Unter der Leitung von Forschern am Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) und veröffentlicht in der Mai 15, 2009 Ausgabe von PLoS Pathogens, Die Ergebnisse zeigen weiter, dass das Virus in Verbindung mit anderen Risikofaktoren für Herzerkrankungen zur Entwicklung von Atherosklerose oder Arterienverhärtung führen kann.“CMV infiziert Menschen auf der ganzen Welt“, erklärt Co-Senior-Autor Clyde Crumpacker, MD, Forscher in der Abteilung für Infektionskrankheiten am BIDMC und Professor für Medizin an der Harvard Medical School. „Diese neue Entdeckung kann Ärzten schließlich einen völlig neuen Ansatz zur Behandlung von Bluthochdruck bieten, wobei antivirale Therapien oder Impfstoffe Teil der Verschreibung werden.“Als Mitglied der Herpesvirus-Familie betrifft CMV alle Altersgruppen und ist die Quelle angeborener Infektionen, Mononukleose und schwerer Infektionen bei Transplantationspatienten. Im Alter von 40 Jahren haben sich die meisten Erwachsenen mit dem Virus infiziert, obwohl viele niemals Symptome zeigen werden. Sobald es in den Körper gelangt ist, bleibt CMV normalerweise dort und bleibt latent, bis das Immunsystem geschwächt ist, wenn es dann wieder auftaucht.Frühere epidemiologische Studien hatten festgestellt, dass das CMV-Virus bei Herztransplantationspatienten mit einer Restenose in Verbindung gebracht wurde, einer Situation, in der die Arterien des Herzens „wieder blockieren“.“ Das Virus wurde auch mit der Entwicklung von Atherosklerose, der Verhärtung der Herzarterien, in Verbindung gebracht. In beiden Fällen blieb der Mechanismus hinter diesen Entwicklungen jedoch ein Rätsel. Diese neue Studie brachte ein Team von Forschern aus verschiedenen Disziplinen – Infektionskrankheiten, Kardiologie, Allergie und Pathologie – zusammen, um das Problem genauer zu untersuchen.“Durch die Kombination der Erkenntnisse von Forschern aus verschiedenen medizinischen Disziplinen konnten wir Auswirkungen einer Virusinfektion messen, die bisher möglicherweise übersehen wurden“, erklärt Crumpacker.
Im ersten Teil der Studie untersuchten die Wissenschaftler vier Gruppen von Labormäusen. Zwei Gruppen von Tieren erhielten eine Standarddiät und zwei Gruppen eine cholesterinreiche Diät. Nach einem Zeitraum von vier Wochen wurden eine Standarddiät-Mäusegruppe und eine cholesterinreiche Diät-Mäusegruppe mit dem CMV-Virus infiziert.Sechs Wochen später wurde der Blutdruck der Tiere vom Kardiologieteam mit einem kleinen Katheter gemessen, der in die Halsschlagader der Maus eingeführt wurde. Unter den Mäusen, die mit einer Standarddiät gefüttert wurden, hatten die CMV-infizierten Mäuse im Vergleich zur nicht infizierten Gruppe einen erhöhten Blutdruck. Noch dramatischer war jedoch, dass 30 Prozent der CMV-infizierten Mäuse, die mit einer cholesterinreichen Diät gefüttert wurden, nicht nur einen erhöhten Blutdruck aufwiesen, sondern auch Anzeichen einer Atherosklerose zeigten.“Dies deutet stark darauf hin, dass die CMV-Infektion und die cholesterinreiche Ernährung zusammenarbeiten könnten, um Atherosklerose zu verursachen“, sagt Crumpacker. Um herauszufinden, wie und warum dies geschah, führten die Forscher eine Reihe von Zellkulturexperimenten durch.Ihre erste Analyse zeigte, dass CMV die Produktion von drei verschiedenen entzündlichen Zytokinen – IL6, TNF1 und MCP1 – in den infizierten Mäusen stimulierte, ein Hinweis darauf, dass das Virus eine Entzündung der Gefäßzellen und anderer Gewebe verursachte.Eine zweite Analyse ergab, dass die Infektion einer Maus-Nierenzelllinie mit murinem CMV zu einer Erhöhung der Expression des Reninenzyms führte, von dem bekannt ist, dass es das Renin-Angiotensin-System aktiviert und zu Bluthochdruck führt. Klinische Isolate von humanem CMV in kultivierten Blutgefäßzellen produzierten ebenfalls eine erhöhte Reninexpression.
„Viren haben die Fähigkeit, menschliche Gene einzuschalten, und in diesem Fall verstärkt das CMV-Virus die Expression von Renin, einem Enzym, das direkt an der Entstehung von Bluthochdruck beteiligt ist“, sagt Crumpacker. Als die Wissenschaftler das Virus durch die Verwendung von ultraviolettem Licht inaktivierten, nahm die Reninexpression nicht zu, was darauf hindeutet, dass das aktiv replizierende Virus den Anstieg des Renins verursachte.
In ihren abschließenden Experimenten zeigten die Forscher, dass das Protein Angiotensin 11 auch als Reaktion auf eine Infektion mit CMV erhöht war. „Eine erhöhte Expression von Renin und Angiotensin 11 sind wichtige Faktoren bei Bluthochdruck beim Menschen“, sagt Crumpacker. „Unsere Studie scheint darauf hinzudeuten, dass eine persistierende Virusinfektion in den Endothelzellen der Gefäße zu einer erhöhten Expression der entzündlichen Zytokine Renin und Angiotensin 11 führt, die zu einem erhöhten Blutdruck führen.“Nach jüngsten Zahlen der American Heart Association hat jeder dritte Erwachsene in den USA hohen Blutdruck, und da keine Symptome bekannt sind, ist sich fast ein Drittel dieser Personen ihres Zustands nicht bewusst. Oft als „der stille Killer“ bezeichnet, kann unkontrollierter Bluthochdruck zu Schlaganfall, Herzinfarkt, Herzversagen oder Nierenversagen führen, bemerkt Crumpacker.“Wir fanden heraus, dass eine CMV-Infektion allein zu einem Anstieg des Bluthochdrucks führte, und wenn sie mit einer cholesterinreichen Diät kombiniert wurde, induzierte die Infektion tatsächlich Atherosklerose in einer Maus-Aorta“, sagt Crumpacker. „Dies deutet darauf hin, dass weitere Forschung auf virale Ursachen von Gefäßverletzungen gerichtet werden muss. Einige Fälle von Bluthochdruck können durch antivirale Therapie oder einen Impfstoff gegen CMV behandelt oder verhindert werden.“Diese Studie wurde durch Zuschüsse des National Heart, Lung and Blood Institute der National Institutes of Health finanziert.Zu den Co-Autoren der Studie gehören Jielin Zhang von der BIDMC-Abteilung für Infektionskrankheiten (Co-Senior-Autor); Jilin Cheng, ehemals von der BIDMC-Abteilung für Infektionskrankheiten und jetzt an der Fudan University, Shanghai, China (Erstautor); Qingen Ke von der BIDMC-Abteilung für Kardiologie; Zhuang Jin und Haiban Wang von der BIDMC-Abteilung für Allergie; Olivier Kocher von der BIDMC-Abteilung für Pathologie; und James Morgan vom Caritas St. Elizabeth’s Medical Center, Boston.