Einleitung

Bei einer Virusinfektion handelt es sich um eine Ansteckung mit Viren, durch die eine Krankheit ausgelöst wird. Viren (Sg. das Virus; lat. virus = Gift) nutzen Organismen als Wirt, um sich vermehren zu können. Dabei wird der Stoffwechsel des Wirts stark beeinflusst, das schwächt den Organismus. Stellenweise führt das sogar zum Tod der Wirtszellen. Virusinfektionen können auf unterschiedliche Weisen übertragen werden:

• Tröpfcheninfektion: Etwa durch Husten oder Niesen entstehen kleine Tröpfchen in der Luft. So können Krankheitserreger durch das Atmen in unsere Körper gelangen. Influenzaviren (= Grippeviren) werden auf diese Weise übertragen.
• Schmierinfektion: Meist sind Schmierinfektionen auf mangelnde Hygiene, wie fehlendes Händewaschen zurück zuführen. Die Infektion geschieht dann über Berührung. Adenoviren, die z. B. Bronchitis auslösen, werden so übertragen.
• Insekten: Viren werden auch durch bzw. mit dem Blut übertragen. Über blutsaugende und infizierte Insekten können die Viren dann auf den Menschen übertragen werden. In Süddeutschland wird FSME (Frühsommer-Meningoenzephalitis) etwa durch Zeckenbisse übertragen.

Aufbau

So vielfältig Viren sind, weisen sie einige Gemeinsamkeiten auf. Alle Viren haben im Gegensatz zu Zellen einen sehr einfachen Aufbau und bestehen aus...

• ...Nukleinsäuren. Das Erbgut ist in DNA oder RNA gespeichert und liegt als Ring oder als Strang vor. Viren haben im Vergleich zu Bakterien oder anderen Lebewesen sehr wenige Gene.
• ...einer Struktur aus Proteinen, die das Erbgut umgibt. Diese wird als Capsid bezeichnet. Capside können sehr unterschiedlich aussehen (siehe Abbildung 2, 3, 4).

Einige Viren besitzen sogar noch eine...

• ...Virushülle. Diese Hülle ist aus einer Biomembran aufgebaut. Auf der Membran liegen Proteine, mit denen das Virus an seine Wirtszellen andocken kann.

Die Größe von Viren ist sehr unterschiedlich. Alle sind jedoch so klein, dass sie nicht mit dem Lichtmikroskop erkennbar sind. Um Viren sichtbar zu machen, benötigt man ein Elektronenmikroskop.
Viren lassen sich grob in vier Kategorien einteilen, je nachdem, welchen Wirt sie befallen. Als Bakteriophage werden Viren bezeichnet, deren Wirte Bakterien sind, Viroide befallen Pflanzen. Außerdem gibt es Viren, die speziell Algen und Pilze als Wirte nutzen. Die vierte Kategorie der Viren nutzt Tiere als Wirt.

Lebenszyklus

Viren haben keinen Stoffwechsel und können sich nicht eigenständig vermehren. Bisher sind sich Wissenschaftler nicht zu 100% sicher, ob Viren zu den Lebewesen gehören oder nicht. Die Richtung geht jedoch stark dahin, Viren nicht zu den Lebewesen zu zählen. Dennoch haben Viren sehr erfolgreiche Methoden, sich zu vermehren. Im Folgenden zeigen wir dir am Beispiel einer Bakteriophage, auf welche zwei Weisen sich Viren vermehren.

