Virologie: Was ist ein Virus?

Was Viren sind, wie sie uns angreifen und 13 weitere Antworten auf Fragen rund um Viren hat Prof. Dr. med. Ilker Uçkay, Leiter der Infektiologie und Leiter der klinischen und angewandten Forschung der Universitätsklinik Balgrist in Zürich.

1. Was sind Viren?

Viren fehlen typische Eigenschaften von lebenden Organismen wie etwa der Stoffwechsel. Sie nehmen keine Nahrung auf und scheiden keine Stoffe aus. «Meistens sind Viren Proteine. Sie bestehen aus Erbinformation, aus DNA oder RNA, verpackt in eine Kapsel aus Eiweissen», sagt Professor Ilker Uçkay. Viren werden daher unterteilt in DNA- oder RNA-Viren. «Manche Viren sind zudem zusätzlich mit einer Fetthülle bedeckt.» In diesem Fall spricht man von behüllten respektive unbehüllten (nackten) Viren, wenn diese Fetthülle fehlt.

2. Wie gross sind Viren?

«Viren sind kleiner als Bakterien oder Zellen.» Die kleinsten Viren sind etwa 20 Nanometer im Durchmesser, die grössten messen nicht mehr als 14 000 Nanometer. Ein Nanometer ist ein Millionstel eines Millimeters.

3. Wie vermehren sich Viren?

Viren können sich nicht allein vermehren. «Dafür brauchen sie eine Wirtszelle, zum Beispiel von einem Menschen, Tier, Bakterium oder einer Pflanze, in die sie ihre eigene Erbinformation einschleusen können. Sie verwenden das Gerüst der Zelle, um sich zu vermehren oder um ihr eigenes genetisches Material für eine gewisse Zeit zu parkieren», sagt Ilker Uçkay. Die Erbinformation des Virus sorgt dafür, dass die Wirtszelle Virusbestandteile herstellt, vereint und die neuen Viren freisetzt. Die neuen Viren werden entweder aus der Wirtszelle ausgeschleust, mit Teilen der Wirtzelle abgeschnürt oder die Zelle platzt und die Viren werden so freigesetzt.

4. Warum tötet das Virus die Wirtszelle?

«Das Virus will die Wirtzelle nicht unbedingt zerstören. Aber dadurch, dass sich ein Virus in der Zelle vermehrt, geht diese kaputt.». Aber nicht immer geht die Wirtszelle zugrunde. Es kann auch sein, dass die Zelle ganz bleibt und weitere Viren produziert, bis das Immunsystem die Zelle zerstört. «Oder zum Beispiel Herpesviren können über Jahre hinweg in intakten Zellen hausen», sagt der Infektiologe und Internist.

5. Welche Orte sind für Viren besonders angenehm?

«Die beste Umgebung für Viren sind die Zellen, für die sie bestimmt sind. Viren brauchen eine Wirtszelle, um vermehrungsfähig zu sein.» Wie lange sie ausserhalb eines Wirts überleben können, kann Ilker Uçkay nicht allgemein beantworten. «Manche sind nach wenigen Stunden nicht mehr infektös, andere nach mehreren Tagen.»

6. Wie werden Viren übertragen?

«Die Art der Übertragung ist vom Zelltyp abhängig, der vom Virus infiziert werden soll», sagt Ilker Uçkay. «Im Jahr 2020 sprach man vor allem über respiratorische Erreger.» Dazu gehören Erkältungs- und Grippeviren wie Rhinoviren, Coronaviren und Influenzaviren.

• Bei der Tröpfcheninfektion gelangen beispielsweise durch Atmen, Sprechen oder Niesen Tröpfchen an die Luft. Dazu gehören auch die winzigen Aerosole, die einen Durchmesser von weniger als fünf Mikrometer haben, am stärksten beim Lachen, Schreien und Singen ausgeschieden werden und für längere Zeit in der Luft schweben. «Die Tröpfchen kommen dann mit den Schleimhäuten einer anderen Person in Kontakt, beispielsweise beim Atmen.»

• Bei der Schmierinfektion kommt die Person mit einer kontaminierten Oberfläche in Kontakt. Jemand hustet zum Beispiel in seine Hand, hinterlässt dort Viren und schüttelt danach mit derselben Hand die Hand einer anderen Person. Falls diese Person dann ihr Gesicht berührt, zum Beispiel Nase, Mund oder Augen, kann das Virus übertragen werden.

«Aber auch über den Geschlechtsverkehr, über das Blut, über Nahrungsmittel, das Trinkwasser oder den Stuhl können Viren in unseren Körper gelangen. Praktisch alle Viren können über die Schmierinfektion übertragen werden. Über die Tröpfcheninfektion können sich praktisch nur respiratorische Viren übertragen.»

