Der Mechanismus der Zerstörung von CD4-positiven T-Zellen
HIV infiziert und tötet in vitro CD4-positiven T-Lymphozyten ab, obwohl Wissenschaftler
unsterbliche T-Zell-Reihen entwickelt haben, um HIV im Labor zu züchten (Popovic et al.,
1984; Zagury et al., 1986; Garry, 1989; Clark et al., 1991).
Bei den Lentiviren wurden in vitro einige Mechanismen der T-Zell-Vernichtung beobachtet,
die den fortschreitenden Verlust dieser Zellen bei HIV-infizierten Patienten erklären (als
Review in Garry, 1989; Fauci, 1993; Pantaleo et al., 1993). Diese Mechanismen beinhalten die
Zerstörung der Zellmembran bei der Ausknospung von HIV (Leonard et al., 1988) oder die
intrazelluläre Akkumulation von heterodisperser RNA und nichtintegrierter DNA (Pauza et al.,
1990; Koga et al., 1988).
Außerdem gibt es Hinweise, daß intrazelluläre Komplexbildung von CD4 und viralen Hüllproteinen
den Zelltod verursachen (Hoxie et al., 1986).
Zu diesen direkten Mechanismen kommen noch viele indirekte Mechanismen, die den Tod
nichtinfizierter Zellen verursachen können (als Review in Fauci, 1993; Pantaleo et al., 1993).
Nichtinfizierte Zellen verschmelzen oft mit infizierten Zellen, um Riesenzellen zu bilden, die
in vitro mit dem zytopathischen Effekt von HIV assoziiert sind (Sodroski et al., 1986;
Lifson et al., 1986).
Nichtinfizierte Zellen werden auch getötet, wenn freies gp120, ein Hüllprotein von HIV, an ihre
Oberfläche bindet und sie so für den Abbau durch die antikörperabhängige zytotoxische
Immunantwort markiert (Lyerly et al., 1987).
Andere Autoimmunphänomene tragen ebenfalls zum Tod der CD4-positiven T-Zellen bei, weil sie bis
zu einem gewissen Grad homolog zu den major histocompatibility complex Typ II (MHC-II)
-Molekülen ist (Golding et al., 1989; Koenig et al., 1988).
Außerdem gibt es Hinweise darauf, daß HIV für Superantigene kodiert, die die massive
Stimulation und Expansion von CD4-positiven T-Zellen triggern können, was letztendlich zum
Abfall der T-Zellen führt (Janeway, 1991; Hugin et al., 1991).
Eine Form des programmierten
Zelltodes, der sog. "Apoptose", könnte ebenfalls für den Abfall der T-Zellen bei HIV-Infektion
verantwortlich sein (Ameisen und Capron, 1991; Terai et al., 1991; Laurent-Crawford et
al., 1991). Studien zeigen, daß die Apoptose-Aktivität sowohl im peripheren Blut, als auch in
den Lymphknoten bei HIV-Infizierten höher ist als bei gesunden Personen (Finkel et al., 1995;
Pantaleo und Fauci, 1995; Muro-Cacho et al., 1995).
Es wurde außerdem beobachtet, daß HIV die Vorläuferzellen von CD4-Zellen in Knochenmark und
Thymus infiziert und die Mikroumgebung dieser Organe schädigt, die notwendig für die optimale
Versorgung und Reifung der Vorlauferzellen ist (Schnittman et al., 1990; Stanley et al., 1992).
Diese Ergebnisse erklären, warum sich bei AIDS-Patienten der T-Zell-Pool nicht regeneriert.
Einige Daten weisen darauf hin, daß die HIV-Infektion ein dynamischer Prozeß von fortgesetzten
Durchläufen mit neuen Infektionen und Zerstörungen von mehr als einer Milliarde CD4-positiver
T-Zellen pro Tag (Wei et al., 1995; Ho et al., 1995).
Quellenangaben
- Ameisen JC, Capron A. Cell dysfunction and depletion in AIDS: the programmed cell death hypothesis. Immunol Today 1991;12(4):102-5.
- Clark SJ, Saag MS, Decker WD, Campbell-Hill S, et al. High titers of cytopathic virus in plasma of patients with symptomatic primary HIV-1 infection. N Engl J Med 1991;324(14):954-60.
- Fauci AS. Multifactorial nature of human immunodeficiency virus disease: implications for therapy. Science 1993;262(3136):1011-8.
- Finkel TH, Tudor-Williams G, Banda NK, et al. Apoptosis occurs predominantly in bystander cells and not in productively infected cells of HIV- and SIV-infected lymph nodes. Nature Medicine 1995;1(2):129-34.
- Garry RF. Potential mechanisms for the cytopathic properties of HIV. AIDS 1989;3(11):683-94.
- Golding H, Shearer GM, Hillman K, Lucas P, et al. Common epitope in human immunodeficiency virus I (HIV) I-GP41 and HLA class II elicits immunosuppressive antibodies capable of contributing to immune dysfunction in HIV-infected individuals. J Clin Invest 1989;83(4):1430-5.
