Pathogenese der HIV-induzierten Blut-Hirn-Schrankenstörung und neuronalen Schädigung: Bedeutung des HIV-1-Regulatorproteins Nef

• Applicant: Privatdozent Dr. Bernd Sporer
• Subject Area: Molecular Biology and Physiology of Neurons and Glial Cells
• Term: from 2003 to 2007
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5386241

Virale Neurotoxine spielen in der Genese der HIV-assoziierten zerebralen Schädigung eine wichtige Rolle. Kürzlich konnten wir erstmals zeigen, dass das HIV-1 Regulatorprotein Nef in-vivo und in-vitro chemotaktisch wirkt (pathogenetische Bedeutung für die Rekrutierung von HIV-infizierten Leukozyten), zur Freisetzung von Zytokinen führt und im Rattenmodell nach Applikation in den Liquorraum eine Störung der Blut-Hirn-Schranke und die Freisetzung der Matrix-Metalloproteinase (MMP)-9 induziert1. Jetzt sollen neuropathologische Veränderungen nach intrazellulärer Expression von Nef Protein im Hirnparenchym untersucht werden. Geplant ist die Herstellung eines Nef-exprimierenden rekombinanten Adeno-assoziierten Virus-Vektoren (rAAV), der es uns ermöglicht, eine stabile Expression zu erreichen und Langzeiteffekte (einige Wochen) zu analysieren. Untersucht werden sollen (1) die Nef-induzierte Immunreaktion (z.B. die Leukozyten-Immigration und Mikroglia-Aktivierung) und neuropathologische Veränderungen (insbesondere die Störung der Blut-HirnSchrankenintegrität und der neuronale Zelltod). Mit besonderer Aufmerksamkeit sollen molekulare Mechanismen identifiziert und charakterisiert werden, die diesen Veränderungen zugrunde liegen. So wollen wir mittels pharmakologischer Inhibition, der Anwendung transgener Mäusestämme und ergänzender zellkultureller Untersuchungen die Bedeutung der Induktion von VEGF (vascular endothelial growth factor) und nachgeschalteter Mediatoren (tPA, uPA, uPAR, PAI-1, MMPs und insbesondere Src-Kinasen) für die durch Nef vermittelte Blut-Hirn-Schrankenstörung untersuchen. Da Nef über hochaffine molekulare Bindungen mit Src-Kinasen auch per se Einfluss auf die Aktivierung dieser wichtigen intrazytoplasmatischen Signalmoleküle nehmen könnte, wollen wir - mit Sicht auf die bekannte indirekte chemotaktische Wirkung von Nef - die Bedeutung der Interaktionen von Nef und Src-Kinasen für die Zellaktivierung und Ausschüttung von chemotaktischen Mediatoren (z.B. Chemokinen) analysieren.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Persons: Professorin Dr. Hildegard Büning; Professor Dr. Michael Hallek; Professor Dr. Hans-Walter Pfister