Visual Universitätsmedizin Mainz

2. Oktober 2020

Anorganische Polyphosphate hemmen das Corona-Virus

Entdeckung der Universitätsmedizin Mainz könnte helfen, Infektionen mit SARS-CoV-2 zu vermeiden
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Anorganische Polyphosphate können das Andocken von Coronaviren an menschliche Zellen verhindern und die Schleimhaut zur Produktion von Mukus anregen. Bildquelle: Michael Plenikowski/W.E.G. Müller

Anorganische Polyphosphate sind lange Ketten aus Phosphatbausteinen. Sie werden von den Blutplättchen gebildet und kommen in allen menschlichen Zellen vor. Von einigen ist bereits bekannt, dass sie die Bindung von AIDS-Viren an deren potenzielle Wirtszellen hemmen. Nun haben Wissenschaftler der Universitätsmedizin Mainz gezeigt, dass anorganische Polyphosphate auch Infektionen durch das neuartige Coronavirus, SARS-CoV-2, vermeiden können. Wie die Forscher in der Zeitschrift „Biochemical Pharmacology“ berichten, könnte ihre Entdeckung zur Entwicklung einer medikamentösen Prophylaxe von COVID-19 führen und dadurch vor allem Menschen helfen, die zu wenige Blutplättchen haben und deshalb besonders gefährdet sind, eine SARS-CoV-2-Infektion zu erleiden.

Die Wissenschaftler unter Leitung von Prof. Dr. Dr. h.c. Werner E. G. Müller vom Institut für Physiologische Chemie der Universitätsmedizin Mainz hatten zunächst mithilfe von Computermodellen nachgewiesen, dass anorganische Polyphosphate an die sogenannten Spike-Proteine binden können. Dabei handelt es sich um die Teile der Coronaviren, mit denen diese an das sogenannte ACE2-Protein von Epithelzellen der Atemwege und der Lunge andocken, um danach ihr Erbmaterial in die Zellen zu übertragen. Durch Experimente haben die Forscher dann bestätigt, dass anorganische Polyphosphate tatsächlich Infektionen mit SARS-CoV-2 verhindern können, indem sie sich mit den Spike-Proteinen verbinden und dadurch das Andocken der Viren an die Zellen unterbinden.

„Somit haben wir eine neue Angriffsmöglichkeit gegen SARS-CoV-2 entdeckt“, sagt Professor Müller. Außerdem habe sein Team einen zweiten bisher unbekannten Effekt beobachtet: „Anorganische Polyphosphate stimulieren offenbar die Funktion der Mukus produzierenden Schleimhaut, die als Teil des angeborenen Immunsystems die Atemwege und die Lunge allgemein vor dem Eindringen von Viren, auch von SARS-CoV-2, schützt.“

Nach Angaben der Forscher sind anorganische Polyphosphate ungiftig, synthetisch herstellbar und einfach vom menschlichen Körper abzubauen. In spezielle Nanopartikel verpackt, die das Team bereits entwickelt habe, könnten sie zum Beispiel mithilfe von Nasensprays eingenommen werden. „Wir hoffen, dass anorganische Polyphosphate in Zukunft einen Beitrag zur Prophylaxe gegen COVID-19 leisten“, sagt Müller. „Unsere Ergebnisse legen nahe, dass sie das Immunsystem von solchen Patienten stärken könnten, die an einem Mangel an Blutplättchen leiden und deshalb besonders gefährdet sind.“

 

Originalpublikation:
The inorganic polymer, polyphosphate, blocks binding of SARS-CoV-2 spike protein to ACE2 receptor at physiological concentrations;
Meik Neufurth, Xiaohong Wang, Emad Tolba, Ingo Lieberwirth, Shunfeng Wang, Heinz C. Schröder, and Werner E.G. Müller;  Biochemical Pharmacology, 6. Sept. 2020 (online);
DOI: 10.1016/j.bcp.2020.114215
Link: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7474874/

 

Weitere Informationen:  

Bildunterschrift: Anorganische Polyphosphate können das Andocken von Coronaviren an menschliche Zellen verhindern und die Schleimhaut zur Produktion von Mukus anregen. Dieser schützt als Teil des angeborenen Immunsystems die Atemwege und die Lunge allgemein vor dem Eindringen von Viren.
Bildquelle: Michael Plenikowski/W.E.G. Müller  

Kontakt:
Univ.-Prof. Dr. Dr. h.c. Werner E.G. Müller,
Institut für Physiologische Chemie, Universitätsmedizin Mainz,
Telefon 06131 39-25910, Fax 06131 39-25243, E-Mail  wmueller@uni-mainz.de

 

Pressekontakt: Barbara Reinke, Unternehmenskommunikation, Universitätsmedizin Mainz, Telefon 06131 17-7428, Fax 06131 17-3496, E-Mail barbara.reinke@unimedizin-mainz.de

 

 

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