Vogelgrippe

Form des Zuckermoleküls könnte alles sein, das Vogelgrippe-Pandemie stoppt

US-Wissenschaftler haben herausgefunden, dass die Form von Zuckermolekülen auf Zelloberflächen in den oberen Atemwegen bestimmen, wie leicht es für Influenzaviren ist, Menschen zu infizieren, und dass die tödliche Belastung der H5N1-Vogelgrippe sich daran anpassen würde Form des Zuckermoleküls würde es sich leicht von Mensch zu Mensch ausbreiten und eine Weltpandemie auslösen.
Die Studie, die von den US-amerikanischen National Institutes of Health (NIH) finanziert wird, erscheint am 6. Januar in der frühen Online-Ausgabe von Nature Biotechnology . Das Forschungsteam, das die Studie durchführte, wurde von Dr. Ram Sasisekharan vom Massachusetts Institute of Technology in Cambridge geleitet.
Der tödliche Stamm von H5N1 kann nur von Mensch zu Mensch übertragen werden, da er sich nicht durch Husten und Niesen ausbreiten kann, da das Virus noch keine Möglichkeit hat, Zugang zu Zellen in den menschlichen oberen Atemwegen zu bekommen.
In dieser Studie haben Sasisekharan und Kollegen herausgefunden, was es einigen Grippeviren ermöglicht, in den Zellen, die unsere Nasen und Kehlen auskleiden, Fuß zu fassen und warum andere Stämme es schwieriger finden.
Dr. Jeremy M. Berg, Direktor des National Institute of General Medical Sciences (der Teil des NIH, der die Forschung sponserte) sagte:
"Mit einem Ansatz, der Experimentieren und Datenbankanalysen kombiniert, hat das Team von Sasisekharan unsere Ansicht von Grippeviren geändert und wie sie sich anpassen müssen, um uns zu infizieren."
"Die Arbeit könnte unsere Fähigkeit verbessern, die Entwicklung des H5N1-Virus zu überwachen und mögliche Ausbrüche zu verhindern", fügte er hinzu.
Die Forscher interessierten sich für eine Gruppe von Zuckern, die Glykane genannt werden. Dies sind langkettige Moleküle unterschiedlicher Formen, die auf den Oberflächen von Zellen sitzen und den Eintritt in sie steuern. Sie sind wie Torwächter der Zellen und lassen nur Agenten mit dem richtigen Protein ein (eher wie ein "Pass-Key"). Einige Viren können eindringen, weil sie das richtige Protein haben, um mit dem entsprechenden Glykan zu binden.
Das Grippevirus hat einen Passschlüssel namens Hämagglutinin, ein Protein, das für jeden Grippestamm leicht unterschiedlich ist und sich an Glykane für verschiedene Zelltypen bindet. Das Hämagglutinin von Grippeviren, die leicht zwischen Menschen übertragen werden, ist in der Lage, an die Glykane der Zellen in den oberen Atemwegen (diejenigen, die Nase und Rachen auskleiden) zu binden.
Aber das Vogelgrippevirus hat nicht die richtige Art von Hämagglutinin, um Zugang zu den oberen Atemwegen zu erhalten, es kann nur mit Glykanen auf den Oberflächen der unteren Atemwegezellen binden.
Sasisekharan hatte jedoch einige Studien gesehen, in denen festgestellt wurde, dass Vogelgrippe-Hämagglutinin manchmal Glykane an Zellen im oberen Atemtrakt binden konnte, und er war verwirrt, warum sich das Virus nicht gut ausbreitete. Also haben er und sein Team beschlossen, das zu untersuchen.
Sie konsultierten eine Datenbank des Konsortiums für Funktionelle Glykomik (CFG), die Informationen über die Wechselwirkungen zwischen Proteinen und verschiedenen Arten von Glykanzuckern enthält.
Sie verwendeten das CFG-Glykan-Präferenz-Array, das ihnen erlaubte, die unterschiedlichen Protein-Glykan-Präferenzen zu sehen und begannen, die Formen und Strukturen der Glykanketten zu betrachten, um zu sehen, ob es ein konsistentes Muster für die oberen Atemwege-Zucker gab.
Sasisekharan sagte, sie seien von der Vielfalt der Formen überrascht:
"Obwohl diese Glykane chemisch alle gleich verknüpft sind, haben sie sehr unterschiedliche Formen."
Es gab jedoch ein einheitliches Muster. Glykane der oberen Atemwege neigen dazu, entweder kurz und konusartig oder lang und schirmartig zu sein.
Das Hämagglutinin aus humanadaptierten Grippeviren, die hauptsächlich an den langen Regenschirmglykanen, die die oberen Atemwege dominieren, und dem Vogelgrippe-Hämagglutinin, das hauptsächlich an die kurzen Kegelglykane gebunden ist, die die unteren Atemwege dominieren, haftet.
Die Forscher folgerten, dass H5N1 seine Hämagglutinin-Struktur verändern müsste, damit es sich auf den langen Regenschirmglykanen einklinken kann, um in den oberen Atemwegen des Menschen Fuß zu fassen, sich dadurch leichter ausbreiten und eine Pandemie auslösen kann.
Hoffentlich werden diese neuen Informationen Wissenschaftler darauf aufmerksam machen, wie sich das H5N1-Virus entwickelt, insbesondere in der Art, wie es an lange Glykane bindet.
Es wird auch helfen, neue Arten von Therapien für die saisonale und pandemische Grippe zu entwickeln, sagten die Forscher.
"Glykan-Topologie bestimmt die menschliche Anpassung von Vogel-H5N1-Virus-Hämagglutinin."
Aarthi Chandrasekaran, Aravind Srinivasan, Rahul Raman, Karthik Viswanathan, S Raguram, Terrence M. Tumsey, V Sasisekharan und Ram Sasisekharan.
Nature Biotechnology, Online veröffentlicht am 06. Januar 2008.
doi: 10.1038 / nbt1375
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Quellen: Journal Abstract, NIH / Pressemitteilung des National Institute of General Medical Sciences, Grundlagen der Glycobiologie (1999, Varki, Cummings et al.).
Geschrieben von: Catharine Paddock

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