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Glossar

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Viren
 

Als Virus (Singular: das Virus, Plural: Viren; von lat. virus, für „Schleim, Saft, Gift”) bezeichnet man in der Biologie einen infektiösen Partikel, der aus einem Nukleinsäure-Genom besteht. Dieses Genom (Erbinformation) ist aus einer oder mehreren Kopien eines durchgängigen oder segmentierten DNA- oder RNA-Einzel- oder Doppelstranges zusammengesetzt. Darüber hinaus ist es in der Regel noch in einer Proteinkapsel (Kapsid) eingeschlossen, die ihrerseits wiederum von einer Lipoproteinhülle umgeben sein kann. Viren ohne Proteinkapsel und Lipoproteinhülle bezeichnet man als Viroide.
Ob Viren als Lebewesen bezeichnet werden können, ist abhängig von der Definition von Leben.

Viren sind Parasiten, da sie einen Wirtsorganismus infizieren, um seinen Stoffwechsel für ihre eigene Vermehrung zu benutzen. Viren im engeren Sinne befallen Zellen von Menschen, Tieren oder anderen Eukaryoten, im Unterschied zu Bakteriophagen, die Bakterien als Wirte nutzen. Dabei ist die typische Virusinfektion der Säugetiere eine Lokalinfektion an den Atemwegen oder am Darm oder eine zyklische Allgemeininfektion.

Verschiedene Virentypen
Die Größe von Viren liegt zwischen 10 nm und 350 nm. Am größten sind die Pockenviren, die man sogar unter dem Lichtmikroskop als kleine Partikel sehen kann. Sonst ist die Form von Viren nur mit dem Elektronenmikroskop sichtbar.

Zum Vergleich:

  • Tabakmosaikviren (300 nm),
  • Bakteriophagen (200 nm),
  • Herpesviren (200 nm),
  • Masernviren (180 nm),
  • Tollwutviren (180 nm),
  • Grippeviren (100 nm),
  • Adenoviren (90 nm),
  • Rötelnviren (80 nm) und
  • Polioviren (25 nm).

Die Struktur der Proteinhülle, und damit die Virusart, kann u. a. durch Kristallisation und Röntgenbeugung entschlüsselt werden. Das Gewicht bei Viren der Pockenschutzimpfung beträgt nach einer Messung amerikanischer Forscher 10 fg.

Nach ihrer Erbinformation unterscheidet man zwischen DNA-Viren und RNA-Viren. Die für den Menschen sehr bedeutenden Retroviren, wie beispielsweise HIV, sind RNA-Viren. Die Erbinformation kann einzelsträngig oder doppelsträngig, segmentiert oder unsegmentiert und linear oder zirkular sein.

Viren haben entweder eine Lipoproteinhülle oder sind hüllenlos. Das Proteinkapsid kann unterschiedliche Form haben, zum Beispiel ikosaederförmig, isometrisch, helikal, geschossförmig.
Die Lipidhülle stammt von der Wirtszelle und dient zur Tarnung vor dem Immunsystem. Umhüllte Viren sind besser geeignet, chronische oder latente Infektionen hervorzurufen (wie z. B. HIV, chronische Hepatitis-B-, Hepatitis-C- oder Hepatitis-D-Infektionen oder Herpes). Sie werden aber leicht deaktiviert, wenn die Hülle austrocknet oder chemisch durch Seife oder Gallensäuren angegriffen wird. Deshalb werden umhüllte Viren meist durch Tröpfcheninfektion übertragen und infizieren dann den Atemtrakt (Lokalinfektion). Manche erzeugen von dort aus auch eine zyklische Allgemeininfektion (Kinderkrankheiten: Masern, Mumps, Röteln, Ringelröteln, Drei-Tage-Fieber, Windpocken). Manche werden sogar nur durch mehr oder weniger direkten Blutkontakt übertragen. Dabei spielt dann auch die Replikationsrate eines Virus (Viruslast), also die Zahl der Kopien pro Milliliter Blut, eine Rolle. Hepatitis-B-Virus ist ein sehr stark replizierendes Virus: Hier können Blutspritzer auf der scheinbar intakten Haut genügen, um durch Mikroläsionen einzudringen. HIV wird hauptsächlich durch Geschlechtsverkehr übertragen. Bei Hepatitis-C-Virus dagegen ist selbst das sehr selten, es wird u. a. durch infizierte Spritzen übertragen.

Hüllenlose Viren können sehr umweltstabil sein und sowohl Austrocknung als auch Desinfektionsmittel überstehen (z. B. HAV). Hygienische Maßnahmen, wie beispielsweise Händewaschen oder Putzen, dienen hier eher dazu, möglichst viele Viren wegzuschwemmen. Teilweise lässt sich Übertragung innerhalb eines Haushalts aber kaum vermeiden. Die meisten hüllenlosen Viren infizieren den Darm meist als Lokalinfektion, seltener als zyklische Allgemeininfektion (zum Beispiel Poliovirus). Die allermeisten Infektionen durch hüllenlose Viren werden nicht chronisch.

Vermehrung
Im Virus selbst finden keine Stoffwechselvorgänge statt, daher braucht es Wirtszellen zur Fortpflanzung. Der Replikationszyklus eines Virus beginnt im Allgemeinen, wenn es sich an eine Wirtszelle anheftet und sein Erbmaterial ins Zellinnere bringt. Das Erbmaterial des Virus wird anschließend im Wirtsstoffwechsel mitverarbeitet, wobei sein Nukleinsäurebestandteil vervielfältigt wird und seine Proteinbestandteile anhand der Gene im Virusgenom synthetisiert werden. So können in der Zelle neue Viren gebildet werden, die freigesetzt werden, indem entweder die Zellmembran aufgelöst wird (Zell-Lyse, lytische Virusvermehrung) oder indem sie sezerniert werden, wobei Anteile der Zellmembran als Bestandteil der Virushülle mitgenommen werden.
Eine weitere Möglichkeit ist der Einbau des Virulenten Genoms in das des Wirtes. Dies ist der Fall bei temperenten Viren, wie zum Beispiel dem Phagen Lambda.