Ebola ist eine tödliche hämorrhagische Krankheit, die durch ein Virus verursacht wird, das in Ost-Zentral- und Westafrika vorkommt. Es ist bekannt, dass das Virus hauptsächlich durch den Kontakt mit den Körperflüssigkeiten infizierter Menschen verbreitet wird, doch jüngste Ausbrüche, darunter einer in Westafrika von 2013 bis 2016, haben einen weiteren möglichen Übertragungsweg aufgedeckt.
Forscher haben herausgefunden, dass das ansteckende Ebola-Virus (EBOV) auf der Hautoberfläche vorhanden ist, insbesondere bei Patienten im Spätstadium der Krankheit oder nach dem Tod. Trotz dieser Entdeckung ist der Prozess, durch den sich das Virus vom Körper auf die Hautoberfläche ausbreitet, noch immer kaum verstanden.
Eine neue Studie von Forschern des University of Iowa College of Health Care in Zusammenarbeit mit dem Texas Biomedical Research Institute und der Boston University verfolgt den zellulären Weg, den EBOV durch die Hautschichten nimmt, um die Hautoberfläche zu erreichen. Diese Studie identifiziert die spezifischen Hautzelltypen, auf die das Virus abzielt, und zeigt, dass die menschliche Haut die EBOV-Infektion aktiv unterstützt. Die heute (1. Januar) in Science Advances veröffentlichten Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Hautoberfläche ein wichtiger Weg für die Übertragung des Virus von Mensch zu Mensch sein könnte.
„Die Haut ist das größte Organ im menschlichen Körper, dennoch wurde sie im Vergleich zu den meisten anderen Organen kaum untersucht. Die Wechselwirkung von EBOV mit Hautzellen wurde noch nie umfassend untersucht“, sagte Dr. Wendy Maury, leitende Autorin der Studie und Professorin für Mikrobiologie und Immunologie an der University of California, Los Angeles. „Unsere Arbeit liefert Beweise für einen Mechanismus, durch den EBOV aus dem Körper ausgeschieden wird. Ein umfassendes Verständnis darüber, welche Zellen während einer Virusinfektion angegriffen werden, ist entscheidend für die rationale Entwicklung antiviraler Ansätze.“
Ein Forschungsteam unter der Leitung von Maury und Kelly Messingham, Ph.D., UI-Forschungsprofessor für Dermatologie, hat eine neue Methode entwickelt, um zu untersuchen, welche Zellen in der Haut mit dem Ebola-Virus infiziert sind. Sie verwendeten Vollhautbiopsien von gesunden Personen, um ein menschliches Hautexplantatsystem zu erstellen, das sowohl tiefe (dermale) als auch oberflächliche (epidermale) Hautschichten umfasst.
Um zu untersuchen, wie sich das Ebola-Virus in der Haut bewegt, legten die Forscher die Explantate mit der Dermisseite nach unten in Kulturmedium und fügten dem Kulturmedium Viruspartikel hinzu, sodass diese von unten in die Haut eindringen und so den Prozess des Entweichens des Virus aus dem Blut zur Hautoberfläche simulieren. Die Forscher nutzten Virusverfolgungs- und Zellmarkierungstechniken, um das Virus auf seinem Weg durch die Hautschichten zur oberen Hautoberfläche zu verfolgen und so festzustellen, welche Zellen im Laufe der Zeit infiziert sind.
Frühere klinische und tierexperimentelle Studien haben gezeigt, dass Zellen in der Haut mit dem Ebola-Virus infiziert sein können, die spezifischen Zellen, auf die das Virus abzielt, wurden jedoch nicht identifiziert. In der neuen Studie stellte das Team fest, dass EBOV mehrere verschiedene Zelltypen in Hautexplantaten infizierte, darunter Makrophagen, Endothelzellen, Fibroblasten und Keratinozyten. Obwohl einige dieser Zelltypen auch in anderen Organen mit EBOV infiziert werden, wurde noch nie zuvor festgestellt, dass Keratinozyten, die nur in der Haut vorkommen, eine EBOV-Infektion unterstützen.
Interessanterweise war die Virusreplikation pro Gramm in der Epidermis stärker als in der Dermis. Darüber hinaus war innerhalb von drei Tagen ein infektiöses Virus auf der Epidermisoberfläche nachweisbar, was auf eine schnelle Ausbreitung des Virus durch Explantate und Bewegung auf die Hautoberfläche hindeutet.
Die Forscher zeigten außerdem, dass menschliche Hautexplantate als komplexe dreidimensionale Organmodelle zur Untersuchung der Wirksamkeit antiviraler Medikamente gegen EBOV dienen können und ein neues, äußerst nützliches und kostengünstiges Modellsystem für Behandlungstests darstellen.
Schließlich konzentrierte sich das Team auch auf die Interaktion des Ebola-Virus mit zwei spezifischen Hautzelltypen, Fibroblasten und Keratinozyten, und identifizierte spezifische Rezeptoren auf diesen Zellen, die die Aufnahme des Ebola-Virus ermöglichen.
„Diese Studie untersucht die Rolle der Haut als potenzieller Infektionsweg mit dem Ebola-Virus und identifiziert zum ersten Mal mehrere Zelltypen in der Haut, die eine Infektion ermöglichen“, sagte Messingham. „Zusammengenommen geben diese Ergebnisse Aufschluss über den Mechanismus, durch den sich das Ebola-Virus auf Hautoberflächen ausbreitet, und könnten die Übertragung von Mensch zu Mensch durch Haut-zu-Haut-Kontakt erklären.“
Zusammengestellt von /scitechdaily