Virusreaktivierung EBV, CMV, VZV (ELISpot): der Weg im Körper

Virusreaktivierung EBV, CMV, VZV (ELISpot) ist Teil des Weges „Herpesviren: Latenz und Reaktivierung“. Diese Seite zeigt den ganzen Weg; die Station von Virusreaktivierung EBV, CMV, VZV (ELISpot) ist hervorgehoben.

Hier steht dieser Laborwert: Fleck im ELISpot — eine antwortende Zelle. Im ELISpot werden Blutzellen mit Virus-Eiweißen angeregt. Jede T-Zelle, die Interferon-γ abgibt, hinterlässt auf dem Boden der Platte einen Fleck, der gezählt wird. Quelle 7

Kurz erklärt

EBV, CMV und VZV sind Herpesviren, die nach der Erstinfektion lebenslang in ruhender Form in bestimmten Zellen bleiben. Werden sie wieder aktiv, erkennen virusspezifische T-Zellen ihre Eiweiße, beseitigen befallene Zellen und geben Interferon-γ ab.

10 Stationen · 7 Quellen

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Der Weg Schritt für Schritt

An jeder Station steht, was der Stoff dort tut. Drei Zeichen: ↑ liefert — baut auf oder stellt bereit · ↓ zehrt — hemmt, verbraucht oder entzieht · ↕ beides, je nach Menge. Dahinter steht, worauf die Aussage beruht: gesicherte Physiologie, in Studien beobachtet oder umstritten. Die Zeichen bewerten nicht; sie benennen die Richtung.

Erstinfektion → EBV Das Epstein-Barr-Virus gelangt über den Speichel in den Rachen und befällt B-Zellen. In ruhenden B-Gedächtniszellen bleibt sein Erbgut lebenslang erhalten. Quelle 2↕ beides, je nach Menge In ruhenden B-Gedächtniszellen bildet EBV fast keine Eiweiße und bleibt so für T-Zellen unsichtbar; teilt sich die Zelle, wird das Virus-Erbgut mitkopiert. gesicherte Physiologie Quelle 2
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Tragen viele B-Zellen das Virus, gibt es mehr Ausgangspunkte für eine Reaktivierung, und die T-Zellen haben mehr zu überwachen.

zu wenig — Tragen wenige B-Zellen das Virus, bleibt die Zahl ruhender Viren klein und stabil.

gesicherte Physiologie · Quelle 2, 5
Erstinfektion → CMV Das Zytomegalievirus ruht in Vorläuferzellen im Knochenmark und in Monozyten. Erst wenn diese zu Fresszellen im Gewebe ausreifen, kann es wieder aktiv werden. Quelle 3↕ beides, je nach Menge In den Vorläuferzellen schweigen die meisten Virusgene; die Reifung der Wirtszelle schaltet sie wieder an, sodass die Reaktivierung an die Entwicklung der Zelle gekoppelt ist. gesicherte Physiologie Quelle 3
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Reifen viele infizierte Monozyten zu Fresszellen aus, etwa bei Entzündungen, entstehen mehr Gelegenheiten zur Reaktivierung.

zu wenig — Bleiben die Zellen unreif, bleibt das Virus stumm.

gesicherte Physiologie · Quelle 3
Erstinfektion → VZV Das Varizella-Zoster-Virus wandert nach der Erstinfektion entlang der Nerven in die Nervenknoten neben Rückenmark und Hirnnerven und ruht dort in Nervenzellen. Quelle 4↕ beides, je nach Menge In den Nervenzellen bildet VZV kaum Eiweiße; T-Zellen, die das Virus erkennen, halten diesen Ruhezustand mit aufrecht. gesicherte Physiologie Quelle 4, 6
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Wird VZV in einem Nervenknoten aktiv, wandert es entlang des Nervs zur Haut des zugehörigen Hautabschnitts.

zu wenig — Bleiben die VZV-spezifischen T-Zellen zahlreich, bleibt das Virus in den Nervenknoten stumm.

gesicherte Physiologie · Quelle 4, 6
EBV → Reaktivierung Lässt die Kontrolle durch T-Zellen nach oder wird die Wirtszelle aktiviert, schalten die Viren ihre Vermehrungsgene wieder an. Quelle 1↓ zehrt Bei der Reaktivierung bildet das Virus wieder Eiweiße und neue Viren; die Zelle wird dabei meist zerstört, und Viren gelangen in Speichel, Blut oder Haut. gesicherte Physiologie Quelle 1
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Kommt es häufig zu Reaktivierungen, werden virusspezifische T-Zellen immer wieder angeregt und vermehren sich.

