Die Bosse-Gruppe (MHH, LIV, CSSB and InterACt) hat einen neuartigen Exit-Weg aufgedeckt, den das Humane Cytomegalovirus (HCMV) zur Ausbreitung der Infektion in menschlichen Zellen nutzt. Die in PLOS Pathogens veröffentlichte Studie zeigt, dass das HCMV neue Viruspartikel in großen Pulsen freisetzen kann. Den Forschern zufolge trägt dieser neue Austrittsweg zur Vielfalt der HCM-Viruspartikel bei, was die Fähigkeit des Virus erklären könnte, verschiedene Zelltypen zu infizieren.

Virusinfektionen beginnen, wenn ein Virus in eine Wirtszelle eindringt und den Apparat der Wirtszelle umbaut, um die Bildung neuer Viruspartikel zu ermöglichen. Damit sich die Infektion ausbreiten kann, müssen diese neuen Viruspartikel einen Weg finden, die Zellmembran zu durchbrechen und die nächste Wirtszelle zu infizieren. Der Weg, den ein neues Viruspartikel nimmt, um die infizierte Zelle zu verlassen, wird als Austrittspfad bezeichnet.

Bei dem einen bekannten Ausschleusungsweg für HCMV werden einzelne Viruspartikel in kleine Transportbläschen gehüllt und kontinuierlich aus der infizierten Zelle ausgestoßen. "Mehrere Studien zeigten jedoch Viruspartikel in multivesikulären Strukturen, aber niemand konnte sie mit einem Ausscheidungsweg in Verbindung bringen", erklärt Jens Bosse.

Mit einem integrativen Ansatz, der auf volumetrischer Lebendzellbildgebung und dreidimensionaler korrelativer Licht- und Elektronenmikroskopie (3D-CLEM) basiert, konnten die Forscher Anhäufungen von umhüllten Viruspartikeln in multivesikulären Körpern identifizieren, die sie als multivirale Körper (MViBs) bezeichneten. "Mit der Bildgebung in lebenden Zellen konnten wir zeigen, dass die MViBs transportiert und anschließend mit der Zellmembran verschmolzen werden, wo sie dann in Pulsen freigesetzt werden", erklärt der Erstautor der Arbeit, Felix Flomm. "Die infizierten Zellen spucken im Wesentlichen Viren aus, und die benachbarten Zellen nehmen 100 Viruspartikel auf." Die Existenz mehrerer Austrittswege könnte die große Vielfalt der HCMV-Viruspartikel erklären.

HCMV verursacht bei den meisten gesunden Menschen eine lebenslange latente Infektion; bei immungeschwächten Patienten und Neugeborenen kann es jedoch zu schweren Erkrankungen führen, die verschiedene Gewebe und Organe betreffen. "Das Verständnis der Ausbreitungswege von HCMV ist für die Entwicklung neuer antiviraler Strategien für diesen klinisch relevanten Erreger von entscheidender Bedeutung", so Bosse. Die Forscher werden nun untersuchen, wie die Massenfreisetzung von HCMV-Partikeln innerhalb der infizierten Zelle ausgelöst wird.

Source: Flomm, F.J., Soh, T.K., Schneider, C., Wedemann, L., Britt, H.M., Thalassinos, K. et al. (2022) Intermittent bulk release of human cytomegalovirus. PLoS Pathogens. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1010575

Our review based on the story: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35607767/
With editorial mention: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mmi.14950
And front cover: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mmi.14746

Text: Original von M. Prass (CSSB), übersetzt von F. Ahr

Prof. Bosse hat eine RESIST-Professur an der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) inne, ist Gruppenleiter am Centre for Structural Systems Biology (CSSB) und assoziiert mit dem Leibniz-Institute für Virology (LIV). Er und seine Gruppe ist Teil von InterACt.