Wie Herpes-Infektionen die Gehirnentwicklung schädigen

Herpes-Infektionen beeinträchtigen fetale Gehirnentwicklung

Herpes-Infektionen sind in den meisten Fällen kein besonderes Gesundheitsrisiko, doch in der Schwangerschaft können sie durchaus ein ernstes Risiko für den ungeborenen Nachwuchs darstellen.

Wie die Infektion mit dem Herpes-simplex-Virus Typ 1 (HSV-1) sich während der Schwangerschaft auf das fetale Gehirn ausbreiten und zu verschiedenen neurologischen Entwicklungsstörungen und langfristigen neurologischen Problemen bis ins Erwachsenenalter führen kann, haben Forschende der Universität Wuhan in einer aktuellen Studie untersucht. Veröffentlicht wurden ihre Ergebnisse in dem Fachmagazin „PLOS Pathogen“.

Lippenherpes mit schwerwiegenden Folgen?

Herpesviren der Gattung HSV-1 sind vor allem bekannt als Erreger des Lippenherpes, sie können jedoch auch lebenslange neurologische Probleme wie kognitive Funktionsstörungen, Lernbehinderungen und Demenz verursachen, erläutern die Forschenden. Wie sich die Infektion auf die fetale Gehirnentwicklung auswirkt, sei allerdings bisher nur schwierig abzuschätzen gewesen.

Zellbasierte Modelle zur Untersuchung

Anhand drei verschiedener zellbasierter Modelle für Störungen der Neuroentwicklung, darunter eine 2D-Zellschicht und eine 3D-Gehirnstruktur, haben die Forschenden nun versucht, die Wirkung der Herpesviren auf die Gehirnentwicklung nachzuvollziehen. Die Modelle arbeiteten dabei mit sogenannten humaninduzierten pluripotenten Stammzellen (hiPSCs).

Absterben von Neuronen und eingeschränkte Neubildung

„Eine HSV-1-Infektion in neuralen Stammzellen, die aus hiPSCs stammen, führte zur Aktivierung des apoptotischen Caspase-3-Weges, der den programmierten Zelltod einleitet“, berichten die Forschenden. Und die HSV-1-Infektion habe auch die Produktion neuer Neuronen beeinträchtigt und die Fähigkeit von hiPSC-abgeleiteten neuralen Stammzellen behindert, sich in reife Neuronen umzuwandeln.

Störungen der Neuroentwicklung

Des Weiteren konnten die Forschenden in den Modellen „pathologischen Merkmale von Störungen der Neuroentwicklung im menschlichen fetalen Gehirn (nachweisen), einschließlich einer gestörten neuronalen Differenzierung und Anomalien in der Hirnstruktur.“ Zudem zeigte das 3D-Modell, dass die HSV-1-Infektion die abnorme Proliferation und Aktivierung nicht-neuronaler Zellen, genannt Mikroglia, fördert, begleitet von der Aktivierung verschiedener entzündungsfördernder Moleküle (wie TNF-α, IL-6, IL-10 und IL-4).

„Diese Studie liefert neue Beweise dafür, dass eine HSV-1-Infektion die Entwicklung des menschlichen Gehirns beeinträchtigt und zu Neuroentwicklungsstörungen beitragen kann“, resümieren die Forschenden. Auch könnten die Erkenntnisse zu neuen therapeutischen Ansätzen gegen Viren führen, die für Störungen der neurologischen Entwicklung relevant sind – dies gelte nicht nur für HSV-1. (fp)