Das Hüllprotein (Env) des humanen Immundefizienz-Virus (HIV) vermittelt den infektiösen Eintritt in Zielzellen. Die Interaktion von Env mit dem CD4-Rezeptor und einem Chemokinrezeptor ist für die Infektion essentiell. Die Bindung an sogenannte Anheftungsfaktoren ist dagegen für den infektiösen Eintritt nicht erforderlich, sie kann jedoch die Infektionseffizienz stark erhöhen. Der Anheftungsfaktor DC-SIGN wird auf submukosalen dendritischen Zellen exprimiert und verstärkt die HIV-Infektion benachbarter T-Zellen (Trans-Infektion). Es wurde initial postuliert, dass die DC-SIGN-abhängige Bindung von HIV an dendritische Zellen die sexuelle Übertragung des Virus fördert. Neuere Arbeiten zeigen jedoch, dass neben DC-SIGN weitere, zum Teil unbekannte Faktoren die effiziente Anheftung von HIV an dendritische Zellen und Zelllinien vermitteln. Weiterhin wurde dokumentiert, dass Polymorphismen im DC-SIGN-Gen das Risiko einer HIV-Infektion bei parenteraler, nicht jedoch bei mukosaler Übertragung beeinflussen. Diese Beobachtung kann dahingehend interpretiert werden, dass DC-SIGN-exprimierende dendritische Zellen in den Schleimhäuten für die sexuelle Übertragung von HIV nicht wichtig sind, während bis dato unbekannte DC-SIGN-positive Zellen nach dem Eindringen des Virus in die Blutbahn dessen Ausbreitung fördern. Das Ziel dieser Arbeit war es daher, weitere DC-SIGN-positive Zelltypen bzw. weitere HIV-Anheftungsfaktoren zu identifizieren und deren Bedeutung für die Disseminierung des Virus zu untersuchen. Im Rahmen dieser Arbeit konnte CLEC-2 als neuer HIV-Anheftungsfaktor identifiziert werden. Es konnte gezeigt werden, dass CLEC-2 auf Thrombozyten und Megakaryozyten exprimiert wird und dass Thrombozyten in einer zum Teil CLEC-2-abhängigen Weise die HIV-1-Trans-Infektion von CD4-positiven Zielzellen fördern. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass Thrombozyten DC-SIGN exprimieren und dass DC-SIGN wesentlich zur HIV-Interaktion mit Thrombozyten beiträgt. Es ergaben sich Hinweise, dass CLEC-2 im Gegensatz zu DC-SIGN nicht mit dem HIV-Hüllprotein interagiert, sondern mit einem zellulären Faktor, der im Verlauf der Virusfreisetzung in die virale Hüllmembran inkorporiert wird. Expressionsanalysen und der Einsatz von siRNAs lieferten Hinweise darauf, dass es sich bei dem zellulären Faktor um Podoplanin handelt. Podoplanin ist ein Muzin-ähnliches Protein, das unter anderem auf 293T Zellen exprimiert wird, welche in der vorliegenden Arbeit für die Herstellung von HIV eingesetzt wurden. Die Beobachtung, dass auch Viren, die in Podoplanin-negativen Zellen generiert wurden, mit CLEC-2 interagierten, legt allerdings nahe, dass entweder im Verlauf der HIV-Infektion die Expression von Podoplanin induziert wird oder weitere CLEC-2-Liganden auf HIV-permissiven Zellen exprimiert werden. Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass Thrombozyten HIV mittels DC-SIGN und CLEC-2 binden und an T-Zellen übertragen; ein Prozess, der möglicherweise zur Ausbreitung von HIV in infizierten Personen beiträgt.The envelope protein (Env) of human immunodeficiency virus (HIV) mediates infectious entry into target cells. The interaction of Env with the CD4 receptor and a chemokine receptor is essential for infection, while binding to so-called attachment factors is dispensable. However, attachment factor engagement can profoundly augment infection efficiency. The attachment factor DC-SIGN is expressed on submucosal dendritic cells and it has been postulated that binding of HIV to DC-SIGN on dendritic cells might promote sexual transmission of HIV. However, more recent work suggests that dendritic cells can also bind to HIV in a DC-SIGN-independent manner and that DC-SIGN-negative cells can promote HIV infection of adjacent cells (trans-infection). Furthermore, it has been shown that polymorphisms in the DC-SIGN gene influence the risk of HIV infection upon parenteral, but not mucosal HIV transmission. This observation indicates that DC-SIGN on mucosal dendritic cells might not be involved in sexual transmission of HIV, whereas hitherto unknown DC-SIGN-positive cells might augment dissemination of the virus after its entry into the bloodstream. Therefore, the objective of this work was to identify new DC-SIGN-positive cells and new HIV attachment factors, and to determine their impact on HIV dissemination. In the present study the cellular surface protein CLEC-2 could be identified as a new HIV attachment factor. It could be shown that CLEC-2 is expressed on platelets and megakaryocytes, and that platelets mediate HIV trans-infection of T-cells in a partly CLEC-2-dependent manner. Furthermore, it could be demonstrated that platelets also express DC-SIGN and that this lectin is mainly responsible for HIV binding to platelets. Evidence was obtained that CLEC-2, in contrast to DC-SIGN, does not interact with the HIV Env protein but with a cellular factor incorporated into the viral membrane upon virus release. Expression analysis and siRNA-mediated knock-down demonstrated that this cellular factor is podoplanin, a mucin-type protein found to be expressed on 293T cells, which were routinely used for virus production. However, the observation that viruses generated in podoplanin-negative cells still interacted with CLEC-2 suggested that either endogenous podoplanin expression is induced during HIV infection or additional CLEC-2 ligands are expressed on HIV target cells. In summary, it could be demonstrated that platelets bind and transmit HIV to T-cells via DC-SIGN and CLEC-2, a process that might aid HIV dissemination in infected individuals
