Herold, SusanneBespalowa, JuliaJuliaBespalowa2023-08-092023-08-092022https://jlupub.ub.uni-giessen.de/handle/jlupub/18349http://dx.doi.org/10.22029/jlupub-17713Das Influenza-Virus verursacht beim Menschen bisweilen schwere Pneumonien, die bis zum akuten Lungenversagen (ARDS) fortschreiten können. Mit dem Virulenzfaktor NS1, bedient sich das Influenza A Virus mehrerer Strategien, um die wirtsspezifische Immunantwort zu inhibieren. Als besonderer Angriffspunkt des NS1 Proteins zählt die zelluläre Proteinkinase R (PKR). PKR gehört zu der Familie der Interferon stimulierten Gene (ISG) und ist ein wichtiger Sensor viraler Infektionen der Zelle. Die Aktivierung von PKR wird durch Bindung viraler dsRNA getriggert und resultiert letztendlich einerseits in der Hochregulation von Typ I Interferon Genen und andererseits über die Phosphorylierung von eIF-2α in einem Translationsarrest und darauffolgender Abschaltung der Proteinsynthese, wodurch eine suffiziente Virusvermehrung verhindert werden kann. In dieser Arbeit wurden Influenza A Virus NS1 Mutanten PR/8 NS1(R35A), PR/8 NS1(R38A), PR/8 NS1(K41A) und PR/8 NS1(R46A), die vielversprechenden Eigenschaften in Zellkultur-Experimenten aufwiesen, im Mausmodell evaluiert. Um die PKR Abhängigkeit zu beweisen, wurden WT-Mäuse und PKR-/--Mäuse verwendet. Es zeigte sich, dass PKR für eine adäquate Immunantwort und Viruseliminierung nach Infektion mit den Mutanten PR/8 NS1(R35A) und PR/8 NS1(R46A) in vivo unerlässlich ist. Dies zeigte sich anhand klinischer Parameter wie Viruslast, Inflammation in der Lunge und Zerstörung der Barriere-Funktion des Lungenepithels, in diesem Zusammenhang haben PKR-defiziente Mäuse signifikant schlechtere Werte im Vergleich zu WT-Mäusen. Besonders deutlich zeigte sich die PKR-Abhängigkeit in Bezug auf Morbidität und Überleben. PKR-/--Mäuse waren nach Infektion mit den Mutanten PR/8 NS1(R35A) und PR/8 NS1(R46A) objektiv morbide und zeigten eine ausgeprägt hohe Letalität. WT-Mäuse hingegen zeigten keine krankheitsbedingten Auffälligkeiten wie Gewichtsverlust oder Tachypnoe und überlebten die Infektion zu 100 Prozent. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass die Mutanten PR/8 NS1(R38A) und PR/8 NS1(K41A) keinen PKR abhängigen Effekt aufwiesen, diese Mutanten waren in PKR-/--Mäusen und WT-Mäusen attenuiert und zeigten keine relevanten Unterschiede nach Infektion. Mit diesen Ergebnissen hat NS1, als hochkonserviertes virales Protein, das Potential als neue Zielstruktur für mögliche antivirale Therapieansätze in Betracht zu kommen. Aufgrund der hier gewonnenen Erkenntnisse erwarten wir, dass die Entwicklung von Molekülen, die die Aminosäurestellen 35 und/oder 46 des NS1 Proteins maskieren können, einen positiven Effekt auf die PKR-abhängige Kaskade des antiviralen Status in infizierten Zellen haben und diese damit adäquat inflammatorisch auf die Infektion reagieren können, wodurch sich das Outcome des ARDS verbessert.deIn CopyrightInfluenza A VirusPneumonieddc:610