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Herpesviren

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Biologie

Da sind sie wieder. Die nervigen, schmerzhaften Herpesbläschen, die uns besonders dann plagen, wenn wir ohnehin schon gestresst sind. Doch wer ist eigentlich verantwortlich für dieses lästige Erkrankungsbild und warum kommen sie immer wieder, egal, was man tut? Schuld an diesen kleinen, fiesen Bläschen sind die Herpesviren. Das sind relativ große Viren, die im Laufe ihrer Evolution einige Tricks entwickelt haben, um unserem Immunsystem zu entkommen.

Eigenschaften von Herpesviren

Ganz allgemein sind Herpesviren behüllte, doppelsträngige DNA-Viren.

Herpesviren Lebensdauer

Ohne Wirt weisen Herpesviren in der Umwelt eine geringe Lebensdauer auf. In der Regel überleben sie ohne Wirt nur maximal 48 Stunden. Sie besitzen also eine geringe Tenazität.

Von einer geringen Tenazität spricht man, wenn ein Krankheitserreger nicht widerstandsfähig gegen Umwelteinflüsse (z. B. hohe Temperaturen oder extreme pH-Werte) ist und durch Desinfektionsmittel leicht unschädlich gemacht werden kann.

Herpesviren Größe

Herpesviren sind neben den Pockenviren die größten Viren. Außerdem sind sie bekannt dafür, chronische, wiederkehrende Infektionen auszulösen.

Pockenviren können bis zu 400 Nanometer groß sein. Das ist im Vergleich zu den meisten Viren, die für den Menschen relevant sind, relativ groß. Denn in der Regel liegt der Durchmesser eines Viruspartikels zwischen 20 und 200 Nanometer. Mykoplasmen, die zu den kleinsten Bakterien zählen, weisen im Vergleich dazu eine Größe von ungefähr 500 Nanometer auf. Damit sind die kleinsten Bakterien in etwa so groß wie die Pockenviren.

Überblick über Herpesviren

Das Herpes-simplex-Virus Typ 1, welches verantwortlich für den lästigen Lippenherpes ist, gehört zu der Familie der Herpesviridae. Innerhalb dieser Familie gibt es mehrere Unterfamilien. Besonders relevant sind hierbei:

  • die Alphaherpesvirinae
  • die Betaherpesvirinae
  • die Gammaherpesvirinae

Diese Subfamilien enthalten die Gattungen, welche eine Gefahr für den Menschen darstellen können. In den folgenden Abschnitten bekommst du einen kurzen Überblick über sie.

Alpha-Herpesviren

Die Alpha-Herpesviren können viele unterschiedliche Wirtszellen befallen, da sie ein sehr breites Wirtsspektrum aufweisen.

Mit dem Begriff Wirtsspektrum beschreibt man, wie viele verschiedene Spezies für ein Virus empfänglich sind. Viele Viren können nämlich gleich mehrere Spezies infizieren. Sie haben entsprechend ein breites Wirtsspektrum.

Umgekehrt gibt es aber auch Spezialisten unter den Viren. Sie haben sich auf eine eine Spezies (z. B. den Menschen) spezialisiert und sind so gut an diesen einen Wirt angepasst, dass sie in anderen Wirten nicht überleben können. Solche Viren haben ein enges Wirtsspektrum.

Außerdem können sich diese Herpesviren recht schnell ausbreiten. Sie sind für die meisten bekannten Herpeserkrankungen verantwortlich. Zu ihnen gehört auch das bereits angesprochene Herpes-simplex-Virus. Aber auch die Windpocken oder die Gürtelrose gehen auf das Konto von Alpha-Herpesviren.

Auch in der Tierwelt stellen die Alpha-Herpesviren eine große Gefahr dar. So lösen sie z. B. die Aujeszky-Krankheit der Schweine aus. Aber auch andere Tierarten wie Rinder oder Hunde sind empfänglich für dieses Virus. Die auch als Pseudotollwut bekannte Krankheit führt in der Regel zum Tod des Wirtes. Sie ist der Grund dafür, warum Hunde kein rohes Schweinefleisch essen sollten.

Beispiel zu Alpha-Herpesviren

Spricht man im Alltag über Herpes, so ist in der Regel in die Infektion mit dem Herpes-simplex-Virus Typ 1 (kurz HSV-1) gemeint.

