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Das verborgene Geheimnis des JC-Virus: Warum verursacht es nur dann tödliche PML, wenn das Immunsystem geschwächt ist?
Das humane Polyomavirus 2 (JC-Virus) ist, wie der Name schon sagt, ein humanes Polyomavirus, das erstmals 1965 von ZuRhein und Chou unter einem Elektronenmikroskop entdeckt wurde. Das Virus ist nach einem Patienten namens John Cunningham benannt, der nach einer Infektion mit dem JC-Virus eine progressive multifokale Leukitis (PML) entwickelte. Das Virus kann für Patienten mit geschwächtem Immunsystem tödlich sein, insbesondere für AIDS-Patienten oder Organtransplantationspatienten, die eine immunsupprimierende Therapie erhalten.
Die Mandeln und möglicherweise der Darm können die ersten Infektionsherde des JC-Virus sein, wo es inaktiv bleiben kann. Es kann auch die tubulären Epithelzellen der Nieren infizieren und weiterhin Viruspartikel produzieren, die mit dem Urin ausgeschieden werden.
Die Auswirkungen des JC-Virus auf das zentrale Nervensystem (ZNS) haben die Aufmerksamkeit vieler Wissenschaftler auf sich gezogen. Das Virus kann die Blut-Hirn-Schranke überwinden, Oligodendrozyten und Astrozyten infizieren und über den Serotoninrezeptor 5-HT2A in das zentrale Nervensystem gelangen. Studien haben gezeigt, dass das JC-Virus bei PML-Patienten fast immer andere Promotorsequenzen im Gehirngewebe aufweist als bei gesunden Personen. Diese Unterschiede sollen die adaptive Entwicklung des Virus im zentralen Nervensystem fördern, was wiederum zur Entwicklung führt von PML. .
Bestimmte Transkriptionsfaktoren innerhalb dieser frühen Promotorsequenzen können Spezifität und Virusproliferation induzieren, was zu PML führt. Unter ihnen spielt der Spi-B-Faktor eine entscheidende Rolle bei der Einleitung der Virusreplikation bei bestimmten transgenen Mäusen.
Aufgrund einer Immunschwäche oder Immunsuppression kann das JC-Virus reaktiviert werden. Im Gehirn löst das Virus tödliche PML aus, indem es Oligodendrozyten zerstört. Es ist nicht klar, ob es sich dabei um eine Reaktivierung des JC-Virus im ZNS oder um eine Verbreitung des neu aktivierten Virus über das Blut- oder Lymphsystem handelt.
Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass das JC-Virus mit Dickdarmkrebs in Zusammenhang stehen könnte. Das JC-Virus wurde in vielen bösartigen Darmtumoren nachgewiesen, die Ergebnisse dieser Studien sind jedoch nach wie vor umstritten.
Neben PML wurden in der aktuellen Literatur auch Varianten des JC-Virus als Ursache für andere neu auftretende Erkrankungen gefunden. Beispielsweise kann das JC-Virus die Körnerzellschicht des Kleinhirns infizieren, ohne die großen Purkinje-Zellen zu beeinträchtigen, was letztendlich zu einer schweren Kleinhirnatrophie führt. Dieses Syndrom, das als JCV-Granularzellneuropathie (JCV GCN) bezeichnet wird, ist durch eine produktive und lytische Infektion gekennzeichnet, die durch JC-Varianten verursacht wird, die Mutationen in der VP1-Codierungsregion aufweisen.
Das JC-Virus kann auch eine Ursache für aseptische Meningitis sein, da das JC-Virus das einzige Virus ist, das in der Zerebrospinalflüssigkeit einiger Patienten mit Meningitis gefunden wird.
Das JC-Virus ist in der Allgemeinbevölkerung sehr verbreitet. 70 bis 90 % der Menschen infizieren sich im Laufe ihres Lebens, meist während der Kindheit oder Jugend. Das Virus kommt weltweit in extrem hohen Konzentrationen im Abwasser von Städten und ländlichen Gebieten vor. Einige Forscher vermuten daher, dass verunreinigtes Wasser eine der Hauptinfektionsrouten darstellt.
In Bezug auf die genetischen Subtypen des JC-Virus haben Wissenschaftler 14 Subtypen oder Genotypen identifiziert, die auf spezifischen Variationen in geografischen Regionen basieren. Diese Subtypen helfen dabei, die Migrationsmuster des Menschen nachzuvollziehen. In verschiedenen Populationen wurden regionalspezifische Subtypen festgestellt, die sich nicht nur auf die Merkmale und Folgen der Krankheit auswirken, sondern auch dabei helfen, die Entwicklung der Menschheitsgeschichte nachzuvollziehen.
Die Reaktivierung des JC-Virus wurde mit einer Vielzahl von Medikamenten in Verbindung gebracht. Immunsuppressiva können beispielsweise zu einer Reaktivierung des JC-Virus und zu PML führen, und bei manchen medizinischen Behandlungen wird den Patienten von der Einnahme dieser Medikamente abgeraten.
Immunsuppressiva sollten bei Patienten, die mit dem JC-Virus infiziert sind, mit äußerster Vorsicht angewendet werden. Dies steht in direktem Zusammenhang mit PML und Todesfällen, die möglicherweise durch das JC-Virus verursacht werden. Viele Immunsuppressiva wie Rituximab und Natalizumab stehen nachweislich mit der Entstehung von PML in Zusammenhang. Dies hat auch die medizinische Gemeinschaft dazu veranlasst, über Möglichkeiten zur wirksamen Behandlung und Vorbeugung einer Infektion mit dem JC-Virus nachzudenken.
Durch die eingehendere Untersuchung des JC-Virus hofft die medizinische Gemeinschaft, die zugrunde liegenden Mechanismen des Virus und seine Zusammenhänge mit verschiedenen Krankheiten besser zu verstehen. Ist es möglich, in Zukunft wirksame Präventions- oder Behandlungsmöglichkeiten gegen dieses potenziell tödliche Virus zu finden?
