Wie sich hochinfektiöse Norviren besser stoppen lassen

    13. August 2018, 06:00
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    Der Magen-Darm-Virus legt Kindergärten und Schulen lahm – möglicherweise könnte ein Nahrungsergänzungsmittel die Ausbreitung eindämmen

    Noroviren stellen zurzeit neben Rotaviren die Hauptursache menschlicher Magen-Darm-Entzündungen (Gastroenteritiden) dar und sind vermutlich für mehrere hunderttausend Todesfälle pro Jahr mitverantwortlich. Insbesondere Kinder unter drei Jahren sind eine Risikogruppe. In Zusammenarbeit mit den Universitäten Heidelberg und Mannheim ist eine Arbeitsgruppe am Institut für Biochemie II der Medizinischen Fakultät der Frage nachgegangen, ob Norovirus-Infektionen durch komplexe Kohlenhydrate mit Blutgruppen-Strukturen verhindert werden können.

    Die Entwicklung von innovativen Antiinfektiva ist für die Gesundheitsversorgung der Zukunft von essentieller Bedeutung. Das gilt insbesondere im Hinblick auf viral induzierte Infektionskrankheiten, für die es noch keinen Impfschutz gibt. Grundlage des neuen Ansatzes ist der Befund, dass Noroviren über eine Lektin-ähnliche Funktion ihres Kapsid-Proteins an Blutgruppenstrukturen des gastrointestinalen Epithels, ein den Magen-Darm-Trakt betreffendes Deckgewebe, binden.

    Hemmstoffe finden

    Diese Bindung stellt eine essentielle Voraussetzung für das weitere Infektionsgeschehen dar. "Unser Ansatz war, spezifische Hemmstoffe zu entdecken beziehungsweise zu entwickeln, die die Bindung des Virus an Magen- und Darmschleimhäute blockieren. Diese Hemmstoffe haben wir zum Teil in der Fraktion großer Oligosaccharide aus Humanmilch identifiziert, die sich durch reichen Besatz mit dem Zucker Fucose auszeichnen (Blutgruppe H1).

    Allerdings sind die Affinitäten einzelner Fucosen beziehungsweise H1-Blutgruppenstrukturen für das Virus-Lektin sehr gering", erklärt Franz-Georg Hanisch, Institut für Biochemie II, Medizinische Fakultät der Universität zu Köln. "Wir haben daher die Hypothese aufgestellt, dass die Spezifität der Virusbindung von geringerer Bedeutung ist als die Valenz oder Zahl der trägergebundenen Fucosen und damit die Zahl der Interaktionen zwischen einem polyvalenten Kapsid-Lektin und polyvalenten Antigenen des Epithels.

    Blutgruppe ausklammern

    Ausgehend von diesen Überlegungen haben wir nach Polyfucosen aus natürlichen Quellen Ausschau gehalten, die keinen strukturellen Bezug zu Blutgruppen haben", so Hanisch. "Wir konnten zeigen, dass Fucoidan, eine Polyfucose (Fucan), sowohl in nativer Form als auch nach Desulfatierung und Prozessierung durch Fragmentierung auf das Niveau von Oligofucosen in der Lage ist, die Bindung von Viruskapsiden des Norovirus-Stammes GII.4 an menschliche gastrointestinale Mucine zu blockieren", sagt Hanisch. Ziel ist es, einen Wirkstoff auf Naturstoffbasis (Fucoidan) im Sinne eines Nahrungsergänzungsmittels zu entwickeln, der insbesondere präventiv die Verbreitung des Virus durch hospitalisierte Patienten (etwa auf Kinderkliniken) einschränken beziehungsweise verhindern soll. (red, 13.8.2018)

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