Persistierende Infektionen mit den high-risk HPV (HR-HPV) Typen 16, 18, 31, 33, 35, 39, 45, 51, 52, 56, 58 und 59 sind für die Entstehung von Gebärmutterhalskarzinomen und anderen ano-genitalen Karzinomen verantwortlich. HPV besitzen ein kleines, doppelsträngiges DNA-Genom, das nur ca. zehn virale Proteine kodiert, und sind daher auf zelluläre Replikationsfaktoren für die Virusvermehrung angewiesen. HPV infizieren nach Mikrowunden oder Traumen Keratinozyten in der Basalzellschicht der verhornenden Haut oder Schleimhaut. Der virale Replikationszyklus hängt vom Differenzierungszustand der infizierten Keratinozyten ab und kann in organähnlichen Zellkulturmodellen analysiert werden. HPV werden nach Bindung an Rezeptoren auf der Wirtszelle internalisiert und das Genom wird in den Zellkern transportiert. Die Expression von viralen Regulatorproteinen führt zu einer begrenzten Vermehrung der Virusgenome in basalen und suprabasalen Keratinozyten. Die viralen Onkoproteine E6 und E7 induzieren in suprabasalen Zellen den Wiedereintritt in den Zellzyklus und aktivieren so die zelluläre und virale DNA Replikation. Gleichzeitig mit der Amplifikation der viralen Genome in suprabasalen Zellen kommt es zur Aktivierung des späten viralen Promoters, was in terminal differenzierten Keratinozyten zur Expression der viralen L1 und L2 Kapsidproteine und somit zu infektiösen Viruspartikeln führt. Neuere Daten weisen überaschenderweise daraufhin, dass die Replikation von HR-HPV Genomen in suprabasalen Zellen eine Aktivierung von DNA-Schädigungs-Signaltransduktionswegen („DNA Damage Response“) und zelluläre DNA-Rekombinationsproteine benötigt. Auf der Basis dieser Befunde werden Modelle zur Progression von produktiven HR-HPV Läsionen zu Zervixkarzinomen diskutiert.
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