Seit Jahrzehnten rätseln die Gesundheitsbehörden über eine überraschende Tatsache in Bezug auf HIV: Nur etwa 10 bis 20 Prozent der Säuglinge, die von infizierten Müttern gestillt werden, erkranken an dem Virus. Tests zeigen jedoch, dass HIV tatsächlich in der Muttermilch vorhanden ist, so dass diese Kinder in den ersten Monaten (oder sogar Jahren) ihres Lebens mehrmals täglich dem Virus ausgesetzt sind.
Jetzt hat eine Gruppe von Wissenschaftlern und Ärzten der Duke University herausgefunden, warum diese Babys nicht infiziert werden. Menschliche Muttermilch enthält natürlich ein Protein namens Tenascin C, das HIV neutralisiert und in den meisten Fällen verhindert, dass es von der Mutter auf das Kind übertragen wird. Schließlich, so heißt es, könnte das Protein möglicherweise als HIV-Bekämpfungstool für Säuglinge und Erwachsene, die entweder HIV-positiv sind oder das Risiko einer Infektion haben, von Nutzen sein.
Die heute in Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlichte Studie wurde von früheren Arbeiten anderer Forscher inspiriert und zeigte, dass Muttermilch von HIV-negativen Müttern sowohl in Gewebekulturen als auch in lebenden Mäusen von Natur aus HIV-bekämpfende Eigenschaften aufweist. Wissenschaftler schlugen vor, dass ein paar verschiedene Proteine in der Milch möglicherweise dafür verantwortlich sein könnten, aber niemand wusste, welches.
Im Rahmen der Studie teilten die Forscher die Muttermilch über eine Reihe von Filtern, die die Proteine nach Größe, elektrischer Ladung und anderen Merkmalen trennen, in kleinere Fraktionen auf und testeten, welche dieser Fraktionen einer Gewebekultur zugesetzt wurden verhinderte, dass die Zellen mit HIV infiziert wurden. Schließlich fanden sie unter Verwendung von Massenspektrometrie heraus, dass ein bestimmtes Protein in allen HIV-resistenten Fraktionen vorhanden war, aber in keinem der anderen: Tenascin C.
Tenascin C blockiert ein Schlüsselprotein auf der HIV-Hülle (die orangefarbenen Stränge), das normalerweise an einen Rezeptor auf der Membran einer T-Zelle namens CCR5 (graue Fläche) bindet. Auf diese Weise verhindert Tenascin C, dass HIV mit der T-Zelle fusioniert und deren DNA in sie injiziert. (Bild über Wikimedia Commons / Mike Jones) „Das Protein bindet an den HIV-Umschlag, und eines der interessanten Dinge ist, dass wir sogar genau eingrenzen konnten, wo es an den Umschlag bindet“, sagt Sallie Permar, der Hauptautor der Studie. Ihr Team stellte fest, dass sich das Protein an eine wichtige Region auf der Virushülle bindet, die normalerweise an einen Rezeptor namens CCR5 an der Außenseite menschlicher T-Zellen gebunden ist, sodass es seine Membran mit der der Zelle verschmelzen kann. In der von Tenascin C abgedeckten Region ist der normale HIV-Angriffsweg blockiert, und die Wirksamkeit des Virus ist stark beeinträchtigt.
Dennoch sagen die Forscher, dass auch andere natürliche Elemente in der Milch eine Rolle bei der Bekämpfung von HIV spielen könnten. "Es ist eindeutig nicht die ganze Geschichte, denn wir haben Proben, die nur geringe Mengen dieses Proteins enthalten, aber dennoch eine HIV-neutralisierende Aktivität aufweisen", sagt Permar. "So kann es zusammen mit anderen antiviralen und antimikrobiellen Faktoren in der Milch handeln."
Was auch immer diese anderen Faktoren sein mögen, das Ergebnis bestätigt die jüngsten Änderungen der UN-Richtlinien, die sogar HIV-positiven Müttern in ressourcenarmen Ländern empfehlen, zu stillen, wenn sie antiretrovirale Medikamente zur Bekämpfung ihrer eigenen Infektion einnehmen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass - wie Statistiken belegen - die enormen ernährungs- und immunsystemsteigernden Vorteile der Muttermilch die relativ geringe Wahrscheinlichkeit einer HIV-Übertragung durch Stillen überwiegen. Tenascin C ist anscheinend ein wesentlicher Grund dafür, warum diese Übertragungsrate überraschend niedrig ist und ein ausreichender Zugang zu antiretroviralen Medikamenten dazu beitragen kann, sie noch weiter zu senken - bis zu 2 Prozent.
Die nächsten Schritte, sagt Permar, sind die Bestimmung, welcher Bereich von Tenascin C bei der Bindung an HIV aktiv ist und ob es im Gegensatz zu einer Gewebekultur die Übertragung bei einem lebenden Tier wirksam verhindern kann. Wenn es funktioniert, könnte es möglicherweise in ein HIV-Medikament mit breiteren Anwendungsmöglichkeiten eingebaut werden. Mögliche Anwendungen sind die konzentrierte Verabreichung an Säuglinge, die nicht stillen können, oder die Verabreichung an Personen, die dies tun, um ihr Niveau oder ihre Widerstandskraft zu erhöhen. Es ist sogar denkbar, dass es eines Tages angepasst werden könnte, um das Risiko einer HIV-Übertragung auch bei Erwachsenen zu verringern.
Ein unmittelbarer Vorteil, sagt Permar, ist: „Es ist so, als wäre es von Natur aus sicher, weil es bereits Bestandteil der Muttermilch ist. Es ist etwas, was Babys jeden Tag essen. “Andere potenzielle Behandlungen müssen auf Toxizität überprüft werden.
Die Anwesenheit von Tenascin C in der Muttermilch wirft jedoch eine tiefere Frage auf: Warum sollte Milch natürlich ein Protein enthalten, das gegen HIV kämpft, ein Virus, das sich irgendwann zu Beginn des 20. Jahrhunderts in jüngster Zeit in unserer Evolutionsgeschichte entwickelt hat?
"Ich glaube nicht, dass es in der Muttermilch liegt, HIV spezifisch zu bekämpfen, aber es gab andere verwandte Infektionen, die durch das Stillen verursacht wurden", sagt Permar. "Unsere Arbeit hat gezeigt, dass die Aktivität von Tenascin C nicht spezifisch für HIV ist. Wir sind daher der Meinung, dass es sich eher um ein antimikrobielles Breitbandprotein handelt."
Mit anderen Worten, Tenascin C ist wirksam bei der Bekämpfung einer Vielzahl von Infektionen (möglicherweise im Zusammenhang mit seiner Rolle bei Erwachsenen, bei denen es verschiedene Gewebearten zusammenhält und Rezeptoren benötigt, die an eine Vielzahl unterschiedlicher Zellen binden können). Die Tatsache, dass es zufällig genau an der richtigen Stelle an der äußeren Hülle von HIV bindet, um die Übertragung des Virus zu bekämpfen, wie Permar es ausdrückt, ist „ein Geschenk der Evolution“.
