Die Erkältung bekämpfen

Erkältungsforscher strichen Anfang der 1960er-Jahre das Wort Heilmittel aus ihren Lexika, als sie entdeckten, dass etwa 200 verschiedene Viren Erkältungen verursachen können – viel zu viele, um sie mit einem Impfstoff, der herkömmlichen Methode zur Bekämpfung einer Infektionskrankheit, zu besiegen. Mit der Entdeckung jeder neuen Familie von Erkältungsviren – Rhinovirus, Coronavirus, Coxsackie-Virus, Adenovirus, Respiratory Syncytial Virus, um nur einige zu nennen – verfielen die Forscher in tiefere Angst. Und als die Finanzierung der Erkältungsforschung durch die National Institutes of Health auf derzeit 2 Millionen US-Dollar pro Jahr schrumpfte, was nur 0,02 Prozent ihres Gesamtbudgets entspricht, wandten sich die meisten Forscher der Untersuchung von Influenza, Herpes, AIDS oder anderen Viruserkrankungen zu. .



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Aber nach Jahren unauffälliger Forschung glauben Biologen, die sich weiterhin der Bekämpfung der Erkältung verschrieben haben, eine Strategie entwickelt zu haben, um sowohl die Vermehrung von Erkältungsviren zu stoppen als auch die Immunantwort zu dämpfen, die Symptome hervorruft – zusammen, das nächste, was noch kommt eine Heilung.

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Diese Geschichte war Teil unserer Ausgabe vom Februar 1997





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Dieses optimistische Szenario entwickelte sich parallel zu der allmählichen wissenschaftlichen Aufklärung darüber, wie das Immunsystem reagiert – oder genauer gesagt überreagiert –, wenn es auf ein Erkältungsvirus trifft. Obwohl Erkältungsviren nur etwa 1 Prozent der Epithelzellen infizieren, die die Nasengänge auskleiden (ein bloßer Nadelstich im Vergleich zu den meisten anderen infektiösen Viren), bringen sie das Immunsystem dazu, einen vollwertigen Angriff zu starten, der zum All führen kann -zu bekannte Verstopfung, laufende Nase, Schmerzen und Schmerzen.

Niemand ist sich sicher, warum das Immunsystem so heftig reagiert oder warum die daraus resultierenden Symptome uns so mies fühlen. Die Forschung zeigt jedoch, dass diese aggressive Reaktion bei Wirbeltieren und Wirbellosen vorhanden ist, was darauf hindeutet, dass die Vorteile des Overkills im Laufe der Entwicklung des Menschen die Nachteile überwogen.

Das Immunsystem als Teil des Problems zu betrachten und nicht nur den Viren die Schuld zu geben, ist auf jeden Fall der Beginn von etwas Neuem, sagt Jack M. Gwaltney Jr., Medizinprofessor an der University of Virginia School of Medicine hat bahnbrechende Behandlungen entwickelt, die darauf abzielen, die außer Kontrolle geratene Reaktion des Körpers auf Erkältungsviren zu unterbinden. Ein wichtiger Hinweis führte Gwaltney und seine Kollegen zu dieser neuartigen Theorie: Die Erkenntnis, dass, obwohl viele verschiedene Viren Erkältungen verursachen, die Reaktion des Körpers bei jedem fast gleich ist.



Diese Reaktion beginnt, nachdem virusbeladene Tröpfchen, oft durch Niesen oder Husten einer anderen Person, mit Nasenepithelzellen in Kontakt kommen. Im Fall von Rhinoviren, einem Stamm, der die meisten Erkältungen verursacht, heftet sich das Virus an einen Rezeptor, der die Oberfläche der Zellen bedeckt. Dieser Rezeptor, der als interzelluläres Adhäsionsmolekül-1 oder ICAM-1 bezeichnet wird, ist für die meisten Menschen in der Natur so rutschig wie Seide, aber wie ein Klettverschluss für ein Rhinovirus.

Sobald das Virus in die Nasenzellen eindringt, reagiert das cholinerge Nervensystem - eine frühe Verteidigungslinie, die so genannt wird, weil ihre Signale von einem Neurotransmittermolekül namens Acetylcholin übertragen werden -, indem es die Sekretion einer dünnen wässrigen Flüssigkeit durch die Schleimhäute auslöst, um zu versuchen, das Virus ausspülen. Wenn dies passiert, spüren die meisten Menschen sofort, dass sie etwas bekommen.

Ein Molekularbiologe würde ein paar Stunden, eine große Tafel und mehrere Farben Kreide brauchen, um zu skizzieren, was als nächstes passiert, wenn mit dem Virus infizierte Zellen das körpereigene Äquivalent des Internets anzapfen - eine komplexe Reihe von Immunreaktionen, von denen einige hilfreich sind das Virus abwehren oder zerstören, aber auch Menschen unglücklich machen können.

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Zuerst setzen die Epithelzellen Histamin frei, ein Proteinhormon (oder Zytokin), das nahe gelegene Blutgefäße erweitert und die Region mit Flüssigkeit überflutet, was eine bereits laufende Nase verschlimmert. Gleichzeitig erkennen infektionsbekämpfende weiße Blutkörperchen, die entlang der Arterien in der Nähe der Infektion pulsieren, einen von Zytokinen erzeugten Beacon aus den gestressten Epithelzellen und rutschen aus den geschwollenen Blutgefäßen heraus, um das infizierte Gewebe zu erreichen.



