Prof. Dr. med. Mathias Mäurer

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Viren?!

Das Corona-Virus dominiert unseren Alltag – es wird viel darüber geredet, diskutiert und berichtet. Und natürlich laufen auch bei mir in der Sprechstunde täglich Fragen zu diesem Thema im speziellen Zusammenhang mit der Multiplen Sklerose auf. Ich hatte ja schon vor zwei Wochen geschrieben, dass es ausgesprochen schwer ist, angesichts der begrenzten Datenlage definitive Aussagen zu treffen – vieles beruht auf Spekulation und das trägt nicht gerade zur Beruhigung bei.

Ich habe mir daher gedacht, vielleicht ist es ganz sinnvoll, an dieser Stelle ein paar generelle Informationen und Fakten zusammenzutragen, die u.U. dem einzelnen helfen können die Situation etwas besser zur bewerten und sich eine eigne Meinung und Haltung zu bilden.

Daher möchte ich mit ein paar sehr allgemeinen Informationen anfangen – ich hoffe, das ist jetzt nicht zu flach, aber ich stelle häufig in Gesprächen mit meinen Patienten fest, dass es durchaus hilfreich ist, ein paar grundsätzliche Dinge vorwegzunehmen und dieses Wissen nicht immer vorauszusetzen.

  • Was sind eigentlich Viren?
  • Was unterscheidet sie von Bakterien?
  • Warum ist es häufig so kompliziert, Viren medikamentös zu behandeln?

Nun, Viren sind Partikel, die eine Erbinformation enthalten, aber keinen eigenen Stoffwechsel besitzen. Um sich zu vermehren, benutzen sie den Stoffwechsel von Zellen eines Wirtsorganismus – z.B. den Stoffwechsel menschlicher Zellen. Viren sind daher obligate Zellparasiten, sie können sich außerhalb lebender Zellen nicht vermehren. Das unterscheidet Viren grundlegend von Bakterien, denn diese besitzen einen eigenen Stoffwechsel und können sich ohne Hilfe eines Wirtsorganismus vermehren. Dementsprechend sind Bakterien, obwohl sie ebenfalls sehr klein sind, um ein vielfaches größer als Viren. Bakterien kann man mit Geschick noch mit dem Lichtmikroskop sehen, um Viren sichtbar zu machen benötigt man ein Elektronenmikroskop. Weil Viren so klein sind, benötigt man auch spezielle Filter in Atemschutzmasken, um sich effektiv zu schützen (z.B. wenn ein Arzt eine infizierte Person behandeln muss – und deswegen wäre es auch schön, wenn wir v.a. in den Praxen/Kliniken ausreichend dieser sog. FFP2/3-Masken hätten).

Viren brauchen einen Wirt

Viruspartikel sind sehr einfach aufgebaut. Letztlich handelt es sich nur um ein Stück Erbinformation (DNS oder RNS), das von einem Schutzmantel, dem sog. Kapsid umgeben ist. Diese „Verpackung“ besteht aus Aminosäuren. Das Kapsid ist demnach ein Protein (Eiweißmolekül), das auch antigene Eigenschaften besitzt –  das bedeutend, dass sich dagegen eine Immunantwort ausbilden kann und es somit auch für die Impfstoffentwicklung eine Rolle spielt. Manche Viren besitzen zudem noch eine Hülle. Dieses Hüllmaterial besteht ebenfalls aus Proteinen und Lipiden („Fette“) – auch diese Hüll-Proteine haben antigene Eigenschaften.

Viren können nach Ihrer Wirtsspezifität (d.h. ob sie eher tierische Organismen oder den Menschen befallen) oder nach ihrem Organotropismus eingeteilt werden – das bedeutet, welches Organsystem sie bevorzugt befallen (z.B. befallen Hepatitis Viren-bevorzugt Leberzellen, und Corona-Viren die Zellen der oberen Luftwege).

Bei einer Infektion dringt das Virus in die Wirtszelle ein. Viruspartikel binden dafür an bestimmte Rezeptoren (Anheftungsstellen) an der Zellmembran und werden dann in das Zellinnere eingeschleust. In der Phase der Anheftung liegen die Viren frei und können durch Antikörper, die z.B. durch eine Impfung gebildet worden sind, neutralisiert werden. Existiert diese spezifische Immunität noch nicht (wie aktuell beim Corona Virus SARS CoV2), ist das Risiko einer Infektion, also das Eindringen des Virus in die Wirtszelle, groß.

