tile-virus3_935x561px

11. Wie verändern sich Viren? Was macht das Abwehrsystem?

 

 

 

Hast du schon einmal das Wort Mutation gehört? Oder hast du schon einmal mitbekommen, dass sich ein Virus verändern kann? Ein anderes Wort für Veränderung ist Mutation. Man sagt dann: Das Virus mutiert. Damit meint man, dass das Virus sein Aussehen oder seinen Aufbau verändert. Häufig hört und liest man von der Frage, ob das neue Virus SARS-CoV-2 mutiert, also sich verändert. Wie sich das Virus SARS-CoV-2 verändert, darüber weiß man noch sehr wenig.

 

Vielleicht kennst du das Phänomen der Mutation vom Grippevirus (Influenza). Durch zufällige Veränderungen der Erbinformation des Grippevirus können neue Grippeviren entstehen. Deshalb gibt es auch jedes Jahr eine neue Grippeimpfung.

Wenn ein Virus mutiert, also die Erbinformation verändert wird, muss das nicht heißen, dass es auch gefährlicher wird. Auf lange Sicht sind aber jene Viren erfolgreicher, bei denen ein Lebewesen nicht stirbt. Ein lebendiger Wirt kann die Viren schließlich viel eher weitergeben als ein toter Wirt.

Nicht alle Viren sind für ein Lebewesen schädlich.

Viren sind erfolgreich, wenn sie viele Zellen und viele Lebewesen infizieren können. Nicht alle Viren sind für ein Lebewesen schädlich. Auf und in unserem Körper leben viele Viren, die keine Erkrankungen verursachen. Sie vermehren sich durch die Hilfe unserer Zellen. Das ist nicht weiter schlimm, denn diese Zellen werden durch die Viren nicht geschädigt.

Wenn eine Virusinfektion sich auf das Lebewesen schädlich auswirkt, wehrt sich das Lebewesen.

Das Lebewesen sendet zum Beispiel Stoffe aus, die das Virus schädigen. Man nennt das auch Abwehrsystem. Manche Virusinfektionen sind aber ziemlich hartnäckig. Das Abwehrsystem des infizierten Lebewesens kann die Viren nicht so erfolgreich schädigen. Warum ist das so? Viren verändern ständig durch Zufall ihren Aufbau. Das kann dazu führen, dass das Abwehrsystem eines infizierten Lebewesens das Virus nicht mehr erkennt. Es kann die Virusinfektion dann auch nicht bekämpfen.

Weißt du schon über das Abwehrsystem und die Erbinformation Bescheid? Dann könnte dich der folgende Abschnitt interessieren.

Die Virusinfektion bewirkt in den Wirtszellen eine Abwehrreaktion. Diese bremst die Vermehrung der Viren im Lebewesen. Man kann sich das auch so vorstellen: Viren und der Wirt (das infizierte Lebewesen) stehen in einem ständigen Wettkampf. Dadurch, dass sich Viren ständig und zufällig verändern, entkommen immer wieder einmal einzelne Viren dem Abwehrsystem. Das Abwehrsystem des Wirtes passt sich diesen Veränderungen an, um die Vermehrung der Viren einzudämmen.

Der rasche Tod des Wirts ist für das Virus nicht unbedingt von Vorteil.

Wenn ein Virus vom Abwehrsystem des Wirts nicht eingebremst wird, kann es sich sehr rasch vermehren. Das kann sogar den raschen Tod des Wirtes bewirken. Dieser rasche Tod des Wirtes ist für das Virus aber gar nicht so gut, weil es sich dann auch nicht weiter vermehren kann.

Wie verbreitet sich ein Virus erfolgreich?

Ein Virus kann sich erfolgreich ausbreiten, wenn zwei Dinge passieren:

  1. Wenn sich ein Virus zufällig verändert und so durch das Abwehrsystem nicht entdeckt wird.
  2. Wenn das Virus die Zellen eines Lebewesens zwar infiziert, aber dabei kaum schädigt, so dass das Lebewesen trotz Virusinfektion weiterleben kann.

Zwischen diesen beiden Formen, den Krankheitserregern und den nicht-schädlichen Viren, gibt es noch eine dritte Form: Viren, die den Organismus schädigen und durch das Abwehrsystem abgewehrt werden.

Viren verändern sich zufällig

Viren verändern ständig ihren Aufbau. Ob ein einzelnes Virus den Aufbau verändert und wie die Veränderung ausschaut, ist reiner Zufall. Viren ändern nicht bewusst ihren Aufbau. Das passiert bei manchen und bei manchen passiert es nicht. Es bleiben dann aber diejenigen Viren übrig, die das Abwehrsystem nicht erkennt und somit auch nicht bekämpfen kann.

