Das häufige, aber ansonsten harmlose Reovirus kann die Reaktion des Immunsystems auf Gluten auslösen, was zu Zöliakie führen kann, wie neue Forschungsergebnisse zeigen.

Die Studie, veröffentlicht in WissenschaftDarüber hinaus sind Viren für die Entwicklung von Autoimmunerkrankungen wie Zöliakie und Typ 1 Diabetes verantwortlich, und es besteht die Möglichkeit, dass Impfstoffe eines Tages zur Vorbeugung dieser Krankheiten eingesetzt werden könnten.

"Diese Studie zeigt deutlich, dass ein Virus, das nicht klinisch symptomatisch ist, immer noch schlechte Dinge für das Immunsystem tun und die Bühne für eine Autoimmunerkrankung und insbesondere für Zöliakie bereiten kann", sagt Senior Autor Bana Jabri, Professor in der Abteilung für Medizin und Pädiatrie und Leiter der Forschung am Zöliakiezentrum der Universität Chicago. "Aber das spezifische Virus und seine Gene, die Interaktion zwischen der Mikrobe und dem Wirt und der Gesundheitszustand des Wirts spielen ebenfalls eine Rolle."

Zöliakie betrifft eine von 133-Patienten in den Vereinigten Staaten, obwohl angenommen wird, dass nur 17 Prozent davon diagnostiziert wurde. Seine Ursache ist eine schwache Immunreaktion auf das Protein Gluten, das in Weizen, Roggen und Gerste vorkommt. Diese Reaktion schädigt die Auskleidung des Dünndarms. Zöliakie kann nicht geheilt werden, und die einzig wirksame Behandlung ist eine glutenfreie Diät.

Gluten ist ein diätetisches Protein, das auf natürliche Weise schlecht verdaut wird und daher das Immunsystem eher anspricht als andere Proteine, selbst bei Menschen ohne Zöliakie. Die Art und Weise, wie Entzündungsimmunreaktionen auf Gluten wirken, ist jedoch noch weitgehend ungeklärt. In einer 2011-Studie veröffentlicht in NaturJabris Labor berichtete, dass IL-15, ein Zytokin, das in der Darmschleimhaut von Patienten mit Zöliakie hochreguliert ist, die orale Toleranz gegenüber Gluten durchbrechen kann. Jedoch überlappen nicht alle Zöliakie-Patienten IL-15.

Reovirus hinterlässt Spuren

Die aktuelle Studie, eine Zusammenarbeit mit Terence Dermody, Vorsitzender der Abteilung für Pädiatrie an der University of Pittsburgh School of Medicine und Oberarzt und wissenschaftlicher Direktor am Kinderkrankenhaus von Pittsburgh von UPMC, zeigt, dass Darmviren das Immunsystem induzieren können auf Gluten überreagieren und die Entwicklung der Zöliakie auslösen.

"... möchten wir vielleicht darüber nachdenken, ob Kinder mit einem hohen Zöliakie-Risiko geimpft werden sollten."

Mit zwei verschiedenen Reovirus-Stämmen zeigten die Forscher, wie genetische Unterschiede zwischen Viren ihre Interaktion mit dem Immunsystem verändern können. Beide Reovirus-Stämme induzierten eine schützende Immunität und verursachten keine offene Krankheit. Bei Verabreichung an Mäuse löste jedoch ein gewöhnliches menschliches Reovirus eine entzündliche Immunantwort und den Verlust der oralen Toleranz gegenüber Gluten aus, während ein anderer, eng verwandter, aber genetisch unterschiedlicher Stamm dies nicht tat.

"Wir haben Reovirus seit einiger Zeit studiert, und wir waren überrascht von der Entdeckung einer möglichen Verbindung zwischen Reovirus und Zöliakie", kommentiert Dermody. "Wir sind jetzt in der Lage, die viralen Faktoren, die für die Induktion der Autoimmunantwort verantwortlich sind, genau zu definieren."

Die Studie ergab auch, dass Zöliakie-Patienten viel höhere Antikörper-Spiegel gegen Reoviren hatten als solche ohne die Krankheit. Die Zöliakie-Patienten, die hohe Spiegel von Reovirus-Antikörpern aufwiesen, wiesen auch eine viel höhere Menge an IRF1-Genexpression auf, einem Transkriptionsregulator, der eine Schlüsselrolle beim Verlust der oralen Toleranz gegenüber Gluten spielt. Dies deutet darauf hin, dass eine Infektion mit einem Reovirus eine dauerhafte Markierung auf dem Immunsystem hinterlassen kann, die den Grundstein für eine spätere Autoimmunantwort auf Gluten legt.

Impfstoffe für Zöliakie-anfällig Kinder?

Die Studie legt nahe, dass eine Infektion mit einem Reovirus ein Schlüsselinitiator für die Entwicklung von Zöliakie sein könnte. Zum Beispiel werden Babys in den Vereinigten Staaten in der Regel ihre ersten festen Nahrungsmittel - häufig mit Gluten - gegeben und ab dem sechsten Lebensmonat vom Stillen abgesetzt. Kinder mit einem unreifen Immunsystem sind in diesem Stadium anfälliger für Virusinfektionen, und für diejenigen, die genetisch für Zöliakie prädisponiert sind, könnte die Kombination einer intestinalen Reovirus-Infektion mit der ersten Glutenexposition die richtigen Bedingungen für die Entwicklung von Zöliakie schaffen.

"Während des ersten Lebensjahres reift das Immunsystem immer noch, und so kann für ein Kind mit einem bestimmten genetischen Hintergrund ein bestimmtes Virus zu dieser Zeit eine Art Narbe hinterlassen, die dann langfristige Folgen hat", sagt Jabri. "Deshalb glauben wir, dass wir, wenn wir erst einmal mehr Studien haben, darüber nachdenken wollen, ob Kinder mit hohem Zöliakie-Risiko geimpft werden sollten."

Jabri und ihr Team arbeiten mit dem Team von Dermody zusammen, um die gemeinsamen kritischen Merkmale von Wirt-Virus-Interaktionen zu untersuchen, die zu einem Verlust der Toleranz gegenüber Nahrungs-Antigenen führen. Darüber hinaus untersuchen Jabri und Seungmin Hwang von der Abteilung für Pathologie an der Universität von Chicago die Möglichkeit, dass andere Viren die gleiche Reihe von Ereignissen auslösen können. Insgesamt liefern ihre Arbeiten mehr Beweise dafür, dass Viren die Entwicklung komplexer immunvermittelter Krankheiten auslösen können, und es besteht die Möglichkeit, dass Impfstoffe gegen Viren, die den Darm infizieren, dazu verwendet werden könnten, Kinder mit einem Risiko für Zöliakie und andere Autoimmunkrankheiten zu schützen.

Die National Institutes of Health, das Zöliakiezentrum der University of Chicago und das Core Center der Digestive Disease Research, die Bettencourt Schueller Foundation, die Dutch Sophia Research Foundation und der Austrian Science Fund.

Weitere Koautoren kommen von der Vanderbilt University; Universität Neapel Federico II und CeInGe-Biotecnologie Avanzate, Neapel, Italien; Erasmus Universitätsklinikum Rotterdam, Niederlande; Das Massachusetts General Hospital, die Harvard Medical School, das Broad Institute am MIT und die Harvard University; Universität von Montreal und das Forschungszentrum Centre Hospitalier Universitaire Sainte-Justine, Montreal, Kanada; CHU Sainte-Justine Forschungszentrum; und Stanford Universität.

Quelle: University of Pittsburgh

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