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie am 8. Oktober 2018 in der Fachzeitschrift Nature Communications.

Durch eine Virusinfektion werden im Körper eigentlich T-Zellen des Immunsystems aktiviert. Diese können das Virus gezielt bekämpfen. „Wir haben festgestellt, dass eine parallel ablaufende bakterielle Infektion die Aktivierung der T-Zellen stark hemmt. Dadurch wird eine effektive Abwehr des Virus verhindert“, sagt Studienleiter Prof. Dr. Hanspeter Pircher, Direktor des Instituts für Immunologie des Universitätsklinikums Freiburg.

„Dieser Mechanismus könnte dazu dienen, eine überschießende Immunantwort zu hemmen und so Gewebeschäden durch Immunzellen zu verhindern. Die Vorgänge könnten jedoch auch als eine Art ‚friendly fire‘ im immunologische Abwehrkampf beschrieben werden“.

Immunzellen zerstören sich gegenseitig

Die Forscher wiesen nach, dass für diese Hemmung ein Bestandteil mancher Bakterien verantwortlich ist, das Lipopolysaccharid LPS. Allerdings hemmt das LPS die T-Zellen nicht direkt. Vielmehr aktiviert es weitere Immunzellen, die Natürlichen Killerzellen (NK-Zellen). NK-Zellen gehören zum angeborenen Immunsystem und sind in erster Linie für die Kontrolle von Herpesviren und entarteten Zellen verantwortlich.

Die Freiburger Forscher konnten nun zeigen, dass diese Natürlichen Killerzellen die T-Zellen zerstören und so die Virusabwehr schwächen. Im Experiment schalteten die Wissenschaftler die Natürlichen Killerzellen gezielt aus. Die Folge: Die T-Zellen blieben aktiv und bekämpften die Virusinfektion erfolgreich.

„Natürliche Killerzellen, die durch Bakterien oder andere Krankheitserreger aktiviert werden, hemmen durch zell-schädigende Mechanismen die Immunantwort gegen das Virus“, fasst Prof. Pircher zusammen. Dieser überraschende Befund verdeutlicht die komplexen immunologischen Netzwerke, die bei der Kontrolle von infektiösen Erregern von Bedeutung sind. Die Studie ist im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 1160 „Immune-mediated pathology as a consequence of impaired immune reactions (IMPATH)” entstanden.

Originaltitel der Publikation: Bacterial coinfection restrains antiviral CD8 T-cell response via LPS-induced inhibitory NK cells
DOI: 10.1038/s41467-018-06609-z
Link zur Studie: www.nature.com/articles/s41467-018-06609-z (Open Access)

Weitere Informationen:
Institut für Immunologie, Universitätsklinikum Freiburg