Wie Hepatitis-B-Viren infizierte Zellen verlassen

Hepatitis B ist ein weltweit verbreiteter Erreger und eine Infektion mit dem Virus gehört zu den häufigsten Erkrankungen weltweit. Rund 300 Millionen Menschen sind von einer chronischen Hepatitis-B-Infektion betroffen, die neben akuten Leberentzündungen langfristig zu Leberzirrhose oder Leberkarzinomen führen kann.

Obwohl der Erreger bereits seit langem bekannt ist, gibt es noch Fakten über seinen Lebenszyklus, die bislang unbekannt waren. Forscher um Professor Eberhard Hildt, Leiter der Abteilung Virologie am Paul-Ehrlich-Institut (PEI), haben jetzt im Fachjournal Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology Ergebnisse veröffentlicht, mit denen sie einen Teil dieser Fakten aufgedeckt haben.

Die Wissenschaftler beschäftigten sich dabei mit dem Weg, wie neu produzierte Hepatitis-B-Viren die infizierten Zellen verlassen, um weitere Zellen oder neue Wirte zu infizieren. Bekannt war, dass neu gebildete Virionen (Viruspartikel) die Zellen per Exozytose verlassen. Dabei verschmelzen innerhalb der Zelle gebildete Vesikel mit der Zellmembran und entlassen ihren Inhalt – die Virionen – die Zelle. So infizieren die Erreger weitere empfängliche Zellen, gelangen aber auch vor allem über das Blut, sowie über andere Körpersekrete wie Speichel, Tränenflüssigkeit, Sperma beziehungsweise Vaginalsekret an weitere Wirte.

„Für die Impfung selbst hat es keine Konsequenzen, denn die HBV-Impfstoffe sind wirksam. Auch auf der Oberfläche der Exosomen befinden sich HBV-Antigen- beziehungsweise Oberflächenproteine, sodass auch hier eine Neutralisation durch Impfstoffinduzierte Antikörper erfolgen kann“, sagt der Forscher. Die Immunabwehr sei im Fall einer HBV-Impfung in der Regel so hocheffektiv, dass aufgrund der HBV-Proteine auf der exosomalen Oberfläche die Neutralisierung offensichtlich erfolge.

Denn die Transportverpackung in Exosomen, die allerdings wohl nur einen Bruchteil der Freisetzung ausmacht, ermöglicht es den Viren auch, ohne eine Vermittlung durch den Transport über Rezeptoren und Transportkanäle einfach per Endozytose in andere – auch unspezifische – Zellen zu gelangen.

Für ihre Arbeit isolierten die Forscher Exosomen aus dem Zellkulturüberstand von HBV-produzierenden infizierten menschlichen Leberzellen. Aus den Exosomen ließen sich Virionen isolieren. Ferner konnten die Forscher die Virionen elektronenmikroskopisch in den Exosomen nachweisen. Dass sich auf der Oberfläche der Exosomen außerdem Oberflächenproteine der HB-Viren befinden, was auch den umhüllten Virionen einen spezifischen rezeptorvermittelten Eintritt in ihre Wirtszellen ermöglicht, war eine weitere Erkenntnis der Forscher. Insbesondere das Protein LHB (large hepatitis B virus surface antigen) ließ sich so nachweisen.

Beim Thema der präventiven Impfung spiele die neue Erkenntnis keine direkte Rolle. „HBV ist bereits sehr gut impfpräventabel. Das Hauptproblem besteht hier in der Zugänglichkeit in den Ländern der Dritten und Vierten Welt“, sagt der Professor. Damit ergebe sich aber, dass man den neu entdeckten Mechanismus durchaus im Zusammenhang mit der Entwicklung therapeutischer Impfstoffe sehen müsse. Schließlich seien derzeit rund 280 Millionen Menschen weltweit chronisch mit HBV infiziert. „Eine Hemmung der Freisetzung über diesen Weg könnte mit einer verstärkten Antigenpräsentation und somit besseren Erkennbarkeit durch die zelluläre Immunantwort einhergehen. Das heißt, beim Thema Impfung geht es in erster Linie um die therapeutische Impfung“, sagt Hildt.