2. Aufbau des Influenza-Virus

Die Hülle
Influenzaviren sind von einer Membran umhüllt, dünn wie die Hülle einer Seifenblase. Die Membran schützt nicht nur das eingeschlossene Genom und die viralen Proteine, sondern hilft auch dabei, das Immunsystem des Wirtes zu überlisten und in Körperzellen einzudringen. Nicht umsonst sind die meisten Viren, die dem Menschen wirklich gefährlich werden können, von einer Membran umgeben.

Die Stacheln
In die Virusmembran eingeflochten sind zwei Proteine, deren Köpfe wie Stacheln aus der Membran herausragen: Hämagglutinin (HA) und Neuraminidase (NA) (zur Illustration der Stacheln: siehe Bild). Mit Hilfe von HA kann das Virus Körperzellen entern. Das Protein ist vergleichbar mit einem Schlüssel, der ins Schloss (Rezeptor) der Wirtszellen passt. Auf diese Weise verschafft sich das Virus heimlich Zugang zur Zelle und kann dort die Virusvermehrung starten.
HA gibt es in verschiedenen Formen und diese bestimmt über die Aggressivität des Virustyps mit, denn normalerweise befallen Influenzaviren die Bronchien oder die Lungen. Hochaggressive Influenza-Stämme können sich hingegen in weiteren Geweben des Körpers einnisten und sind entsprechend gefährlicher für den Menschen.
NA hat eine andere Funktion: Es ist ein Enzym, das den neu gebildeten Viren ermöglicht, die Wirtszellen wieder zu verlassen.

HA und NA mutieren häufig!
Influenzaviren schleusen auch RNA-Polymerasen in die Wirtszellen ein, ohne die sie sich nicht vermehren können. RNA-Polymerasen arbeiten ziemlich schlampig: Sie fügen bei der Synthese relativ häufig falsche Basen ein. Bei den DNA-Polymerasen gibt es einen Korrekturmechanismus, der diese Fehler ausbügelt. Ein solcher Mechanismus fehlt bei den RNA-Polymerasen, weshalb die Fehlerrate der RNA-Polymerasen viel grösser ist. Dies ist der Hauptgrund dafür, dass RNA-Viren in einem rasanten Tempo mutieren und die Erklärung, warum jedes Jahr eine neue Grippeimpfung entwickelt werden muss.

Das Genom
Das Genom enthält alle Informationen zum Bau neuer Viren, verteilt auf acht einzelne RNA-Stränge. Aus diesen Strängen können bis zu elf Proteine gebaut werden.

Die internen Proteine
Das Viruspartikel enthält auch einige wichtige Proteine, zum Beispiel den RNA-Polymerase-Komplex, der für die Vervielfältigung der RNA-Stränge verantwortlich ist.

Bezeichnung von Influenza-Viren
Bei Influenza A sind 16 HA Unterarten (Subtypen) (H1 bis H 16) und 9 NA Subtypen (N1 bis N9) bekannt. Influenza A befällt vor allem Vögel, ist aber auch in andern Tieren nachgewiesen worden: z. B. Schweinen, Pferden, Katzen, Seehunden und Walfischen. Einige Influenza-Arten sind schon in Menschen identifiziert worden, besonders H1N1, H2N2 und H3N2. Influenza B kommt hingegen nur beim Menschen vor und es werden keine HA und NA Subtypen unterschieden.

Die Bezeichnung der Virenstämmen (Subtypen) folgt dem Schema:

  • Influenza A oder B
  • Ursprung (Welches Tier? Ohne Bezeichnung ist der Ursprung der Mensch.)
  • Ort der ersten Isolierung (Land oder Stadt)
  • Nummer (von Laboratorien bestimmt)
  • Jahr der Isolierung
  • Subtypen werden in Klammern zugefügt (H N)

Beispiele:

  • A/Switzerland/7729/98 (H3N2)
  • A/ swine/Iowa/157/30 (H1N1)
  • A/Puerto Rico/8/34 (H1N1)
  • B/Yamagata/16/88

 

Aufbau eines Influenza-Virus
Aufbau eines Influenza-Virus
Influenzavirus im Elektronenmikroskop
Influenzavirus im Elektronenmikroskop
© Norbert Banner, Lars Möller (2007)/RKI