Virologie

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 13. November 2021

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Bei der Virologie handelt es sich um die Lehre von den Viren. Sie beschäftigt sich mit der wissenschaftlichen Beschreibung und Klassifikation von Viren. Die Virologie befasst sich außerdem mit der Ansteckung, dem Verlauf und der Bekämpfung von Viruserkrankungen bei Menschen, Tieren, Pflanzen und Pilzen.

Was ist die Virologie?

Bei der Virologie handelt es sich um die Lehre von den Viren. Sie beschäftigt sich mit der wissenschaftlichen Beschreibung und Klassifikation von Viren.

Die Virologie gehört zum übergeordneten Bereich der Mikrobiologie. Darüber hinaus wird sie ebenfalls der Medizin zugeordnet, insbesondere in ihren praktischen Anwendungsfeldern. Während die Mikrobiologie sich mit sehr kleinen Lebensformen beschäftigt, sind ForscherInnen sich uneinig, ob es sich bei Viren um Lebewesen im engeren Sinne handelt: Die winzigen Parasiten benötigen einen Wirt, um sich fortzupflanzen, und besitzen keinen eigenen Stoffwechsel; damit erfüllen sie nicht die klassischen Kriterien für den Status als Lebewesen.

Viren bestehen aus einer Protein-Hülle, die ihre genetischen Informationen in Form von RNA oder DNA umschließt. Viren befallen Wirtszellen, indem sie sich (im Fall von Tieren) an ihre Zellmembran oder (bei Pflanzen und Pilzen) an ihre Zellwand heften und ihr eigenes Erbgut in die Zelle einschleusen. Auf diese Weise beeinflusst das Virus die Wirtszelle und kann Stoffwechsel des Wirts modifizieren. Dabei unterscheiden sich Viren hinsichtlich ihres genaues Aufbaus, ihres Vorgehens bei der Infektion und der Folgen, die sie für die einzelne Wirtszelle oder den gesamten befallenen Organismus haben.

Die Virologie beschäftigt sich außerdem mit der Entwicklung von Methoden und Techniken, um die Erforschung und Untersuchung von Viren zu ermöglichen und zu verbessern. Hierzu gehören unter anderem Methoden der Kultivierung, das heißt der kontrollierten Vermehrung oder Bewahrung von lebendem Material. Diese grundlegenden Kenntnisse und Fertigkeiten sind in der Forschung und in den Anwendungsgebieten der Virologie von großer Bedeutung: Erst durch sie wird die Aufbewahrung von Proben oder die Identifizierung eines bestimmten Krankheitserregers möglich.

Behandlungen & Therapien

Viele Krankheiten, unter denen Menschen leiden, sind eine Folge von Virusinfektionen. Bei der Infektion dringt das Virus in den Organismus ein und sucht eine geeignete Wirtszelle. Das Virus bringt die Wirtszelle dazu, die fremde Erbinformation zu übernehmen und die darin chemisch gespeicherten Anweisungen auszuführen. Daraufhin verändert sich der Stoffwechsel der Wirtszelle und sie beginnt, neue Viren zu produzieren. Sobald das Immunsystem das Virus als Fremdkörper erkennt, beginnt es mit seiner Bekämpfung. Dadurch entstehen typischerweise die Symptome der jeweiligen Erkrankung.

Da die Viren sich im Organismus zunächst vermehren müssen, vergeht von der eigentlichen Infektion bis zum Ausbruch der Krankheit einige Zeit. Die Dauer dieser Inkubationszeit unterscheidet sich je nach Art des viralen Angreifers. Nur, wenn der Organismus die Viren rechtzeitig als Eindringlinge erkennt, kann der Körper sie früh genug bekämpfen und einen Ausbruch der Krankheit verhindern. Das Immunsystem orientiert sich bei der Erkennung von Viren an sogenannten Antigenen: Molekülen auf der Außenseite. Um der Entdeckung zu entgehen, tarnen sich einige Viren jedoch, zum Beispiel durch eine schleimähnliche Hülle.

Impfungen unterstützen das Immunsystem dabei, sich gegen schädliche Viren zu wappnen: Durch die Gabe eines Impfstoffs produziert der Körper Antikörper, die wie Puzzleteile zu eben jenen Oberflächenmolekülen passen, an denen der Organismus die Viren erkennen kann. Dadurch identifiziert das Immunsystem eindringende Viren umgehend und bekämpft sie effektiv, bevor die Krankheit ausbrechen kann. Einige bekannte Viruserkrankungen, die früher große Teile der menschlichen Population befielen, gelten heute aufgrund von Impfungen als ausgerottet. Dazu gehören auch die Pocken, die vom Variola-Virus verursacht wurden. Heute weit verbreitete und bekannte Viren sind zum Beispiel das Grippevirus oder das HI-Virus.

Diagnose & Untersuchungsmethoden

Die Medizin macht sich in bisher lediglich experimentellen Anwendungen zum Beispiel die Fähigkeit der Viren zunutze, Substanzen direkt in Zellen hinein zu befördern. Denkbar sind dadurch Anwendungen, bei denen virale Phagen Medikamente transportieren und gezielt dort freisetzen, wo der Organismus sie benötigt. Einige Viren sind darauf spezialisiert, ihr Erbmaterial in den Kern einer Zelle zu befördern und in die bereits vorhandene Gensequenz zu integrieren. ForscherInnen sehen in ihnen die Chance zu einer gezielten Gentherapie.

Bei einer solchen Behandlung könnten eingeschleuste Gene beispielsweise fehlende Gensequenzen ersetzen und daraus folgende Fehlfunktionen eliminieren. Auf diese Weise rückt die Behandlung von Krankheiten in greifbare Nähe, deren Ursprung in Gendefekten liegt und die heute noch als unheilbar gelten. Die Virologie könnte dadurch einen wesentlichen Beitrag zu neuartigen Therapien liefern.

Quellen

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