Abwehrkräfte (Antikörper)

Hat ein Mensch eine Infektion mit dem Virus überstanden, hat er Abwehrkräfte (z.B. Antikörper) entwickelt. Die Abwehrkräfte wehren die Virusinfektion ab. Wenn durch eine solche Veränderung (Mutation) das Virus vom Abwehrsystem des infizierten Lebewesens nicht mehr erkannt wird, wird das Virus weiter vermehrt. Das passiert so lange, bis das Abwehrsystem des Wirts die Erbinformation des Virus wiedererkennt und erneut Abwehrstoffe bildet.

Befällt ein Virus immer mehr Menschen, wird die Vermehrung des Virus erschwert. Wenn nämlich immer mehr Menschen Abwehrkräfte entwickeln, kann das Virus auch nicht mehr so leicht vermehrt und verbreitet werden. Wenn es den Menschen dann auch noch gelingt durch Tricks, wie eine Impfung, die Abwehrkräfte schon vor der Infektion zu bilden, dann hat das Virus quasi den Wettkampf mit dem Abwehrsystem verloren. Das kann sogar so weit gehen, dass es komplett verschwindet.

Jetzt kommt es noch genauer!

Viren sind im Grunde nur verpackte Erbinformation, also verpackte RNA (Ribonukleinsäure) oder DNA (Desoxyribonukleinsäure). Viren können nichts anderes, als sich von Lebewesen vermehren zu lassen. Die Viruserkrankungen sind also nur Folgen dieser Vermehrung des Virus. So wie Viren können auch Bakterien Krankheitserreger sein.

  • Bakterien sind aber eigenständige Lebewesen, die auch im Austausch mit anderen Zellen leben können.
  • Viren sind dagegen Parasiten, die Zellen befallen und diese zur Virusvermehrung zwingen.

Lebewesen (Wirte) können die Viren erkennen.

Viren brauchen für ihre Erbinformation Hüllen (Verpackungen), um ansteckend sein zu können. Deshalb muss nicht nur ihre Erbinformation selbst vermehrt werden, sondern auch noch die Stoffe für die Verpackung. Diese Stoffe sind Proteine (Eiweißstoffe). Die Proteine der Virushülle werden im Menschen (und anderen Lebewesen mit ähnlichem Immunsystem) als fremde Stoffe erkannt. In der Folge werden Abwehrstoffe (Antikörpern) gebildet. So wird eine weitere Ausbreitung des Virus in einem Lebewesen oder eine Wiederansteckung verhindert.

Das Verhalten von Zellen und Viren ist durch deren Erbinformation bestimmt.

Ein Virus kann sich nur ändern indem sich seine Erbinformation ändert. Die Erbinformation besteht vor allem aus einem Stoff, den man Nukleinsäure nennt. Die Nukleinsäure ist ein langes, fadenförmiges Teilchen.

Die Nukleinsäure besteht wieder aus kleineren Teilchen. Diese Teilchen nennt man Basen. Es gibt vier verschiedene Basen (Adenin, Cytosin Guanin und Thymin bzw. Uracil), die man mit A, C, G und T/U abgekürzt. Die Abfolge dieser Basen A, C, G und T/U bestimmt die Erbinformation.

Es gibt die Nukleinsäure in zwei Formen:

  • DNA (Desoxyribonukleinsäure): Bei der DNA gibt es zwei Stränge. Sie bestehen aus den Basen Adenin (A), Cytosin (C), Guanin (G) und Thymin (T).
  • RNA (Ribonukleinsäure): Bei der RNA gibt es nur einen Strang. Sie besteht aus den gleichen Basen wie die DNA, aber statt Thymin (T) besteht sie aus Uracil (U).

DNA und RNA

Erbinformation in Form von DNA ist stabiler als in Form von RNA

Im Gegensatz zur RNA besteht die DNA aus zwei Strängen. Die Gene sind auf diesen Strängen durch die Abfolge der sogenannten DNA-Basen (A, C, G und T) festgelegt. Sollte sich eine Base in einem der Stränge einmal ändern, liegt also noch die "richtige" Base auf dem zweiten Strang vor, die die genetische Information erhalten kann. Dadurch sind die Gene in DNA-Form auch sehr stabil und ändern sich nur sehr langsam. 

RNA-Viren mutieren leichter

Die Erbinformation von Viren ist entweder die DNA oder die RNA. Ein Virus besteht niemals aus beiden. Je nachdem, ob ein Virus aus DNA oder RNA besteht, nennt man es DNA-Virus oder RNA-Virus. Das Corona-Virus gehört übrigens zur Gruppe der RNA-Viren.

RNA-Viren können sich leichter verändern (mutieren) als DNA-Viren. Wenn sich eine Base in der RNA ändert, liegt nämlich keine weitere korrekte Base vor, weil es ja nur einen Strang von der RNA gibt. RNA-kodierte Gene sind daher instabiler. Das heißt, dass sie sich leichter und schneller verändern können. Diese Änderungen entstehen rein zufällig und können überall in der Erbinformation des Virus auftreten.

Nach oben scrollen