Charakteristisches Immunsignal bei Ebola-Patienten in Guinea

Hamburg. Forscherinnen und Forscher des Heinrich-Pette-Instituts (HPI) und des Bernhard-Nocht-Instituts für Tropenmedizin (BNITM) haben erstmalig die Physiologie der menschlichen Immunantwort (T-Zell-Antwort) von Ebola-infizierten Patienten über den Zeitraum der Aufnahme im Ebola Treatment Center (ETC) in Guinea bis zur Entlassung oder zum Versterben der Patienten analysiert. Dabei identifizierten sie eine charakteristische Immunsignatur, die speziell bei Patienten mit tödlichem Krankheitsverlauf auftritt. Die Ergebnisse sind nun im renommierten Journal „Nature“ erschienen.

Der Ebola-Ausbruch in Westafrika hat gezeigt, dass zum Verlauf der Erkrankung noch viele Fragen offen sind. Besonders über die menschliche Immunantwort bei Ebolavirus-Infektionen lagen bisher nur wenige Informationen vor. Seit Beginn des Ausbruchs im März 2014 war das Projekt „European Mobile Laboratory“ (EMLab) in Guinea im Einsatz. Ein Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Nachwuchsgruppe „Neuauftretende Viren“ des HPI sowie des BNITM bekam so die einmalige Gelegenheit, bei Ebola-Patienten über den Zeitraum von ihrer Aufnahme im ETC bis hin zu ihrer Entlassung oder ihrem Tod Blutproben zu sammeln und diese auszuwerten.

Bei der Analyse der Proben konzentrierten sich die Forscherinnen und Forscher auf spezielle Immunzellen, die sogenannten CD4- und CD8-positiven T-Lymphozyten. Dabei ist es ihnen gelungen, bei Patienten mit einem tödlichen Krankheitsverlauf eine charakteristische Immunsignatur zu identifizieren: Personen, die an der Ebolavirus-Infektion versterben, weisen einen besonders hohen Anteil an CD4- und CD8 positiven T Lymphozyten auf, welche die beiden hemmenden Moleküle CTLA-4 (cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4) und PD-1 (programmed cell death-1) exprimieren. Dies korreliert mit einer Erhöhung von entzündungsfördernden Botenstoffen und einer hohen Viruszahl. Patienten, welche die Ebolavirus-Infektion überleben, weisen ebenfalls eine deutliche CD4 und CD8 T-Zell-Antwort auf, zeigen aber eine signifikant niedrigere Produktion von CTLA-4 und PD-1 sowie deutlich reduzierte Entzündungsmarker.

„Unsere Ergebnisse sind ein guter Hinweis dafür, dass eine Dysregulation der T Zell Antwort ein wesentliches Element in der Pathophysiologie von Ebolavirus-Infektionen darstellt“, erklärt HPI-Nachwuchsgruppenleiter Dr. César Muñoz-Fontela. Prof. Stephan Günther, Leiter der Abteilung Virologie am BNITM, ergänzt: „Es ist uns gelungen, einen ersten genaueren Einblick in die Immunantwort bei einer Infektion mit dem Ebola-Virus zu erhalten. Jetzt sind weitere Untersuchungen nötig, um die Rolle der regulatorischen T-Zell-Moleküle während der Infektion besser zu verstehen. Entferntes Ziel unserer gemeinsamen Forschung ist es, durch die Modulation der T-Zell-Antwort, einen potentiellen Therapie-Ansatz präsentieren zu können.“

An der Studie waren neben dem Heinrich-Pette-Institut, Leibniz-Institut für Experimentelle Virologie, und dem Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin das Deutsche Zentrum für Infektionsforschung (DZIF), das European Mobile Laboratory (EMLab) Consortium, das Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) sowie viele weitere Partner im In- und Ausland beteiligt.

Die Ergebnisse wurden in der renommierten Fachzeitschrift „Nature“ veröffentlicht:

Ruibal et al. (2016). Unique human immune signature of Ebola virus disease in Guinea. Nature 2016.

Rückfragen:

Dr. César Muñoz-Fontela: cesar.munoz-fontela@hpi.uni-hamburg.de
Heinrich-Pette-Institut, Leibniz-Institut für Experimentelle Virologie,
Hamburg

Prof. Stephan Günther: guenther@bnitm.de
Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin, Hamburg

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