Viren Lebensweise

Erreger

In den Neunzigerjahren des neunzehnten Jahrhundert wurde der Name Viren zum ersten Mal für Erreger verwendet, die kleiner als Bakterium sind. Die Viren sind eine Übergangsform zwischen lebhafter und lebloser Substanz. In lebenden Körperzellen können sie sich in großer Zahl vervielfältigen und ihren Organismus beschädigen. Hundert tausende von Viren sind dafür bekannt, eine große Vielfalt von Erkrankungen bei Menschen, Tiere, Anlagen und Bakterium hervorzurufen.

Das Vorhandensein von Viren wurde 1892 bewiesen, als der Russe Dmitry I. Ivanovsky mikroskopische kleine Partikel entdeckt hat, die später als Mosaikviren bezeichnet wurden. Im Jahr 1898 verwendete der niederländische Pflanzenforscher Martinus W. Beijerinck den Begriff Viren für diese Infektionserreger. Ein paar Jahre später wurden Viren gefunden, die sich in der Bakterienwelt ausbreiten.

Dieser Virustyp wird als bacteriophages bezeichnet. Seit den 1940er Jahren werden durch die Weiterentwicklung des Elektronmikroskops erstmalig Viren sichbar. Es folgten die Entwicklungen von Hochgeschwindigkeits-Zentrifugen, die die Filtration und Konzentration von Viren ergaben. In den 1950er Jahren kam mit der Erforschung von tierischen Viren ein wesentlicher Schritt zur Kultivierung von Zellen, die die Virusvermehrung im Teströhrchen ermöglichte.

Anschließend wurden viele Viren gefunden und die meisten in den 1960er und 1970er Jahren untersucht und ihre physikalischen und chemischen Charakteristika ermittelt. Bei Viren handelt es sich um submikroskopisch kleine intrazellulare (zelluläre) Schädlinge, die entweder RNA oder Desoxyribonukleinsäure (DNA) besitzen (niemals beides) und eine schützende Hülle aus Eiweißen allein oder aus Eiweißen und Lipid- oder Kohlenhydratkomponenten bestehen.

Manche Viren haben jedoch Nukleinsäure, die in zwei oder mehr Abschnitte unterteilt ist. Auch andere Viren haben eine zusätzliche Umhüllung, die sich in der Regel ausbildet, wenn das Nukleokapsid die Zelle als Knospen verlässt. Sie sind obligatorische innerzelluläre Schädlinge, d.h. sie sind an gewisse Lebensumstände gebunden:

Die Fortpflanzung ist nur innerhalb von aktiven Stoffwechselzellen möglich. Viren gibt es außerhalb von lebenden Körperzellen als nicht aktive Macromoleküle. Es gibt eine Vielzahl von Viren in verschiedenen Formaten und Grössen. Kleinstviren sind Ikosaeder (20-seitige Polygone) mit einer Kantenlänge von etwa 18 bis 20 Nanometer (millionstel Millimeter). Der längste Virus ist stabförmig.

Manche stabförmige Viren sind mehrere Millimeter lang, aber meist weniger als 100 nm dick. Damit ist die Weite der grössten Viren unter dem Auflösungsbereich eines Lichtmikroskopes, mit dem Keime und andere grössere Keime betrachtet werden können. Bei vielen Viren mit einer spiralförmigen inneren Struktur gibt es eine weitere äußere Hülle (auch Hülle genannt), die aus Lipoprotein und/oder Glykoprotein besteht.

Bei komplexeren Viren, z.B. einigen Bakterien, haben sie einen Schädel und einen schlauchähnlichen Schweif, mit dem sie sich an Wirtsbakterien anheften. Bei den meisten Viren handelt es sich um einfache Viren. Die Viren haben nicht die für ihre eigene Fortpflanzung notwendigen Fermente und Stoffe. So können sich aus einem infizierten Virusinfektionsvirus mehrere tausend Kinder entwickeln.

Manche Viren werden durch die Vernichtung der befallenen Wirtszellen frei. Teilweise ist die Ansteckung latente, d.h. "die Viren vervielfältigen sich innerhalb der Zellen, ohne sie offenbar zu schädigen". Manche RNA-Viren, die so genannte Retrovirus, stellen ein Ferment dar, das zur Herstellung einer DNA-Kopie der viralen RNA verwendet wird.