7. Warum übertragen sich manche Viren rasend schnell und andere gemächlich?

«Eine grosse Rolle spielt die Immunität der Gesamtbevölkerung, der Zielgruppe und des Individuums. Aber auch die Nähe zwischen infizierten und nicht infizierten Personen, die Anzahl Viren, die den Wirt befallen, die Eigenschaften des Erregers und Umweltfaktoren entscheiden darüber, wie schnell ein Virus zuschlagen kann», sagt Ilker Uçkay. «Eine Krankheit, die sich sehr schnell verbreitet, schneller als Covid-19, ist beispielsweise Masern. Das Masernvirus kann sich sehr leicht in die Zelle eines Kindes einschleusen. Zudem kommen sich Kinder beim Spielen immer wieder sehr nahe, was das Risiko für eine Ansteckung stark erhöht.»

8. Macht uns jedes Virus krank?

Das Immunsystem arbeitet rund um die Uhr. «Vieles von dem, was es leistet, merken wir nicht einmal», sagt Ilker Uçkay. Forscher vermuten, dass die meisten Infektionen «stumm» verlaufen, man also gar nicht krank wird, weil das Immunsystem die Krankheit abwehren kann. Muss sich die Körperabwehr jedoch sehr stark gegen Viren wehren, versucht es, diese mit beispielsweise Fieber, Schnupfen und Husten los zu werden und man wird krank.

9. Wie behandelt man Viruskrankheiten?

Eine Viruserkrankung ist in der Regel nicht mit einer Kausaltherapie behandelbar, so wie beispielsweise bakterielle Infekte mit Antibiotika bekämpft werden können. «Das liegt daran, dass Viren schnell resistent werden können, oder weil es sich für die Industrie nicht lohnt, Medikamente für eine leichte Krankheit herzustellen.» Bei chronischen und gefährlichen Virenerkrankungen, wie zum Beispiel HIV, werden Medikamente entwickelt. «Meistens werden bei viralen Krankheiten die Symptome bekämpft.»

10. Warum sind Antibiotika machtlos gegen Viren?

Antibiotika bekämpfen Bakterien. «Sie greifen die Strukturen und die Zellwand der Bakterien an. Gegen Viren nützen Antibiotika nichts, weil sie ganz anders aufgebaut sind, keine Zellen sind und somit keine Zellwand haben. Ihre chemischen Angriffspunkte sind völlig verschieden.»

11. Kann man sich gegen Viren impfen lassen?

Die Forschung kann Impfstoffe gegen Viren herstellen. Den meisten Menschen bekannt sind beispielsweise Impfungen gegen Röteln, Mumps oder Grippe (Influenza). Aber zum Beispiel gegen eine Erkältung existiert noch keine Impfung. Ilker Uçkay: «Um einen Impfstoff zu entwickeln, braucht es sehr viel Forschung, Commitment und jahrelangen Effort.» Bei Erkältungskrankheiten lohne sich dieser Aufwand aber nicht. «Da Hunderte verschiedene Erkältungsviren existieren, braucht es schätzungsweise dutzende verschiedene Impfungen, für eine Krankheit, die nur wenige Tage dauert und harmlos verläuft. Wahrscheinlich würden sich viele Menschen deshalb auch gar nicht erst impfen lassen.»

12. Was passiert im Körper bei einer Impfung?

«Die Impfung erzeugt auf künstliche Weise Immunität gegen das Virus. Im Falle eines echten Befalls, kann die Körperabwehr die Krankheit verhindern oder die Symptome sind deutlich schwächer.» Bei den meisten Impfungen erhalte der Körper Teile von inaktiven Viren; oder aber genetische Bestandteile des Erregers. Das Immunsystem reagiert darauf und bildet Antikörper und Gedächtniszellen. Diese schützen ihn später vor denselben Viren. Bestimmte Impfungen wie eine Grippeimpfung müssen jährlich wiederholt werden. «Das liegt vor allem daran, dass jedes Jahr andere Viren auftreten und sich Grippeviren genetisch verändern können. Deshalb braucht es in der Regel auch jedes Jahr einen neuen Impfstoff.»

13. Kann aus einer viralen eine bakterielle Infektion entstehen?

Ein harmloser Husten, ausgelöst durch Viren, kann in eine gefährliche Lungenentzündung, ausgelöst durch Bakterien, ausarten. In diesem Fall spricht man von einer Sekundärinfektion. Ilker Uçkay: «Meistens passiert das, wenn das Immunsystem durch die virale Erstinfektion geschwächt ist. Zudem kann die durch Viren geschädigte Zelle eine Eintrittspforte für Bakterien werden.» Bei einer bakteriellen Sekundärinfektion wie einer Lungen-, Mittelohr- oder Nebenhöhlenentzündung kommen dann Antibiotika zum Einsatz.