Übertragen wird HSV-1 durch engen körperlichen Kontakt, zum Beispiel beim Küssen. Besonders ansteckend ist Herpes dann, wenn Bläschen vorhanden sind. In dieser Zeit ist auch der Speichel der Betroffenen infektiös. Meistens ist diese kritische Phase aber bereits nach ungefähr zwei Wochen überwunden, ohne das eine Behandlung notwendig ist. In schweren Fällen können unterstützend spezielle Medikamente, sogenannte Virostatika, eingesetzt werden.

Neben der lästigen Optik und der schmerzhaften Bläschen an der Lippe, ist die Infektion durch HSV-1 in der Regel also unbedenklich. Für Individuen mit geschwächtem Immunsystem kann die Infektion aber problematisch werden, wenn sich das Virus in anderen Organen festsetzt und diese schädigt.

So kann es beispielsweise zu einer Entzündung des Gehirns führen. Diese äußert sich z. B. durch Fieber, Kopfschmerzen und Bewusstseinstrübung und kann einen lebensbedrohlichen Verlauf annehmen.

Herpesviren Lippenherpes StudySmarterAbbildung 1: Lippenherpes verursacht durch das Herpes-simplex-VirusQuelle: wikipedia.org

Humane Herpesviren können auch vom Menschen auf Tiere übertragen werden und dort teilweise tödliche Infektionen auslösen. Wenn du also das nächste Mal ein Fieberbläschen durch Herpes hast, küsse oder schmuse nicht mit deinem Hamster oder Kaninchen. Eine Übertragung dieser Infektion könnte das Todesurteil für dein Haustier bedeuten.

Beta-Herpesviren

Die Betaherpesviren können hingegen nur bestimmte Zellen infizieren und vermehren sich auch nur sehr langsam.

Ein wichtiger Vertreter der Beta-Herpesviren ist das Zytomegalievirus (kurz CMV). Die von CMV infizierten Zellen sind häufig um einiges größer als nicht infizierte Zellen. Sie können beim Menschen die Infektionskrankheit Zytomegalie auslösen, die vor allem für immungeschwächte Personen ein hohes Risiko darstellt. Diese Erkrankung ist oft ursächlich für geistige Behinderung im Kindesalter.

Gamma-Herpesviren

Die Gamma-Herpesviren weisen ein sehr enges Wirtspektrum auf. Außerdem gelten Vertreter dieser Unterfamilie, wie das Epstein-Barr-Virus, als lymphotrop. Das bedeutet, dass sie eine besondere Vorliebe für Lymphozyten aufweisen. An diese haben sie sich angepasst und fühlen sie sich dort deswegen am wohlsten.

Lymphozyten gehören zu den weißen Blutkörperchen und spielen eine wichtige Rolle bei der Immunabwehr.

Der berühmteste Vertreter in der Menschenwelt ist wohl das Epstein-Barr-Virus, das für das Pfeiffer’sche-Drüsenfieber (auch bekannt als infektiöse Mononukleose) verantwortlich ist.

Herpesviren Krankheiten

Wie du bereits bemerkt hast, ist die Familie der Herpesviridae sehr umfangreich und die verschiedenen Viren können eine Vielzahl unterschiedlicher Krankheiten auslösen. Die wichtigsten durch Herpesviren verursachten Erkrankungen findest du nochmal zusammengefasst in dieser Tabelle:

VirusKrankheit
Herpes-simplex-VirusLippen- und Genitalherpes
Varicella-Zoster-VirusWindpocken, Gürtelrose
ZytomegalievirusZytomegalie
Humanes Herpesvirus Typ 6BDrei-Tage-Fieber
Epstein-Barr-Virus Pfeiffersches Drüsenfieber

Herpesviren Verbreitung

Allgemein findet man Herpesviren weltweit. Sie gehören zu den am weitesten verbreiteten Erregern von Infektionskrankheiten in der Bevölkerung. So geht man beispielsweise davon aus, dass allein in Deutschland über 90 % aller Erwachsenen mit dem Herpes-simplex-Virus infiziert sind. Auch beim Epstein-Barr-Virus geht man davon aus, dass ca. 90 % der Bevölkerung im Laufe ihres Lebens Träger des Virus werden. Es kommt jedoch nicht in allen Fällen zum Ausbruch einer Krankheit.