Die Viren rufen eine Vielzahl von Krankheitsbildern hervor, die gravierende Folgen für die Menschen haben. Eine der Viruserkrankungen ist die Schnupfenerkrankung, von der jedes Jahr mehrere tausend Menschen erkranken. Doch die meisten Viren führen zu einer Erkrankung, die in der Regel nur zu akuten Symptomen führt, es sei denn, das Erregervirus verursacht ernsthafte Probleme - oder eine weitere Erkrankung.

Andere Viren wie das Röteln- und Zytostatika-Virus können schwerwiegende Missbildungen oder gar den Tod des Kindes verursachen. Auch bei einigen Krebserkrankungen und Chronikerkrankungen wie der Multiplen Sklerose und weiteren degenerativen Krankheiten gibt es immer mehr Hinweise darauf, dass andere Viren eine wichtige Funktion haben. Auf der anderen Seite gibt es Viren, die Krebszellen befallen und zerstören.

Noch heute werden Viren gefunden, die beim Menschen schwerwiegende Krankheiten auslösen. Sie können meist im eigenen Haus isoliert und bestimmt werden. Zu den neueren Viren gehört das Rotavirus, das bei Kindern und Jugendlichen eine Gastroenteritis verursacht (Entzündung der Magen- und Dünndarmschleimhaut). Im Jahr 1999 wurde in Malaysia das Nipah-Virus gefunden, das anscheinend nur von Schwein auf Mensch übertragbar war, was zu 95 Todesfällen durch Meningitis führte.

Durch die Übertragung von Viren von Mensch zu Mensch treten neue Krankheitsbilder auf. Zahlreiche Viren, z.B. die Krankheitserreger der Influenza oder Maserne, werden durch Tropfeninfektion übertragbar, d.h. durch Besprühen von Speichel mit Krankheitserregern beim Reden, Husteln oder Husten. Weitere Viren, wie z.B. Durchfallerreger, werden über den fäkal-oralen Weg eingeschleust. Gegenwärtig gibt es keine vollständig befriedigende Behandlung von viralen Infektionen, da die meisten Medikamente, die Viren vernichten, auch die Zelle beschädigen.

Bislang werden die zur Impfung eingesetzten Viren so aufbereitet, dass sie selbst keine pathogene Wirkung mehr haben. Sie sind für eine Reihe von Krankheiten zuständig und verursachen oft schwere Ernten. Wenn sich die Schädlinge von befallenen Bäumen ernähren, kleben Viren an ihren Mündungsteilen. So können die Schädlinge diese Viren beim nÃ?

Spulwürmer (Nematoden) können auch Viren übermitteln, wenn sie die Wurzel von gesunden Nutzpflanzen angreifen. Das Zusammenspiel von pflanzlichen Viren und pflanzlichen Zellen ist nur eingeschränkt zu untersuchen, da sie in der Regel nicht unmittelbar, sondern nur indirekt, z.B. über Schadinsekten, infiziert werden können. Die winzigen Keime sind zwischen einem und 0,75 Millimetern groß und kommen in fast jeder Umgebung vor: in Wind, Erde, Wasser, Schnee, Kälte und bei Temperaturen über 100°C.

Keime liefern sich auf unterschiedliche Weise Nährstoffe und Energien je nach Zellwandaufbau; je nach Verfärbbarkeit (Gram-Färbung) -> alle existierenden sind mit Kristallveilchen gefärbt, was zu einer blauen Färbung führt. Nachdem mit Jodkaliumiodid gebeizt und mit Spiritus verfärbt wurde, behalten nur Keime mit vielschichtigem Myurein den Farbton, solche mit eingeschichtetem Myurein setzen ihn wieder frei und zwar gram-positiv (violett gefärbt), gram-negativ (rot gefärbt); je nach der Lebens- und Wachstumsfähigkeit in Gegenwart oder Nichtvorhandensein von Atemluft (aerob, oder

Bei einer gemeinsamen Klassifikation werden Keime anhand ihrer Eigenschaften in vier Gruppen eingeteilt. Unter den Gracilicuten befinden sich vor allem Keime mit dünner, gramnegativer Zellwand. Tenerikute haben keine Zellenwände, und in Mendosikuten bestehen sie aus einem anderen als dem für Peptidoglykanen charakteristischen Stoff. Dazu gehören unter anderem Archäobakterien, eine Reihe von ungewöhnlichen Lebewesen wie Methan-bildende Keime, die vollständig anaerob leben und Methan aus Kohlenstoffdioxid und Stickstoff produzieren.