Lytischer Zyklus

Das Virus dockt durch das Schlüssel-Schloss-Prinzip an der Bakterienzellwand an. Die DNA des Virus wird dann in das Innere des Bakterium übertragen. Das leere Capsid des Virus bleibt zurück. Im Inneren des Bakteriums fängt nun die DNA des Virus an, die Chromosomen des Bakteriums zerstören. Die DNA des Virus steuert nun den Stoffwechsel der Zelle. Im Bakterium entstehen nun neue Viren mit Capsid - das Virus vermehrt sich.
Die DNA des Virus sorgt aber auch dafür, dass das Bakterium sich nun selbst abbaut. Die Lyse (= Zerfall) des Bakteriums beginnt, alle neue Viren werden frei gelassen und das Bakterium stirbt. Die neuen Viren können nun andere Bakterien infizieren. Abbildung 5 zeigt den Ablauf des lytischen Zyklus.

Lysogener Zyklus

Manche Viren können sich auch auf andere Weise vermehren. Im lysogenen Zyklus wird die DNA des Virus in das Erbgut des Bakteriums eingebaut. Die entstehende DNA-Stelle heißt Prophage. Durch die Prophage wird zuerst die Vermehrung der Viren verhindert. Bei jeder Zellteilung des Bakteriums wird aber auch die Prophage verdoppelt, sodass jede Tochterzelle eine Prophage enthält. Durch bestimmte äußere Einflüsse wie Temperatur oder Chemikalien wird dann die Prophage aktiv, sodass Viren entstehen. Nun beginnt wiederum der lytische Zyklus.

Alltagsbeispiel

Wusstest du schon: Die Rote Schleife ist seit 1991 das international anerkannte Symbol gegen AIDS (Abbildung 6). Bestimmt hast du das Symbol schon öfter gesehen. Vielleicht sind dir auch schon Plakate der Bundeszentrale für gesundheitliche Aufklärung (BZgA) aufgefallen, die zur Kampagne GIB AIDS KEINE CHANCE gehören. Der Kampf gegen AIDS ist in vollem Gange. Das Acquired Immune Deficiency Syndrome (= deutsch etwa: erworbenes Immundefektsyndrom), im allgemeinen Sprachgebrauch als AIDS bekannt, ist eine Funktionsstörung des Immunsystems, der durch das HI-Virus (= Humanes Immundefizienz-Virus) ausgelöst wird. Dabei funktioniert das Immunsystem des Körpers nicht mehr richtig. Es hat Probleme damit, Krankheitserreger zu bekämpfen. Die Übertragung des HI-Virus ist dabei nicht ganz so einfach wie etwa die von Grippeviren. Übertragen wird HIV, wenn es auf die Schleimhäute gelangt, z.B. beim Geschlechtsakt ohne den Gebrauch eines Kondoms. Mögliche Überträger von HIV sind:

• Blut
• Samen- und Scheidenflüssigkeit
• Muttermilch
• verschiedene Flüssigkeiten auf Schleimhäuten (wichtig: durch Zungenküsse wird das HI-Virus nicht übertragen)

Das HI-Virus vermehrt sich ungefähr nach dem lysogenen Zyklus. Bei jeder Zellteilung wird eine Vorstufe des Virus verdoppelt. Solange die Gene des HI-Virus nicht abgelesen werden, brechen die üblichen Symptome der Immunschwächekrankheit nicht aus.
Nach einiger Zeit vermehrt sich das Virus und verbreitet sich im Körper. Durch die Viren werden dann auch die T-Helferzellen geschädigt. Diese sind aber wichtige Bestandteile der Immunantwort des menschlichen Körpers. Die Immunantwort des Menschen wird beeinträchtigt; man spricht von der Immunschwächekrankheit AIDS.
Zwar gibt es seit der Entdeckung des HI-Virus 1980 immer wieder Versuche, eine Schutzimpfung zu entwickeln, doch nach heutigem Stand der Wissenschaft wird es noch eine ganze Weile dauern, bis eine solche auch wirklich die gewünschte Wirkung erfüllt. Das Problem bei der Entwicklung einer Schutzimpfung ist die große Variabilität und Evolutionsrate des Virus. Wenn du mehr über das Thema AIDS und sicheren Sex erfahren möchtest, kannst du dafür verschiedene Informationsseiten im Internet nutzen.