Aufbau der Herpesviren

Im Folgenden lernst du den Aufbau eines Herpesviruspartikels kennen. Ganz außen besitzt das Virus eine lipidhaltige Hülle. Auf dieser Hülle finden sich spezifische Strukturen (Glykoproteine), die wichtig für die Bindung und das Eindringen in die Wirtszelle sind.

Im Inneren befindet sich die Virus-DNA, eingepackt in das sogenannte Kapsid. Es besteht aus mehreren Proteinen, die man als Kapsomere bezeichnet. Zwischen dem Kapsid und der lipidhaltigen Hülle befindet sich eine proteinhaltige Matrix, das Tegument.

Herpesviren Aufbau StudySmarterAbbildung 2: Aufbau eines Herpesvirus

Herpesviren im Körper

Im Wesentlichen sind Herpesviren kleine Partikel aus Erbinformation und Proteinen. Wie alle Viren können sie sich im Gegensatz zu Bakterien nicht selbstständig vermehren und sind daher für ihr Fortbestehen auf eine Wirtszelle angewiesen. Im Folgenden lernst du, wie eine Herpesvirusinfektion im Körper abläuft.

1. Initiation

Um sich zu vermehren, muss das Virus zunächst irgendwie in sein Opfer gelangen. Dafür bindet es mithilfe seiner spezifischen Oberflächenstrukturen an die Rezeptoren der Wirtszelle. Diesen Prozess nennt man Attachement.

Infolgedessen fusioniert das Virion mit der Wirtszelle. Bei dem Herpes-simplex-Virus Typ 1 sind hierbei in der Regel zunächst Haut- und Schleimhautzellen betroffen.

Unter einer Fusion versteht man in der Biologie, dass die Zellmembranen zweier verschiedener Zellen miteinander verschmelzen. Dadurch werden zwei Zellen zu einer.

Auf diese Weise kann das Virus nun also in die Wirtszelle eindringen. Man spricht hierbei auch von Penetration.

In der Zelle verliert das Virus sein Tegument und wandert Richtung Zellkern. Das Virus besitzt nun weder Hülle, noch Tegument. Es wirft sozusagen nach dem Eintritt in die Zelle seinen "Mantel" ab, weshalb man diesen Prozess auch als Uncoating bezeichnet.

2. Replikation

Am Zellkern angekommen, injiziert das Herpesvirus sein Erbgut in den Zellkern der Wirtszelle. Dafür öffnet es einen Teil seines Kapsids und drückt seine DNA durch eine Pore in den Zellkern. Im Zellkern liegt die DNA nun also episomal in zirkulärer Form vor.

Episomal bedeutet, dass das Erbgut nicht in die Wirts-DNA eingebaut wird. Stattdessen befindet es sich frei im Zellkern (wie in diesem Fall) oder Zytoplasma.

Jetzt kann anhand der viralen DNA die entsprechende mRNA hergestellt werden. Diesen Schritt nennt man Transkription. Die hierbei entstehende mRNA dient dann als Bauanleitung für virale Proteine. Die Zelle stellt nun zum einen Proteine her, die das Virus für die Replikation benötigt. Dazu zählt beispielsweise die DNA-Polymerase.

Zum anderen werden auch Proteine gebildet, welche als Bauteile für die neu gebildeten Virionen dienen. Solche Proteine bezeichnet man als Strukturproteine. Wenn dem Virus nun alle für die Replikation benötigten Komponenten zur Verfügung stehen, kann die Vermehrung des viralen Erbgutes beginnen.

Viren verwenden zur Vermehrung die Replikationsmaschinerie der Wirtszelle. Herpesviren nutzen als Speichermedium für ihre Erbinformation wie ihre Wirtszellen auch DNA. Daher läuft ihre Replikation in ihren Grundzügen ganz ähnlich ab wie die Replikation der DNA eukaryotischer Zellen, die du vielleicht schon aus dem Biologieunterricht kennst. Wenn du dir beim Thema Replikation unsicher bist, lies dir gerne die Erklärung hierzu durch. Auch ein Basiswissen zu den Themen Transkription und Translation kannst du dir mithilfe der StudySmarter Erklärung verschaffen.

3. Ausschleusung

Wenn die Synthese der Proteine und die Replikation des Erbguts abgeschlossen ist, können sich die neuen Viruspartikel zusammen setzen. Das bezeichnet man auch als Assembly. Danach können sie zur Zelloberfläche wandern, wo sie schließlich freigesetzt werden.