zu wenig — Bleiben Reaktivierungen selten, ruht der größte Teil der T-Zellen als Gedächtniszellen.

gesicherte Physiologie · Quelle 1, 5
CMV → Reaktivierung Lässt die Kontrolle durch T-Zellen nach oder wird die Wirtszelle aktiviert, schalten die Viren ihre Vermehrungsgene wieder an. Quelle 1↓ zehrt Bei der Reaktivierung bildet das Virus wieder Eiweiße und neue Viren; die Zelle wird dabei meist zerstört, und Viren gelangen in Speichel, Blut oder Haut. gesicherte Physiologie Quelle 1
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Kommt es häufig zu Reaktivierungen, werden virusspezifische T-Zellen immer wieder angeregt und vermehren sich.

zu wenig — Bleiben Reaktivierungen selten, ruht der größte Teil der T-Zellen als Gedächtniszellen.

gesicherte Physiologie · Quelle 1, 5
VZV → Reaktivierung Lässt die Kontrolle durch T-Zellen nach oder wird die Wirtszelle aktiviert, schalten die Viren ihre Vermehrungsgene wieder an. Quelle 1↓ zehrt Bei der Reaktivierung bildet das Virus wieder Eiweiße und neue Viren; die Zelle wird dabei meist zerstört, und Viren gelangen in Speichel, Blut oder Haut. gesicherte Physiologie Quelle 1
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Kommt es häufig zu Reaktivierungen, werden virusspezifische T-Zellen immer wieder angeregt und vermehren sich.

zu wenig — Bleiben Reaktivierungen selten, ruht der größte Teil der T-Zellen als Gedächtniszellen.

gesicherte Physiologie · Quelle 1, 5
Reaktivierung → Virus-Eiweiße · MHC-Moleküle Die Zelle zerlegt Virus-Eiweiße in Bruchstücke und zeigt sie auf MHC-Molekülen an ihrer Oberfläche. So wird sie für T-Zellen erkennbar. Quelle 5↑ liefert Die gezeigten Bruchstücke sind das Signal, an dem T-Zellen eine infizierte Zelle erkennen; Herpesviren besitzen Gene, die diese Anzeige bremsen. gesicherte Physiologie Quelle 5
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Zeigt eine Zelle viele Virus-Bruchstücke, erkennen sie mehr T-Zellen und schneller.

zu wenig — Zeigt sie wenige, etwa weil Virusgene die Anzeige bremsen, bleibt die infizierte Zelle länger unerkannt.

gesicherte Physiologie · Quelle 5
Virusspezifische T-Zelle → Interferon-γ Aktivierte T-Zellen geben Interferon-γ ab. Es versetzt umliegende Zellen in Abwehrbereitschaft. Quelle 5, 7↕ beides, je nach Menge Interferon-γ hemmt in Nachbarzellen die Vermehrung von Viren und verstärkt die Anzeige von Bruchstücken auf MHC-Molekülen; in großer Menge treibt es Entzündung an. gesicherte Physiologie Quelle 5
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Wird viel Interferon-γ abgegeben, werden mehr Fresszellen aktiviert, und die Entzündung im Gewebe nimmt zu.

zu wenig — Wird wenig abgegeben, zeigen Nachbarzellen weniger Bruchstücke, und die Vermehrung der Viren wird schwächer gebremst.

gesicherte Physiologie · Quelle 5
Virusspezifische T-Zelle → Zelle wird beseitigt · Perforin, Granzym Zytotoxische T-Zellen geben Perforin und Granzyme an die infizierte Zelle ab. Die Zelle stirbt, bevor neue Viren freigesetzt werden. Quelle 5↓ zehrt Die Beseitigung infizierter Zellen entzieht dem Virus seine Vermehrungsorte und beendet so eine Reaktivierung. gesicherte Physiologie Quelle 5
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Werden viele infizierte Zellen beseitigt, endet die Reaktivierung rasch.

zu wenig — Werden wenige beseitigt, vermehrt sich das Virus länger und verbreitet sich weiter.

