Dr. André Hoffmann - Coronavirus-Krise

Das charakteristische Erscheinungsbild der Coronaviren ist auf die ca. 20 nm große keulenförmigen Strukturen auf der Oberfläche, die Peplomere bzw. sogenannte Spikes, zurückzuführen. Sie bestehen hier aus Teilen des S-Eiweißes oder Spike-Proteins, das einen membrangebundenen Trimer bildet, ein Makromolekül, das aus drei Untereinheiten besteht. 17Diese Teile (S1) tragen die Rezeptorbindungsdomäne (RBD), mit der das Virus an eine Zelle andocken kann, und eine Untereinheit (S2), die als Fusionsprotein (FP) fungiert. 18

Der Coronavirus-Replikationszyklus. 19

Im Inneren tragen Viren Erbinformation DNA (Desoxyribonukleinsäure) oder RNA (Ribonukleinsäure) und damit genau das Programm in sich, das ihre Vermehrung und Ausbreitung in und über den Wirt ermöglicht. Sie sind geradezu dazu prädestiniert, sich einen passenden Wirt zu „suchen“.

Je besser angepasst ein Virus ist, umso besser und weiter kann er sich durch Übertragung verbreiten. Ein Virus, der seinem Wirt frühzeitig Symptome und einen schwerwiegenden Verlauf beschwert oder ihn sogar umbringt, hat in der Regel keine Chance auf eine weite Verbreitung. Das Virus ist daran „interessiert“, möglichst unentdeckt und symptomlos im Verborgenen zu agieren und lange im Wirts-Körper infektiös fortzubestehen, um möglichst viele weitere Wirte anzustecken. Sobald ein Virus den Wirt schwächt, drohen durch Verhaltensänderung (z. B. sozialer Rückzug, Bettruhe) weite Infektionswege blockiert zu werden.

Tatsächlich aber ist ein Virus nicht beweglich und kann auch keine Strecken überwinden ohne äußere Einflüsse. Es muss immer etwas dazukommen. Beispielsweise ein Niesreiz, der zum Niesen führt, und ein Niesen, das Aerosol mit Viren in die Umgebungsluft katapultiert. Für solch einen Reiz sorgt ein Virus schon deshalb, weil es verbreitet werden will.

In Wirklichkeit aber „findet“ eher der Wirt seinen Virus, indem beispielsweise ein Mensch auf infizierte Mitmenschen oder kürzlich kontaminierte Oberflächen trifft. Zur Verbreitung hilft dem Virus neben von ihm verursachtem Husten- und Niesreiz (damit eine katapultierte Verbreitung über Aerosol in der Luft) auch ein risikoreiches, menschliches Verhalten und Unwissenheit. Welche Handlungsweisen ein Mensch vermeiden sollte und was er tun kann und muss, um sich und andere nicht zu gefährden, wird in den nächsten Kapiteln beschrieben.

Es gibt verschiedene Virus-Familien, die sich in Unterfamilien und Gattungen differenzieren lassen. Art, Aufbau und Vervielfältigungsart der Nukleinsäure, Strukturkomponenten und Virionen, Strategie der Genexpression, also wie Information eines Gens bzw. Abschnitts der DNA zum Ausdruck kommt und in Erscheinung tritt, sowie Immunologie und Verhalten gegenüber inaktivierenden Stoffen bestimmen die Klassifikation der Viren. So können Viren nach der Baltimore-Klassifikation anhand der Form des Genoms in sieben Gruppen unterteilt werden:

I: dsDNA 20-Viren (dazu Adenoviren, Herpesviren, Riesenviren, Pockenviren)

II: ssDNA 21-Viren (+ Strang) DNA (dazu Parvoviren)

III: dsRNA 22-Viren (dazu Reoviren)

IV: (+)ssRNA 23-Viren (+ Strang) RNA (dazu Picornaviren, Coronavirus)

V: (−)ssRNA-Viren (− Strang) RNA (dazu Orthomyxoviren, Rhabdoviren)

VI: ssRNA-RT-Viren (+ Strang) - RNA mit DNA-Zwischenstadium (Retroviren)

VII: dsDNA-RT-Viren - DNA mit RNA-Zwischenstadium (Pararetroviren, dazu Hepadnaviren).

