Studie am Mausmodell: Darmmikrobiom kann Risiko und Schweregrad einer Infektion mit HIV oder dem Epstein-Barr-Virus erhöhen

CHAPEL HILL (Biermann) – Mithilfe eines Modells bestehend aus keimfreien sowie mit residenten Bakterienstämmen besiedelten Mäusen haben Forschende in einer neuen Studie gezeigt, dass das Mikrobiom einen erheblichen Einfluss auf die Ansteckung mit HIV und dem Epstein-Barr-Virus (EBV) hat und eine Rolle für den Krankheitsverlauf spielt.

Laut den Wissenschaftlern infiziert HIV vor allem menschliche CD4+-T-Zellen, wobei die Übertragung hauptsächlich über den Magen-Darm-Trakt erfolgt. Die rektale Exposition bspw. bei Männern, die Sex mit Männern haben, sei für mehr als die Hälfte der HIV-Neuinfektionen verantwortlich. Das Stillen von Säuglingen sei ein Beispiel für eine orale Exposition, bei der HIV auch auf Kleinkinder übertragen werden kann.

Die Wissenschaftler fanden in ihrem Modell heraus, dass die rektale HIV-Ansteckung bei Tieren, die mit residentem Mikrobiom besiedelt waren, im Vergleich zu keimfreien Tieren um 200% höher war. Ebenso erwies sich die orale HIV-Ansteckung bei Mäusen, die mit residenten Mikrobiota besiedelt waren, als um 300% höher als bei keimfreien Tieren. Die Forscher stellten außerdem fest, dass bei Tieren, die mit residenter Mikrobiota besiedelt waren, die HIV-RNA-Spiegel im Plasma bis zu 34-mal höher und im Gewebe mehr als 1000-mal höher waren als bei keimfreien Mäusen. Diese Erkenntnisse, so erklären die Autoren, könnten letztendlich als Grundlage für die Entwicklung neuer klinischer Ansätze und Therapien dienen.

In Vergleichen von kolonisierten und keimfreien Tieren beobachteten die Forschenden, dass das Vorhandensein residenter Mikrobiota die Häufigkeit von CCR5+CD4+-T-Zellen erhöhte, die das Hauptziel einer HIV-Infektion im gesamten Darm darstellen. Die Ergebnisse deuten nach Angaben der Wissenschaftler darauf hin, dass eine verstärkte HIV-Akquisition und -Replikation zumindest teilweise auf eine erhöhte Dichte an Zielzellen für lokale Infektionen nach oraler oder rektaler HIV-Exposition zurückzuführen ist.

Die Studienautoren möchten nun erforschen, welche Faktoren bestimmen, ob das Mikrobiom eine Rolle bei der Persistenz von HIV- und EBV-Infektionen im gesamten Körper spielt. Konkret wollen sie herausfinden, wie das Mikrobiom zu HIV- und EBV-Infektionen beiträgt, welche spezifischen Mikrobenstämme die Fähigkeit der Viren unterstützen, sich zu vermehren und eine Erkrankung auszulösen, und welche Stämme für den Schutz des Wirtes vor Viren besonders wichtig sind. (ac)

Autoren: Wahl A et al.
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Studie: A germ-free humanized mouse model shows the contribution of resident microbiota to human-specific pathogen infection
Quelle: Nat Biotechnol 10.08.2023
Web: http://doi.org.10.1038/s41587-023-01906-5