gesicherte Physiologie · Quelle 5
Interferon-γ → Fleck im ELISpot · Fängerantikörper Im ELISpot werden Blutzellen mit Virus-Eiweißen angeregt. Jede T-Zelle, die Interferon-γ abgibt, hinterlässt auf dem Boden der Platte einen Fleck, der gezählt wird. Quelle 7↑ liefert Die Zahl der Flecken gibt an, wie viele Zellen in der Probe auf das jeweilige Virus antworten. gesicherte Physiologie Quelle 7
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Viele Flecken zeigen viele antwortende T-Zellen; ob sie aus einer laufenden Reaktivierung oder aus dem Gedächtnis früherer Kontakte stammen, unterscheidet der Test allein nicht.

zu wenig — Wenige Flecken zeigen wenige antwortende Zellen; das kann an fehlendem Kontakt mit dem Virus oder an gedämpften T-Zellen liegen.

umstritten · Quelle 7, 5

Weitere Stationen

Erstinfektion — jedes Virus für sich EBV, CMV und VZV sind Herpesviren. Bei der ersten Ansteckung vermehren sie sich, bis das Immunsystem sie eindämmt; ganz entfernt werden sie danach nicht. Quelle 1↓ zehrt In der ersten Phase bilden die Viren in befallenen Zellen neue Viren und zerstören dabei viele dieser Zellen; zugleich bauen sich virusspezifische T- und B-Zellen auf. gesicherte Physiologie Quelle 1
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Vermehrt sich ein Virus stark, gelangt es in mehr Zellen, und mehr Zellen tragen es danach in ruhender Form.

zu wenig — Wird die Vermehrung früh gebremst, bleibt die Zahl der Zellen klein, die das Virus dauerhaft tragen.

gesicherte Physiologie · Quelle 1
Virusspezifische T-Zelle — erkennt das Bruchstück T-Zellen mit passendem Rezeptor erkennen das Virus-Bruchstück auf der Zelle. Sie werden aktiv und geben Botenstoffe ab. Quelle 5, 6↓ zehrt Aktivierte T-Zellen beseitigen infizierte Zellen und halten die ruhenden Viren in Schach; bei EBV und CMV bildet ein beträchtlicher Teil der Gedächtnis-T-Zellen diese Wache. gesicherte Physiologie Quelle 5
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Werden viele T-Zellen angeregt, vermehren sie sich und füllen einen großen Teil des T-Zell-Bestands mit virusspezifischen Zellen.

zu wenig — Sind wenige virusspezifische T-Zellen da oder arbeiten sie gedämpft, werden Reaktivierungen langsamer eingedämmt.

gesicherte Physiologie · Quelle 5

Cofaktoren dieses Weges

MHC-Moleküle — Zeigen Virus-Bruchstücke an der Zelloberfläche, damit T-Zellen sie erkennen Quelle 5
Perforin und Granzyme — Werkzeuge der zytotoxischen T-Zelle, mit denen sie infizierte Zellen beseitigt Quelle 5
Interferon-γ — Botenstoff der aktivierten T-Zelle, den der ELISpot als Fleck sichtbar macht Quelle 7
Virus-Eiweiße (Antigene) — Regen im Test die T-Zellen an, die genau dieses Virus erkennen Quelle 7

Quellen

Cohen JI. Herpesvirus latency. J Clin Invest 2020 · PubMed 32364538
Thorley-Lawson DA. EBV Persistence--Introducing the Virus. Curr Top Microbiol Immunol 2015 · PubMed 26424647
Sinclair J, Sissons P. Latency and reactivation of human cytomegalovirus. J Gen Virol 2006 · PubMed 16760381
Gershon AA, Breuer J, Cohen JI et al. Varicella zoster virus infection. Nat Rev Dis Primers 2015 · PubMed 27188665
Taylor GS, Long HM, Brooks JM et al. The immunology of Epstein-Barr virus-induced disease. Annu Rev Immunol 2015 · PubMed 25706097
Laing KJ, Ouwendijk WJD, Koelle DM, Verjans GMGM. Immunobiology of Varicella-Zoster Virus Infection. J Infect Dis 2018 · PubMed 30247598
Slota M, Lim JB, Dang Y, Disis ML. ELISpot for measuring human immune responses to vaccines. Expert Rev Vaccines 2011 · PubMed 21434798

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