Was sind Viren?

Viren sind Infektionserreger, welche Erkrankungen unterschiedlicher Schweregrade hervorrufen können. Sie verbreiten sich durch Aerosole, Tröpfchen, beim Sex, durch verunreinigte Lebensmittel oder durch eine Schmierinfektion. Da Viren nur zwischen 20 und 300 Nanometer groß sind, können sie unter einem gewöhnlichen Lichtmikroskop nicht erkannt werden. Zur Identifikation benötigt man zwingend ein Elektronenmikroskop. Im Gegensatz zu Bakterien sind Viren keine Lebewesen. Viren bestehen weder aus einer eigenen Zelle, noch verfügen sie über eine eigene Energiegewinnung oder betreiben Proteinsynthese. Vielmehr sind Viren auf sogenannte Wirtszellen angewiesen. Das sind lebende Zellen von Tieren, Pflanzen oder Menschen, in die die Viren eindringen. Sollten sie keine Wirtszelle finden, sterben sie früher oder später ab. Ähnlich wie Bakterien können auch Viren viele verschiedene Formen annehmen. Mal können sie wie Kaulquappen einen langen Schwanz aufweisen oder ein rundes, bzw. ein stäbchenförmiges Aussehen annehmen.

Wie sind Viren aufgebaut?

Viren sind recht einfach gebaut. Sie verfügen über ein oder mehrere Moleküle. Darüber hinaus weisen einige Viren eine Eiweißhülle auf:

• Erbgut (Genom): enthält das Erbgut des Virus. Dieses kann je nach seinen Zuckerbausteinen als Desoxyribonukleinsäure (DNA) oder Ribonukleinsäure (RNA) gebaut sein. Mediziner unterscheiden daher DNA-Viren wie Adenoviren, Herpes- oder Pockenviren von den RNA-Viren, zu denen HI-Viren, Corona-, Grippe-, Hepatitis- oder Masern-Viren gehören.
• Kapsid: So wird der Proteinmantel um das Viren-Genom genannt. Beide zusammen genommen heißen sie Nukleokapsid.
• Hülle: Einige Virenarten verfügen noch über eine äußere Hülle, welche aus einer Lipiddoppelschicht besteht. Sie können aus speziellen Rezeptorproteine, den sogenannten Spikes bestehen, welche dem Virus beim Anheften an eine Wirtszelle helfen.

Die sogenannten Viroide gehören wohl zu jenen, welche am einfachsten gebaut sind. Sie verfügen lediglich über ein Genom, d.h. ein ringförmiges RNA-Molekül.

Lösen alle Viren Krankheiten aus?

Viele Viren kommen in unserer natürlichen Umgebung vor. Doch nicht alle Viren befallen automatisch den Menschen oder lösen zwingend Krankheiten aus. Oftmals verhindert nämlich das menschliche Immunsystem, dass Viren überhaupt in den Körper eindringen. Dennoch existieren schwerwiegende Infektionen, welche durch Viren ausgelöst werden. Hierzu gehören neben einer Erkältung, zum Beispiel auch Lippenherpes, Magen-Darm-Infektionen oder HIV/AIDS. Auch die typischen Kinderkrankheiten Masern, Röteln und Windpocken werden durch Viren ausgelöst.

Wie verbreitet sich ein Virus?

Viren benötigen zur Vermehrung Wirtszellen, welche zum Beispiel rote oder weiße Blutkörperchen, aber auch Leber- oder Muskelzellen sein können. Dazu dringen sie in unseren Körper ein und beginnen innerhalb der menschlichen Zellen sich zu vermehren. Dazu dockt das Virus an die Wirtszelle an und lässt von ihr die jeweiligen Bausteine, welche zur Vermehrung benötigt werden, produzieren. Denn ist erst einmal das Erbgut des Virus freigesetzt, wird die Wirtszelle gezwungen, Viruspartikel zu reproduzieren und damit bei der Ausbreitung des Virus zu helfen. Nachdem die Wirtszelle ihre Aufgabe erfüllt hat, stirbt sie ab und setzt die Viren frei, welche sich wiederum neue Wirtszellen suchen. Der Lebenszyklus von Viren gliedert sich dabei wie folgt:

• Andocken (Adsorption) an eine Wirtszelle: Das Virus bindet sich an die Oberflächenproteine in der Zellmembran.
• Eindringen (Penetration) in die Wirtszelle: Dies gelingt etwa über Fusion oder Endozytose.
• Freisetzung des Viren-Genoms (Uncoating) im Inneren der Wirtszelle: Die virale Nukleinsäure wird aus dem Proteinmantel sowie der Virushülle, sofern vorhanden, freigesetzt.
• Vermehrung (Replikation) der benötigten Virusbausteine: Das Erbgut des Virus wird vervielfältigt und abgelesen.
• Zusammenbau (Assembly) von neuen Viren: Der Virus wird in einen Proteinmantel verpackt.
• Freisetzung der neuen Viren, nachdem die Wirtszelle abgestorben ist: Bei einigen behüllten Virusarten erfolgt dies durch Aufplatzen der Wirtszelle.

Wie schnell verbreiten sich Vire?

Mediziner nennen die Zeitspanne vom Beginn der Uncoating-Phase bis zum Auftreten erster neuer Viren in der Wirtszelle als Eklipse. Je nach Virenart dauert diese Phase unterschiedlich lange. Während sie bei den Adenoviren zirka 30 Stunden betragen kann, kann sich diese Phase bei den Retroviren auf acht bis zehn Stunden und bei den Herpesviren auf etwa fünf Stunden belaufen.

Wie werden virusbedingte Krankheiten behandelt?

Die Art der Virusbehandlung hängt ganz von dem jeweiligen Virus, dessen Schweregrad und Infektionsverlauf ab. Viren können im Gegensatz zu Bakterien nicht einfach mit Medikamenten behandelt werden. Insbesondere die Anwendung von Antibiotika sind bei Virus-Erkrankungen wirkungslos. Sollte ein Arzt dennoch Antibiotika verschreiben, hat dies meist den Grund, dass sich durch die Virusinfektion zusätzlich eine bakterielle Infektion entwickeln kann. Diese soll durch Antibiotika behandelt, bzw. verhindert werden. Neben der Verschreibung von Antibiotika sind jedoch auch antivirale Medikamente, die sogenannten Virostatika, möglich. Diese wirken allerdings nur bei einzelnen Virusarten. Virostatika können in einigen Fällen die Ausbreitung, d.h. die Vermehrung von Viren unterdrücken, jedoch nicht abtöten.

Neben Virostatika gibt es auch die sogenannten Interferone. Diese sind körpereigene Botenstoffe. Sie werden von vielen Körperzellen als Reaktion auf eine Virusinfektion gebildet. Da sie eine antivirale Wirkung besitzen, spielen sie bei der körpereigenen Immunabwehr eine wichtige Rolle. Um gerade Patienten mit einem geschwächten Immunsystem behandeln zu können, gibt es mittlerweile auch künstlich hergestellte Interferonpräparate. Diese sind als Medikamente gegen bestimmte Viren, zum Beispiel chronische Verläufe von Hepatitis B und C und/oder gegen Genitalwarzen einsetzbar.

Virus-Varianten

Um ihr Überleben zu sichern, agieren Viren sehr flexibel. So verändert sich zum Beispiel das Grippe-Virus (Influenzavirus) ständig, umso leichter an der körpereigenen Abwehr vorbei in den menschlichen Organismus einzudringen. Der sogenannte Grippe-Impfstoff schützt daher nur für ein Jahr, da sich der Influenzavirus bei der nächsten Grippewelle schon wieder geändert hat. Deswegen muss der Impfstoff jährlich an die Eigenschaften der neuen Virusmutanten angepasst werden.

Inwiefern unterscheiden sich Viren von Bakterien?

Sowohl Viren als auch Bakterien sind infektiöse Krankheitserreger. Jedoch unterscheiden sie sich in den folgenden Punkten voneinander:

• Nukleinsäure: Während das Genom der Bakterien immer aus DNA besteht, kann jenes der Viren aus RNA oder seltener aus DNA bestehen.
• Zellplasma (Zytoplasma): Während Bakterien ähnlich wie menschliche und tierische Zellen aus einer Zelle mit Zytoplasma im Inneren bestehen, haben Viren nichts vergleichbares.
• Vermehrung: Während fast alle Bakterien über einen eigenen Stoffwechsel und eine eigenständige Zellvermehrung verfügen, sind Viren zur Verbreitung auf Wirtszellen angewiesen.