Sobald sie ankommen, setzen die weißen Blutkörperchen eigene Zytokine frei, darunter Interferon-alpha2, das nahegelegenen Zellen signalisiert, Enzyme herzustellen, die die Virusreplikation stören. Sie signalisieren dem infizierten Gewebe auch, Prostaglandin freizusetzen, eine hormonähnliche Verbindung, die die Erweiterung benachbarter Blutgefäße erhöht, die Körpertemperatur erhöht, um die Virusreplikation zu verlangsamen, und die Produktion neutralisierender Antikörper initiiert. Ein Arzt würde das Endergebnis als Entzündung bezeichnen, da das betroffene Nasengewebe gerötet, warm, geschwollen und empfindlich erscheint, aber die meisten Leute würden es einfach eine schlimme Erkältung nennen.

Gwaltney und andere hofften, dass Erkältungen geheilt werden könnten, wenn Interferone entdeckt wurden. Aber Studien am Menschen haben bewiesen, dass diese antiviralen Zytokine praktisch nichts zur Linderung der Erkältungssymptome beitragen. Leider haben auch herkömmliche entzündungshemmende Medikamente allein nicht gewirkt. Wie Gwaltney erklärt, ist es immer noch wichtig, das Virus zu eliminieren, nicht weil es so gefährlich ist – ist es nicht – sondern weil es die starke Immunantwort verlängert, ähnlich wie der Grat unter dem Sattel eines Pferdes ein Pferd dazu bringt, weiter zu bocken unkontrolliert.

Gwaltney fragte sich, was passieren würde, wenn eine Kombination aus entzündungshemmenden und antiviralen Medikamenten wirksam wäre. So gab er 1992 freiwillig mit Erkältungsviren infizierten menschlichen Freiwilligen ein Nasenspray mit drei Medikamenten: Ipratroprium, ein von der FDA zugelassenes Anticholinergikum, das an Nervenrezeptoren mit Acetylcholin konkurriert (um das durch das cholinerge Nervensystem verursachte Schnupfen zu dämpfen); Naproxen, ein von der FDA zugelassenes entzündungshemmendes Medikament, das die Prostaglandinsynthese stört (um die Erweiterung der Blutgefäße, Schmerzen und Fieber zu reduzieren); und das antivirale Zytokin Interferon-alpha2b (um die Replikation von Rhinoviren zu hemmen). Er stellte fest, dass die Medikamentenkombination die Symptome von Rhinovirus-Infektionen reduzierte, aber gegen andere Erkältungsviren unwirksam war.

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Gwaltney, der ein Patent auf die medikamentöse Therapie besitzt, hofft, dass es die Symptome bei 50 Prozent der durch Rhinoviren verursachten Erkältungen reduzieren wird. Derzeit sucht er ein Pharmaunternehmen, das seine Behandlung verpackt und verkauft.

Auf der Suche nach Wirkstoffen, die gegen alle Erkältungsviren wirksam wären, haben Forscher inzwischen weitere Zytokine in der Flüssigkeit von mit Erkältungsviren infizierten Geweben entdeckt. Ronald Turner, Direktor der Abteilung für pädiatrische Infektionskrankheiten und klinische Immunologie an der Medical University of South Carolina, sagt, dass eines davon, Interleukin-8 (IL-8), in praktisch allen Nasenflüssigkeiten von Erkältungspatienten gefunden wird, während Zytokine die an anderen Arten von Infektionen beteiligt sind, sind nur zeitweise vorhanden.

Diese Beweise haben ihn und andere zu der Annahme veranlasst, dass ein wirksamer IL-8-Blocker, falls einer entwickelt werden könnte, den Entzündungsprozess bei allen Erkältungen kurzschließen könnte. Tatsächlich ist die Suche nach sicheren und wirksamen Zytokinblockern, einschließlich eines IL-8-Blockers, heute einer der heißesten Forschungsbereiche einer Reihe von Pharmaunternehmen – nicht nur für die Behandlung von Viruserkrankungen, sondern auch für oft tödliche bakterielle Infektionen.

Antivirale Wirkstoffe

Forscher von Agouron Pharmaceuticals in La Jolla, Kalifornien, behaupten, andere Verbindungen entdeckt zu haben, die Erkältungsviren angreifen, darunter eine, die die 3C-Protease hemmt, ein Enzym, das für die Rhinovirus-Replikation essentiell ist. Das Enzym, das wie ein Donut geformt ist, rutscht das lange Virusprotein herunter und schneidet den Strang vor der Replikation genau an den richtigen Stellen. Agouron entwickelt Chemikalien, die angeblich das Donut-Loch verstopfen und das Enzym immobilisieren können.

An einer anderen Front testet Bayer Corp. ein Spray, das Rhinoviren daran hindert, sich an die ICAM-1-Rezeptoren auf Nasenepithelzellen anzuheften. Das Spray, das lösliches ICAM-1 enthält, hat das Auftreten von Erkältungen bei Schimpansen reduziert. Das Unternehmen plant, das Spray an freiwilligen Probanden zu testen, denen das Spray während der kalten Jahreszeit mehrmals täglich verabreicht wird, um festzustellen, ob es ihre Erkältungshäufigkeit verringert.

Wenn sich solche antiviralen Wirkstoffe als erfolgreich erweisen, könnten sie prophylaktisch eingesetzt werden, um eine Erkältung von vornherein zu verhindern und so auf entzündungshemmende Medikamente zu verzichten. Aber laut David Proud, Biochemiker und Medizinprofessor bei Johns Hopkins, der sich auch mit Erkältungsforschung beschäftigt, wird ein solches Produkt möglicherweise keinen großen Markt finden, es sei denn, es wird von einem entzündungshemmenden Mittel begleitet. Offensichtlich möchten Sie Erkältungsviren so früh wie möglich auf dem Weg blockieren, sagt er. Tatsache ist jedoch, dass die meisten Patienten nicht bereit sind, Geld auszugeben, bis sie sich infiziert haben.

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