Das Erbgut DNA befindet sich im Nukleoid, dem Nukleäquivalent von Keimen (Bakterien haben keinen wirklichen Kern, der von einer Membramee bedeckt ist). Bei vielen Keimen gibt es Pili (Singular: Pilus), also Gebilde, die aus der Zellmembran ragen, um die DNA auf ein anderes Keimbild zu transferieren. Manche Bakterie hat ein Plasma, ein weiteres, kleines Chromosomen mit zusätzlichen Erbgut.

Manche Spezies produzieren eine Zellkapsel, eine haftende Schale außerhalb der Zellwände, die das Bakterium vor Angriffen durch weiße Blutkörperchen absichert. Sie werden heute als Kunstwerke exponiert: Sie werden erzeugt, wenn Keime für die Beobachtung durch ein elektronenmikroskopisches Verfahren vorbereitet werden. Es können sich nicht alle Keime fortbewegen, aber die beweglichen sind in der Regel mit spiralförmigen Vorsprüngen, der Flagella, ausgestattet.

Abhängig von der Angriffsrichtung der Geißeln wandern die Keime entweder nach vorne oder wenden sich auf der Stelle. 2. Mithilfe dieser verschiedenen Bewegungsformen können sich beispielsweise Keime zu Nahrungsmittelquellen begeben und sich von widrigen Umgebungsbedingungen abheben. Bei vielen Keimen gibt es auch kleine zirkuläre DNA-Segmente, sogenannte Plasma-Moleküle, die auch genetische Informationen haben.

Durch die sogenannte Conjugation, einen Genaustauschmechanismus, können sie auf andere Keime überführt werden. Andere Verfahren des Genaustausches sind die Transkription, bei der bakterielle Viren (siehe Bakteriophagen) DNA transferieren, und die Umwandlung, bei der DNA aus dem Milieu in die bakterielle Zelle transferiert wird. Dabei werden zwei Töchterzellen gebildet, die im Prinzip mit der Elternzelle übereinstimmen.

Manche Keime verteilen sich alle 15 bis 40 min. Es gibt zwei große Gruppen von Keimen in Bezug auf ihre Lebensweise:

Auf abgestorbenem Tier- oder Pflanzenmaterial verweilende Fäulnisbewohner und symbiontisch besiedelnde Lebewesen. Symbionische Keime kommen in vielen Arten von menschlichem Gewebe vor, z.B. im ganzen Magen-Darm-Trakt und in der Epidermis. Weitere Symbolträger liefern ihren Lebewesen Nährstoffe, ohne sie ernsthaft zu schädigen. Keime führen zum Verderb von Rindfleisch, Obst, Wein, Gemüsen, Molkereiprodukten und dergleichen.

Diese ändern die Zusammenstellung solcher Nahrungsmittel, so dass sie essbar werden. Bakterielles Wachstum in Lebensmitteln kann auch zu Lebensmittelvergiftungen fÃ?hren. Auf der anderen Seite sind in einigen Branchen der Industrie Keime von großer Wichtigkeit. Auch für die Herstellung von gegerbten Ledern, Tabakerzeugnissen, Silagen, Textilwaren, Pharmazeutika, diversen Fermenten, Polyacchariden und Seifen. Sie sind in fast jeder Umwelt zu finden und wirken an einer Vielzahl von Bioprozessen mit.

Auch im Heuhaufen oder Hopfenladen können sie genügend Temperatur für Spontanentzündungen auslösen. Aufgrund der Zellstoffzersetzung entstehen in stillen Gewässern einige der anaeroben Erreger. Keime haben einen enormen Einfluß auf die Beschaffenheit des Untergrundes. Hülsenfrüchte bereichern den Erdboden auch mit Sauerstoff unter Verwendung von Wurzelstock und anderen Erregern.

Durch die Besiedlung der Wurzeln wird das Wachsen von stickstoffbindenden Knoten sichergestellt. Sicher ist, dass die Fotosynthese, auf der das pflanzliche Leben beruht, zunächst von Keimen stammen. Virulentere Keime sind Krankheitserreger wie Cholera, Starrkrampf, Lepra, Seuche, Dysenterie, Lepra, Syphilis, Typhus, Diphterie, Brucellose und einige Lungenentzündungen.

