Neurotropismus

Neurotropismus (von griech. neuron — Nerv und tropos — Richtung, Eigenschaft) bezeichnet die spezifische biologische Fähigkeit bestimmter Viren und Bakterien, Zellen des zentralen und peripheren Nervensystems (Neuronen und Gliazellen) selektiv zu befallen, zu infizieren und in ihnen zu überleben.

Ätiologie und Pathophysiologie

Das menschliche Gehirn wird durch eine wirksame physiologische Barriere geschützt — die Blut-Hirn-Schranke (BHS), die die meisten Toxine und Mikroben im Blut nicht passieren lässt.

Viren, die Nervenzellen infizieren, werden als neuroinvasiv bezeichnet, während diejenigen, die Erkrankungen des Nervensystems hervorrufen können, als neurovirulent bezeichnet werden. Diese Eigenschaften variieren von Virus zu Virus, können kombiniert auftreten, und mitunter kann eine von ihnen überwiegen.

Neurotrope Viren (Herpes-simplex-Virus, Tollwutvirus, Enteroviren) haben im Verlauf der Evolution einzigartige Mechanismen zur Umgehung dieses Schutzes entwickelt:

• retrograder axonaler Transport — das Virus dringt in eine Nervenendigung in der Haut oder im Muskel ein (beispielsweise bei einem Tierbiss). Anschließend bindet es an spezielle Transportproteine innerhalb der Nervenfaser (des Axons) und gelangt daran wie auf Schienen aufwärts, bis es die Medulla spinalis und das Gehirn erreicht;
• Eindringen über das Blut — nach dem Eintritt in den Organismus gelangt das Poliovirus in das Blut, überwindet die BHS und befällt die motorischen Zellen der Vorderhörner der Medulla spinalis sowie die Hirnnervenkerne;
• Weg des „Trojanischen Pferdes“ — das Virus (beispielsweise ein Coronavirus) gelangt „unter dem Schutz“ entweder entlang der Fasern des Riechnervs oder innerhalb von Immunzellen (Makrophagen), die die BHS regulär passieren, direkt in das Hirngewebe.

Klinische Signifikanz

Der Neurotropismus bestimmt den Schweregrad und die Spezifität der Erkrankung. Nach dem Eindringen in das Nervensystem kann der Erreger eine akute Entzündung mit Zerstörung von Zellen verursachen (Enzephalitis, Meningitis, paralytische Poliomyelitis).

Das Herpes-simplex-Virus weist eine geringe Neuroinvasivität, jedoch eine hohe Neurovirulenz auf und geht in den Nervenganglien in einen lebenslangen latenten Zustand über.

Einige durch neurotrope Viren verursachte Infektionen sind durch ein hohes Risiko für Letalität und neurologische Defizite (neurologische Residuen) nach der Genesung gekennzeichnet.