- Ho DD, Neumann AU, Perelson AS, Chen W, et al. Rapid turnover of plasma virions and CD4 lymphocytes in HIV-1 infection. Nature 1995;373:123-6.
- Hoxie JA, Alpers JD, Rackowski JL, Huebner K, et al. Alterations in T4 (CD4) protein and mRNA synthesis in cells infected with HIV. Science 1986;234(4780):1123-7.
- Hugin AW, Vacchio MS, Morse HC III. A virus-encoded superantigen in a retrovirus-induced immunodeficiency syndrome of mice. Science 1991;252(5004):424-7.
- Janeway C. Immune recognition. Mls: makes little sense. Nature 1991;349(6309):459-61.
- Koenig S, Earl P, Powell D, Pantaleo G, et al. Group-specific, major histocompatibility complex class-I restricted cytotoxic responses to human immunodeficiency virus I (HIV-1) envelope proteins by cloned peripheral blood T cells from an HIV-1
- Koga Y, Lindstrom E, Fenyo EM, Wigzell H, Mak TW. High levels of heterodisperse RNAs accumulate in T cells infected with human immunodeficiency virus and in normal thymocytes. Proc Natl Acad Sci USA 1988;85(12):4521-5.
- Laurent-Crawford AG, Krust B, Muller S, Riviere Y, et al. The cytopathic effect of HIV is associated with apoptosis. Virology 1991;185(2):829-39.
- Leonard R, Zagury D, Desportes I, Bernard J, et al. Cytopathic effect of human immunodeficiency virus in T4 cells is linked to the last stage of virus infection. Proc Natl Acad Sci USA 1988;85(10):3570-4.
- Lifson AR, Darrow WW, Hessol NA, O'Malley PM, et al. Kaposi's sarcoma in a cohort of homosexual and bisexual men. Epidemiology and analysis for cofactors. Am J Epidemiol 1990;131(2):221-31.
- Lyerly HK, Matthews TJ, Langlois AJ, Bolognesi DP, Weinhold KJ. Human T-cell lymphotropic virus IIIB glycoprotein (gp120) bound to CD4 determinants on normal lymphocytes and expressed by infected cells serves as target for immune attack. Proc Natl Acad Sci USA 1987;84(13):4601-5.
- Muro-Cacho CA, Pantaleo G, Fauci AS. Analysis of apoptosis in lymph nodes of HIV-infected persons. Intensity of apoptosis correlates with the general state of activation of the lymphoid tissue and not with stage of disease or viral burden. J Immunol 1995;154(10):5555-66.
- Pantaleo G, Graziosi C, Fauci AS. The immunopathogenesis of human immunodeficiency virus infection. N Engl J Med 1993a;328(5):327-35.
- Pantaleo G, Fauci AS. Apoptosis in HIV infection. Nature Medicine 1995;1(2):118-20.
- Pauza CD, Galindo JE, Richman DD. Reinfection results in accumulation of unintegrated viral DNA in cytopathic and persistent human immunodeficiency virus type 1 infection of CEM cells. J Exp Med 1990;172(4):1035-42.
- Popovic M, Sarngadharan MG, Read E, Gallo RC. Detection, isolation and continuous production of cytopathic retroviruses (HTLV-III) from patients with AIDS and pre-AIDS. Science 1984;224(4648):497-500.
- Schnittman SM, Denning SM, Greenhouse JJ, Justement JS, et al. Evidence for susceptibility of intrathymic T-cell precursors and their progeny carrying T-cell antigen receptor phenotypes TCR alpha beta + and TCR gamma delta + to human immunodeficiency virus infection: a mechanism for CD4+ (T4) lymphocyte depletion. Proc Natl Acad Sci USA 1990;87(19):7727-31.
- Sodroski J, Goh WC, Rosen C, Campbell K, Haseltine WA. Role of the HTLV-III/LAV envelope in syncytium formation and cytopathicity. Nature 1986;322(6078):470-4.
- Stanley SK, Kessler SW, Justement JS, Schnittman SM, et al. CD34+ bone marrow cells are infected with HIV in a subset of seropositive individuals. J Immunol 1992;149(2):689-97.
- Terai C, Kornbluth RS, Pauza CD, Richman DD, Carson DA. Apoptosis as a mechanism of cell death in cultured T lymphoblasts acutely infected with HIV-1. J Clin Invest 1991;87(5):1710-5.
- Wei X, Ghosh SK, Taylor ME, Johnson VA, et al. Viral dynamics in human immunodeficiency virus type 1 infection. Nature 1995;373:117-22.
- Zagury D, Bernard J, Leonard R, Cheymier R, et al. Long-term cultures of HTLV-III infected T cells: a model of cytopathology of T-cell depletion in AIDS. Science 1986;231(4740):850-3.
Hauptseite Infektion mit HIV
http://listen.to/hiv