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4.1 - 4.5 - Grippe (gesamt)

Der Lebenszyklus des Influenza-Virus - eine erste Übersicht

Der Lebenszyklus des Influenza-Virus beginnt mit der Übertragung der Viren von einem bereits infizierten Wirtsorganismus auf einen anderen. Einer der dabei am häufigsten auftretenden Infektionswege ist die Tröpfcheninfektion. Dabei verlassen die Viren z.B. beim Niesen, Husten oder Sprechen ihren Wirt in sehr kleinen Flüssigkeitströpfchen und gelangen durch Einatmen derselben in die Atemwege des nächsten Wirtes.

Dort angekommen müssen die Viren zunächst eine Schicht aus Mucin (Schleim) durchwandern, um die Oberfläche der Epithelzellen der Atemwege (dies sind die Wirtszellen der Influenza-Viren) zu erreichen. Dabei verhindert die Neuraminidase der Viren, dass diese im Schleim eingeschlossen werden und mit ihm verkleben.

Nun beginnen die Vorgänge in der Wirtszelle, die zur Vermehrung des Virus führen:

  1. Nachdem der Schleim durchdrungen ist, docken die Virus-Partikel mit ihren Hämagglutinin-Molekülen an spezifischen Oberflächenrezeptoren der Wirtszelle an.
  2. Dadurch wird die Endocytose (Aufnahme des Virus in die Zelle durch Einstülpung der Zellmembran) ausgelöst.
  3. Dann werden die RNA-Moleküle und Proteine des RNP1)-Kerns des Virus freigesetzt.
  4. Mit Hilfe der Stoffwechselmaschinerie der Zelle werden im Folgenden eine große Zahl von vRNA2)-Replikaten und aller Virus-Proteine produziert. Die Virus-Proteine übernehmen dabei u.a. Regel- und Katalysefunktionen, die die Wirtszelle nicht bereitstellen kann.
  5. Schließlich kommt es zur Neuorganisation von mit M1-Protein umschlossenen RNP-Kernen, die dann zur Zellmembran wandern.
  6. Die M1-RNP-Kerne treten mit der Zellmembran in Wechselwirkung und schnüren sich von der Zelle ab, wobei sie sich mit einer aus der Zellmembran hervorgegangenen Hülle umgeben. Die neu gebildeten HA- und NA-Moleküle sind bereits vorher in großer Zahl in die Zellmembran eingebaut worden.

Der in den Punkten 1. bis 6. beschriebene Teil des Lebenszyklus wird in dem folgenden Film nochmal verdeutlicht:

Abb.1
Lebenszyklus des Influenza-Virus

Die Membranhülle dieser so aufgebauten neuen Virus-Partikel enthält noch die HA-Oberflächenrezeptoren der ursprünglichen Wirtszelle. Eigentlich müsste es deswegen zum Verklumpen der Virus-Partikel untereinander kommen. Auch dieses Verklumpen wird durch die NA-Moleküle, die gleichzeitig die Wanderung durch den Schleim zur nächsten Wirtszelle ermöglichen, verhindert. Da jede Wirtszelle bereits durch nur einen Virus infiziert werden kann, dann aber viele neue Viren hervorbringt, kommt es zu einer rasanten Vermehrung der Influenza-Viren im Wirtsorganismus.

Die durch die Zerstörung der Wirtszellen erzeugten Gewebeläsionen (Gewebeschäden) und die heftige Immunantwort sind für die Krankheitssymptome der Grippe verantwortlich. Dazu können sich leicht bakterielle Sekundärinfektionen gesellen, weil die Atemwegsschleimhaut als äußerste Schutzbarriere gegen das Eindringen von Krankheitserregern zumindest teilweise zerstört und das Immunsystem gerade besonders beansprucht ist.

Die einzelnen Schritte des Lebenszyklus werden in weiteren Kapiteln im Detail betrachtet.

Übungsquiz: Influenza - Lebenszyklus

Literatur

(1992): Struktur und Lebenscyclus von Influenza-Viren. In: Biochemie. D. Voet J. Voet G. (Hrsg.). VCH Weinheim , 1030-1031
(1997): Replikation der Orthomyxoviren. In: Molekulare Virologie. S. Modrow D. Falke (Hrsg.). Spektrum Akademischer Verlag , 250-253
Laver, W. G.; Bischofberger, N.; Webster, R. G. (1999): Entwaffnung von Grippeviren. In: Spektrum der Wissenschaft. 3 , 71-79
1)RNP: Ribonucleoproteine
2)vRNA: virale Ribonucleinsäure
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