Auswirkung des Coxsackie- Adenovirus- Rezeptorproteins, CAR 4/7 auf CVB 3 induzierte Myokarditis in BALB / c Mäusen

Abstract

Der Coxsackie- Adenovirus Rezeptor (CAR) ist ein Protein, welches der Immunglobulin Superfamilie angehört. CAR spielt eine Rolle bei der embryonischen Entwicklung, Immunreaktion und beim Zell–Zell-Kontakt. Daneben dient er dem Coxsackievirus B3 und Adenovirus als Virusrezeptor. CAR bildet durch Proteolyse und alternatives Splicing lösliche Rezeptoren, die wie für andere lösliche Rezeptoren gezeigt wurde antagonistische und/oder agonistische Wirkung auf den membranständigen Rezeptor ausüben könnten. Lösliches CAR zeigte in vitro antivirale Effekte, und wurde von uns erfolgreich zur myokardialen Virusreduktion CVB 3 infizierter Mäuse eingesetzt. In dieser Studie sollte spezifisch geklärt werden, welchen Einfluss die Behandlung mit löslichem CAR 4/7 auf das Immunsystem dieser CVB 3 infizierten Mäusen ausübt. Die humorale Immunantwort wurde mittels ELISA und Western Blot analysiert. Zur Beschreibung der zellulären Immunantwort im Myokard wurden histologische und immunhistologische Analysen am Myokard CAR 4/7 behandelten, CVB 3 infizierten Mäuse im Vergleich zu nicht-infizierten und unbehandelten Tieren durchgeführt. Sowohl die Behandlung mit CAR 4/7 als auch die CVB 3 Infektion induzierte unabhängig voneinander eine Erhöhung des Gesamt IgG- Gehaltes im Serum der Tiere. Die Behandlung von CVB 3 infizierten Mäusen mit CAR 4/7 führte zu einem additiven Effekt. Die Gabe von CAR 4/7 verursachte die Produktion von CAR spezifischen Antikörpern, die mit membranständigen und löslichen CAR interagierten. Es entstanden Autoantikörper. Mittels histologischer Analysen wurde eine myokadiale Infiltration mit immunkompetenten Zellen und Myozytolyse im Herzgewebe von CVB 3 infizierten Mäusen beobachtet. Die Behandlung der CVB 3 infizierten Mäusen mit CAR 4/7 führte zudem zu einer massiven Erhöhung der zellulären Immunantwort in den infizierten Herzen; die Makrophageninfiltration nahm deutlich zu. Bei den nicht infizierten, CAR 4/7 behandelten Tieren zeigten sich jedoch keine zellulären Infiltrationen oder Gewebsschädigungen. Die Reduktion der Viruslast mag zum einen durch die direkte Interaktion von CAR 4/7 mit dem Virus herrühren, die zur Blockierung der Bindung von CVB 3 an den membranständigen CAR und zur Senkung der Zellinfektion führt. Die Produktion von CAR spezifischen Antikörpern, die die Bindungsstelle an den Rezeptor für das Virus blockieren, scheint den antiviralen Effekt zu verstärken. Eine Senkung der Viruslast durch das zelluläre Immunsystem im Herzen kann jedoch ausgeschlossen werden, da eine Reduktion des myokardialen Virustiters schon vor der Aktivierung der myokardialen Infiltration mit immunkompetenten Zellen erfolgte. Somit eignet sich eine CAR 4/7 Behandlung zur Senkung der myokardialen Viruslast, führt jedoch zu autoimmunologischen Reaktionen und zur Steigerung der zellulären und humoralen Immunität im Herzen.

Coxsackie adenovirus receptor (CAR) is involved in immunological processes, and its soluble isoforms have antiviral effects on coxsackievirus B3 (CVB3) infection in vitro. We explored in this study the impact of CAR4/7, a soluble CAR isoform, on CVB3-induced myocarditis in BALB/c mice. BALB/c mice were treated daily with recombinant CAR4/7 or buffer for 9 days. Half of each group was infected with CVB3 on day 3, and all mice were killed on day 9. Myocardial CVB3 titer, histology, and serology were analyzed. Treatment with CAR4/7 led to a significant reduction of myocardial CVB3 titer. CAR4/7 application, however, resulted in increased myocardial inflammation and tissue damage in CVB3-infected hearts.CAR4/7 treatment induced the production of antibodies against the respective antigens. CAR4/7-, virus-negative sera reacted against myocardial tissue and cellular membranous CAR, and significantly inhibited CVB3 infection in vitro. Thus, CAR4/7 suppressed CVB3 infection in vivo, supporting the concept of receptor analog in antiviral therapy. However, CAR4/7 treatment also leads to an aggravation of myocardial inflammation and injury most likely secondary to an autoimmune process.