Nach der Freisetzung der Virionen stirbt die Wirtszelle. Dabei löst sich ihre Zellmembran auf. Diesen Prozess bezeichnet man als Zelllyse. Entsprechend nennt man diese Art der Infektion den lytischen Zyklus.

Latente Infektion

Neben diesem lytischen Zyklus haben Herpesviren wie das Hepes-simplex-Virus Typ 1 aber noch ein Ass im Ärmel. Denn sie sind auch in der Lage dazu, eine latente Infektion auszulösen.

Unter einer latenten Infektion versteht man eine Infektion, bei der keine Symptome auftreten. Zwischen Wirt und Virus herrscht sozusagen Waffenstillstand, obwohl sich der Erreger weiterhin im Wirt befindet. Das Virus ist in diesem Stadium auch nicht nachweisbar.

Herpesviren haben im Laufe ihrer Evolution einen kleinen Trick entwickelt, wie sie unserem Immunsystem dauerhaft entwischen können. Wenn ihnen das Immunsystem auf die Pelle rückt, ziehen sie sich in unsere Nervenganglien zurück. Dazu entlassen sie ihr Erbgut in Neuronen, wo es in einer Art Standby-Zustand über Jahre verharren kann.

Während einer solchen latenten Infektion findet keine Vermehrung statt und es werden keine infektiösen Viruspartikel oder sonstigen Antigene produziert, die der Körper potentiell als fremd erkennen könnte. Das Virus sitzt einfach da und wartet ganz still auf den richtigen Moment. Da das Immunsystem das Virus nicht eliminieren kann, sind ist der betroffene Organismus bis an sein Lebensende latent infiziert.

Haben wir viel Stress oder ist unser Immunsystem durch andere Infektionen gerade geschwächt, sieht das Herpesvirus seine Chance. Es beginnt wieder damit, sich zu vermehren. Fieberbläschen ahoi – und das ein Leben lang.

Insbesondere das Herpes-simplex-Virus Typ 1 war mit dieser Strategie sehr erfolgreich und konnte sich in der Bevölkerung stark verbreiten. So sind Schätzungen zufolge etwa zwei Drittel aller Menschen mit diesem Virus infiziert.

Herpes Symptome

Wie du bereits weißt, umfasst die Familie der Herpesviridae viele verschiedene Virusarten. Entsprechend variieren auch die Symptome, die durch das jeweilige Virus hervorgerufen werden können. Allgemeine Symptome, die durch die meisten Vertreter dieser Virusfamilie hervorgerufen werden können, sind:

  • Kopfschmerzen
  • Abgeschlagenheit
  • Fieber
  • und eine Schwellung der Lymphknoten

Bei Herpes-simplex-Infektionen zählen außerdem die bereits erwähnten Bläschen im Lippen- oder Genitalbereich zu den wichtigsten Symptomen. Aber auch andere Herpesvirusinfektionen zeigen sich äußerlich. So kann beispielweise auch das Pfeiffersche Drüsenfieber mit einem Hautausschlag einhergehen und das Varizella-Zoster-Virus (Humanes-Herpesvirus-3) kann in einigen Fällen die Erkrankung Gürtelrose hervorrufen.

Herpesviren - Das Wichtigste

  • Herpesviren sind große, behüllte DNA-Viren, die nicht lange in der Umwelt überleben können
  • Herpesviren sind neben Lippenherpes auch verantwortlich für das Pfeiffersche Drüsenfieber oder die Zytomegalie
  • Sie sind bekannt dafür latente Infektionen auszulösen, indem sie sich in Nervenganglien zurückziehen
  • Ist das Immunsystem des Körpers durch andere Erkrankungen, Stress oder Überbelastung geschwächt, kann das Herpesvirus dies nutzen und erneut ausbrechen

Herpesviren

Herpes wird ausgelöst durch Herpesviren. Für Lippenherpes ist in der Regel das Herpes-simplex-Virus Typ 1 verantwortlich.

Das höchste Ansteckungsrisiko besteht bei dann, wenn ein Herpesausbruch vorliegt. Kommt es im Rahmen eines Herpes-simplex-Ausbruchs zur Bildung von Bläschen, so ist auch der Speichel infektiös. Dieser Zustand hält in der Regel ungefähr zwei Wochen an. 

