Differentielles Infektionsverhalten human-pathogener, porciner und aviärer Influenza A Viren in humanen Lungen

Der humane Respirationstrakt ist der primäre Replikationsort human-pathogener Influenzaviren. Während dieses Gewebe für die meisten aviären Viren nicht permissiv ist, replizieren hoch-pathogene aviäre H5 N 1 Viren effizient. Humane Lungenepithelzellen exprimieren humane und aviäre Influenzavirusrezeptoren. Die unterschiedliche Replikationsfähigkeit ist daher nicht allein durch einen unterschiedlichen Rezeptorbesatz zu erklären, und vermutlich durch weitere unbekannte Faktoren bedingt. Bisherige Studien zur Influenzavirusinfektion nutzen weitgehend Tiermodelle oder Zelllinien. Ein neu etabliertes humanes ex vivo Lungenkulturmodell ermöglicht die Charakterisierung der Influenzavirusinfektion direkt im primären humanen Lungengewebe. Verschiedene Influenzaviren wurden mittels Plaqueassays und Immunhistologie hinsichtlich ihrer Replikationsfähigkeit und ihres Zelltropismus in der humanen Lunge untersucht. Während ein saisonales H3 N 2 Virus sowie ein hoch-pathogenes H5 N 1 Virus effizient replizierten, vermehrten sich ein niedrig-pathogenes aviäres und ein klassisches porcines Virus kaum. Zwei neue Stämme des „swine origin“ H1 N 1 Virus replizierten effizienter als ein klassischer porciner Stamm, jedoch schwächer als das saisonale Virus. Dies deutet auf eine bisher nur bedingte Adaption an den humanen Wirt hin. Trotz der deutlich unterschiedlichen Replikationsraten waren sowohl das human-pathogene als auch das niedrig-pathogene aviäre Virus immunhistologisch nachweisbar, was auf eine verminderte Replikationsfähigkeit des aviären Virus im humanen Wirt hinweisen könnte. Beide Viren zeigten zudem Unterschiede im Zelltropismus. Während das aviäre Virus vorwiegend in Alveolarepithelzellen nachweisbar war, konnte das saisonale Virus im Bronchial- und Alveolarepithel nachgewiesen werden. Entsprechende Versuche fanden vergleichend mit etablierten Zelllinien statt. Zusammengefasst ermöglicht dieses Modell einen experimentellen Zugang zur Influenzainfektion mit hoher klinischer Relevanz.