Das einsträngige RNA-Genom von Coronaviren hat die längsten Genome aller bekannten RNA-Viren. 24Zu den für den Menschen relevanten oder krankmachenden Familien gehören folgende Unterfamilien, Gattungen, Viren oder Krankheiten (beispielhaft und rein illustrativ in Klammern): Poxviridae (Pocken, Dellwarze), Herpesviridae (Herpes, Varizella-Zoster-Virus, Windpocken, Herpes zoster, Gürtelrose), Hepadnaviridae (Hepatitis B), Togaviridae (Röteln), Flaviviridae (Hepatitis C, Dengue-Fieber, Gelbfieber, Frühsommer-Meningoenzephalitis), Coronaviridae (Erkältungsviren, Merbecovirus, Middle East respiratory syndrome coronavirus ‒ MERS-CoV mit grippeähnlichen Symptomen, schwerer Infektion der Atemwege, Lungenentzündung und ggf. Nierenversagen, SARS-assoziiertes Coronavirus SARS-CoV – SARS mit atypischer Lungenentzündung, mit Subtyp SARS-CoV-2 [eng. 2019-novel Coronavirus, 2019-nCoV, bzw. Wuhan seafood market pneumonia virus ‒ Covid-19] mit Infektion der unteren Atemwege bis zur Lungenentzündung, Gastroenteritisviren), Retroviridae (leukämieauslösende Viren, Humanes Immundefizienz-Virus ‒ HIV/AIDS), Arenaviridae (Hämorrhagisches Fieber auslösende Viren, Lassa-Fieber), Bornaviridae , Bunyaviridae (Arbovirosen), Filoviridae ( Marburg-Virus , Ebolavirus ), Orthomyxoviridae (Influenza/Grippe), Paramyxoviridae (Erkältung, Parainfluenza, Masern, Lungenentzündung, Enzephalitis/Entzündung des Gehirns, Mumps), Pneumoviridae , Rhabdoviridae (Vesicular-Stomatitis-Indiana-Virus, Tollwutvirus), Adenoviridae (Schnupfen, Erkältungen, Durchfall), Polyomaviridae , Papillomaviridae (Warzen, Gebärmutterhalskrebs), Parvoviridae , Reoviridae (Magen-Darm-Entzündung mit Durchfall), Caliciviridae (Norovirus, Brechdurchfall, Sapovirus), Hepeviridae (Hepatitis E), Picornaviridae (Enterovirus, Poliovirus – Kinderlähmung, Coxsackieviren – von Erkältung bis Meningitis [Hirnhautentzündung], Enzephalitis [Gehirnentzündung], gehirn-hirnhäute-kombinierende Meningoenzephalitis bei immunsupprimierten Patienten, Pankreatitis [Bauchspeicheldrüsenentzündung] oder Perikarditis [Herzbeutelentzündung], Myocarditis [Herzmuskelentzündung], Exantheme [Hautausschlag], Enantheme [Schleimhautausschlag], Herpangina, Myoperikarditis, Enterovirus, Hepatitis A, Rhinovirus – Erkältung) und selten auch Lähmungen.

Überblick über virale Infektionen 25

Coronaviren sind eine große Familie von Viren, die in der Regel leichte bis mittelschwere Erkrankungen der oberen Atemwege verursachen, wie Erkältung bei Menschen. Im 21. Jahrhundert sind jedoch dreimal Coronavirus-Ausbrüche aus Tierreservoirs hervorgegangen, die schwere Krankheiten und globale Übertragungsprobleme verursachten.

Transmissionselektronenmikroskopie von SARS-CoV-2-Viruspartikeln, isoliert an einem Patienten (Quelle: NIAID). 26

Es gibt Hunderte von Coronaviren, von denen die meisten unter Tieren wie Schweinen, Kamelen, Fledermäusen und Katzen zu finden sind. Manchmal springen diese Viren auf den Menschen über und können Krankheiten verursachen.