Herpes ist grundsätzlich solange ansteckend, wie Viren ausgeschieden werden. Ein Indikator hierfür sind aktive Lippenbläschen. Diese halten normalerweise ungefähr zwei Wochen an. 

In den meisten Fällen ist Herpes zwar lästig, aber harmlos. Bei immunsupprimierten Individuen kann es aber auch zu schweren Krankheitsverläufen kommen. Durch Herpesviren verursachte Entzündungen des Gehirns können sogar lebensbedrohlich sein.

Finales Herpesviren Quiz

Frage

Aus welchen Komponenten ist ein Herpesvirus aufgebaut?

Antwort anzeigen

Antwort

Ein Herpesvirus setzt sich zusammen aus:


  • der DNA,
  • dem Kapsid,
  • dem Tegument,
  • einer Hülle und
  • Glykoproteinen
Frage anzeigen

Frage

Wozu dienen die Glykoproteine auf der Oberfläche von Herpesviren?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Glykoproteine auf der Oberfläche von Herpesviren sind von entscheidender Bedeutung für die Bindung und das Eindringen in die Wirtszelle.

Frage anzeigen

Frage

Was trifft nicht auf Herpesviren zu?

Antwort anzeigen

Antwort

Bei Herpesviren handelt es sich um RNA-Viren

Frage anzeigen

Frage

Welche drei Schritte kennzeichnen den Ablauf einer Herpes-Infektion?

Antwort anzeigen

Antwort

  1. Initiation
  2. Replikation
  3. Ausschleusung
Frage anzeigen

Frage

Wie liegt die Erbinformation des Herpesvirus im Zellkern der Wirtszelle vor?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Erbinformation von Herpesviren liegt im Zellkern episomal und zirkulär vor.

Frage anzeigen

Frage

Welche wichtigen Subfamilien gibt es bei den Herpesviren?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Alphaherpesvirinae
  • Betaherpesvirinae
  • Gammaherpesvirinae
Frage anzeigen

Frage

Zu welcher Subfamilie der Herpesviren gehört der Erreger der Aujeszky-Krankheit?

Antwort anzeigen

Antwort

Der Erreger der Aujeszky-Krankheit gehört zu den Alpha-Herpesviren.

Frage anzeigen

Frage

Welche Subfamilie der Herpesviren besitzt ein breites Wirtsspektrum?

Antwort anzeigen

Antwort

Alpha-Herpesviren

Frage anzeigen

Frage

Welches Virus ist für das Pfeiffer'sche Drüsenfieber verantwortlich?

Antwort anzeigen

Antwort

Der Erreger des Pfeiffer'schen Drüsenfiebers ist das Epstein-Barr-Virus.

Frage anzeigen

Frage

Welche Prozesse finden während der Initiation bei einer Herpesvirusinfektion statt?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Attachement
  • Penetration
  • Uncoating
Frage anzeigen

Frage

Wie nennt man den Infektionszyklus, bei welchem die Wirtszelle zerstört wird?

Antwort anzeigen

Antwort

Geht die Wirtszelle nach der Freisetzung der neuen Virionen kaputt, so spricht man vom lysogenen Infektionszyklus.

Frage anzeigen

Frage

Wohin ziehen sich Herpesviren zurück, um eine latente Infektion zu verursachen?

Antwort anzeigen

Antwort

Um eine latente Infektion zu verursachen, ziehen sich Herpesviren in die Nervenganglien zurück.

Frage anzeigen

Frage

Wann bricht Herpes aus, wenn man latent infiziert ist?

Antwort anzeigen

Antwort

Wenn man latent infiziert ist, kann es erneut zu einem Herpesausbruch kommen, wenn das Immunsystem geschwächt ist (z.B. durch Stress).

Frage anzeigen

Frage

Wie lange ist ein Herpes ansteckend?  


Antwort anzeigen

Antwort

Herpes ist grundsätzlich solange ansteckend, wie Viren ausgeschieden werden. Ein Indikator hierfür sind aktive Lippenbläschen. Diese halten normalerweise ungefähr zwei Wochen an. 

Frage anzeigen

Frage

Wie nennt man Proteine, die als Bauteile für neue Virionen dienen?

Antwort anzeigen

Antwort

Proteine, die als Bauteile für die neu hergestellten Virionen dienen, bezeichnet man als Strukturproteine.

Frage anzeigen
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