Primärschaden und Sekundärschaden von Viren

Im Zellinneren angekommen fangen die Viren an, sich mit Hilfe des Zellstoffwechsels der Wirtszelle zu vermehren, diese sog. Replikation der Viren erfolgt auf unterschiedliche Weise. Jedes Virus hat sich aber optimal in den Zellstoffwechsel seines Wirtes eingepasst, um sich möglichst effektiv zu vermehren. Mit der Infektion werden somit eine Vielzahl von Prozessen in Gang gesetzt, die mit der Entstehung von neuen Viruspartikeln enden.

Die Entstehung von neuen Viruspartikeln führt häufig zu einer „Überlastung“ der Wirtszelle und ihres Syntheseapparates und endet dann im Tod der Wirtszelle und der Freisetzung der neuen Viruspartikel. Diesen direkten, durch den Virusbefall bedingten Schaden, bezeichnet man auch als Primärschaden und grenzt ihn von dem sog. Sekundärschaden ab – nämlich der Schaden, der entsteht, wenn das körpereigene Immunsystem auf den Zelltod und den „Eindringling“ durch eine Entzündungsreaktion reagiert. So ist zum Beispiel das schwere respiratorische Syndrom, das im Rahmen der SARS-Corona-Epidemie im Jahr 2002 auftreten ist, wahrscheinlich auf sekundäre immunpathologische Prozesse zurückzuführen. Der Sekundärschaden durch virale Infektionen ist auch der Grund, warum wir manchmal sogar gezielt immunsuppressive Medikamente bei schweren Virusinfektionen einsetzen.

Wahrscheinlich wird ihnen jetzt auch der Zusammenhang klar, warum man in der Vergangenheit die These verfolgt hat, die Multiple Sklerose (MS) sei durch eine Virusinfektion hervorgerufen.

Medikamente und Impfstoffe gegen Viren

Weiterhin sollten ihnen die o.g. Erläuterungen auch klarmachen, warum es absolut nicht trivial ist, ein Medikament gegen ein bestimmtes Virus zu entwickeln. Dadurch, dass humanpathogene Viren (also Viren, die Menschen krankmachen) den Syntheseapparat von menschlichen Zellen benutzen, kann man die Vermehrung nicht einfach so stoppen, denn man würde ja dadurch den eigenen Zellstoffwechsel hemmen, der lebensnotwendig ist. Daher konzentriert sich die Forschung bei der Entwicklung von Medikamenten auf die Verhinderung der Virus-Einschleusung und die Blockade des Zusammenbaus der Viruspartikel – und das ist alles andere als einfach. Jedenfalls deutlich schwerer als bei Bakterien, die einen eigenen, spezifischen Stoffwechsel haben, den man durch Antibiotika hemmen kann, ohne gleichzeitig im menschlichen Körper wesentliche Funktionen zu blockieren. Allerdings – nur nebenbei bemerkt – riskieren wir gerade diesen Vorteil durch den unreflektierten und ungezügelten Antibiotikagebrauch in der Tierzucht und der damit verbundenen Resistenzentwicklung.

Eine andere wesentliche Abwehr-Strategie ist die Entwicklung eines Impfstoffes, z.B. durch die Generierung einer Immunantwort gegen die Proteinbestandteile eines Virus (Kapsid, Hülle). Aber auch das ist alles andere als trivial und benötigt vor allem Zeit.

Ich hoffe, dass die Erläuterung hilfreich im Kontext der aktuellen Corona-Diskussion ist. Im folgenden Artikel werde ich versuchen, ihnen grob zu erläutern, wie die Immunabwehr gegen Viren funktioniert. Die Kenntnis dieses Prozesses ist durchaus von Interesse im Hinblick auf die Bewertung bestimmter MS-Medikamente in Zeiten von Corona.

Prof. Dr. med. Mathias Mäurer

Chefarzt der Klinik für Neurologie und Neurologische Frührehabilitation, Standort Juliusspital, Klinikum Würzburg-Mitte gGmbH

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