Virologie

• Obligate Parasiten

  • Für Replikation und Proteinbiosynthese vollständig auf Wirtszelle angewiesen

• Mögliche Wirtszellen

  • Eukaryotische Zellen, z.B. von

    • Menschen

    • Tieren

    • Pflanzen: Infizierung durch sog. "Viroide"

      • Viroide: Kleine RNA-Moleküle

        • Ringförmige RNA

        • Kein Kapsid

        • Keine Virushülle

  • Prokaryotische Zellen: Viren, die speziell Bakterien infizieren, nennen sich "Bakteriophagen"

• Virion: Extrazelluläres (d.h. außerhalb einer Wirtszelle vorliegendes) Viruspartikel, das meist infektiös ist

• Vermehrung nicht durch Zweiteilung, sondern durch mithilfe der Wirtszelle

1. Genom

   • Aufbau aus RNA oder DNA

   • Einzelsträngig (ss) oder doppelsträngig (ds)

   • Polarität

     • Positiv: Direkte Translation in Proteine möglich

     • Negativ: Komplementär zur mRNA

2. Kapsid: Proteinmantel um Genom

3. Hülle: Stammt aus Wirtszelle, nicht bei jedem Virus vorhanden

4. Spike-Proteine: Virale Rezeptorproteine für die Adhäsion an der Wirtszelle

1. Anheften (Adsorption)

   • abhängig von Oberflächenmerkmalen der Wirtszelle

2. Eindringen (Penetration)

   • Unbehüllte: Endozytose oder Transmembrantransport

   • Behüllte: Fusion mit Hülle der Wirtszelle oder Endozytose

3. Freisetzung (Uncoating) der Nukleinsäure

4. Vermehrung (Replikation) der Nukleinsäure und Bildung von Virusproteinen

5. Zusammenbau (Assembly) der Viruskomponenten im Anschluss an Translation und Transkription

6. Freisetzung der Viren: Bei behüllten Viren durch Knospung, bei unbehüllten Viren mittels Wirtszelllyse

Der Zeitraum zwischen Uncoating in der Wirtszelle und der Produktion erkennbarer Viruspartikel wird Eklipse genannt.

1. Zytolyse

   • Untergang Wirtszelle bei Virusfreisetzung

2. Immunpathologische Wirtsreaktion

   • Virus nicht zytopathogen

   • zelluläre Immunantwort durch zytotoxische T-Zellen -> Zerstörung infizierter Zellen (z.B. Hepatitis B)

3. Funktionsmodifikation

   • z.B. gesteigerte Zellproliferation oder Immortalisierung

4. Latenz

   • Wirtszelle nicht beeinträchtigt, da Virusgenom nur minimal transkribiert

5. Bakteriophagen: Viren, die bakterielle Zellen befallen

   • Übertragen genetisches Material und ggf. Virulenzfaktoren auf befallenes Bakterium

1. DNA Viren mit Hülle

   • Herpesviridae -> Herpes

   • Hepadnaviridae -> HBV

2. DNA Viren ohne Hülle

   • Papillomaviridae -> HPV

3. RNA Viren mit Hülle

   • Paramyxoviridae -> Morbilliviren -> Masernvirus

   • Flaviviridae -> Hepaciviren -> HCV

   • Orthomyxoviridae -> Influenzavirus

   • Coronaviridae -> SARS-CoV2

   • Retroviridae -> HIV

4. RNA Viren ohne Hülle

   • Picornaviridae -> HAV

   • Hepeviridae -> HEV

   • Deltaviridae -> HDV

• Virostatika

• Wirkung: viralen Vermehrungszyklus

• Selektivität nicht immer möglich (enge Verknüpfung zur Wirtszelle) -> Nebenwirkungen

• Beispiele

  1. Antiretrovirale Therapie

  2. Aciclovir bei Herpes-simplex-Enzephalitis

  3. Neuraminidase-Hemmer gegen Influenza

  4. immunmodulatorische Medikamente wie Interferone gegen Hepatitis B