Man glaubte, dass die Viren bis zur Erkennung die Ursache aller ansteckenden Krankheiten sind. Der pathogene Effekt von Keimen auf das Gewebe lässt sich in vier Kategorien einteilen: Antimikrobielle Mittel (griech. anti: gegen; biotikos: zum Menschen gehörend), Chemikalien, die von Bakterium, Pilz, Flechte, Algen und höher gelegenen Gewächsen oder anderen lebenden Tieren produziert werden, die zur Tötung oder Hemmung des Wachstums von infektiösen und infektiösen Keimen verwendet werden.

Sämtliche antibiotischen Mittel sind punktuell schädlich (toxisch): sie sind für die eindringenden Pathogene toxischer als für ihren Gastgeber, ob es sich nun um Tiere oder Menschen handelt. Urspruenglich wurden nur organische Stoffe, die von Keimen oder Pilzen erzeugt wurden und eine toxische Wirkung auf andere Keime hatten, als Antimikrobiotika bezeichnet. Der Begriff des Antibiotikums bezeichnet in erster Linie Stoffe, die eine antibakterielle Wirkung haben, im weiteren Sinn aber auch Produkte gegen Einzeller, die zum Beispiel zur Bekämpfung von Malaria eingesetzt werden, sowie Pilzen oder Viren.

Antibiotika, die gezielt gegen gewisse Lebewesen wirken, werden als Bakterienbekämpfungsmittel oder Bakteriostatika (gegen Bakterien), Fungizide oder Antifungizide (gegen Schimmelpilze im Allgemeinen oder gegen pathogene Pilze) oder Antiviren (gegen Viren) bekannt, wofür der Begriff -statics für wachstumsinhibierend, das Ende-Zid für tötend steht. Beispielsweise sind bei luftübertragenen Erkrankungen spezielle Massnahmen zur Luftfiltration erforderlich.

Maserne ist eine sehr infektiöse Viruskrankheit, die vor allem bei Kindern auftritt und eine dauerhafte Immunabwehr auslöst. Sie äußern sich vor allem durch nachfolgende Infektionen, die den Heilungsverlauf aufhalten. Vorbeugung: Masernimpfungen mit attenuierten, reproduzierbaren Viren. Die geimpften Menschen bilden in der Regel für immer intakte Abwehrstoffe. Bei dem Krankheitserreger handelt es sich um ein RNA-Virus aus der Togavirusfamilie.

Symptome: Kurzfristige, untypische Hustenerkrankungen; Rötelnausschlag, der in der Regel weniger ausgeprägt ist als bei Maserne; vergrößerte Lymphknoten. In der Kindheit ziemlich unüblich, vor allem bei den Großen, vor allem bei jungen Damen. Vorbeugung: Masern-Mumps-Röteln-Impfung ab 14 Monaten. In der Regel dauert die Antikörperbildung mehrere Dekaden, in manchen Faellen auch ein Leben lang. Die klassischen Pockenviren (Variola maior) gehören zur Familie der DNA-haltigen, kubischen Pockenviren.

Der Erreger wird hauptsächlich von Schadinsekten, vor allem von der Zecke, übertragen und ist vor allem in den Tropen und Subtropen weitverbreitet. Im Erwachsenenalter kommt es oft zu einer Entzündung, bei Kinder in der Regel zu einer gutartigen Progression. Die Verabreichung des FSME-Immunglobulins sollte innerhalb weniger Wochen nach einem Zeckenstich erfolgen. Es ist gut verträglich und kann ab dem zweiten Lebensmonat angewendet werden.

Gifte von Keimen können durch die Vernichtung des Nerven-Systems zu einer Lähmung führen, die in der Regel dauerhaft ist. Gewöhnlich fängt die Seuche mit Durchfall und Erbrechen an. Schon nach 1-2 Tagen wird der Gesundheitszustand lebensbedrohlich und der Todesfall tritt ohne die Versorgung mit Mineralwasser und Elektrolyt ein. Vor allem bei Wildnagern kommt die Seuche häufig vor und kann unter bestimmten Bedingungen durch Blutsauger (Pestflöhe) vom Mensch auf das Wild übertragbar sein.

Im Falle der Pneumoniepest wird der Krankheitserreger über die Atmung weitergeleitet und ist daher hochinfektiös.