BIO 11

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BIO
11
Immunbiologie
Der Aufbau des HI-Virus und seine Wirkung
AIDS
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Das HIV (Human Immunodeficiency Virus) ist rund wie ein Ball Entfernt man seine äußere
Hülle, so wird das Bauprinzip der Kugelhülle deutlich; Fünf- oder sechseckige Eiweißmoleküle,
so genannte Matrixproteine, grenzen wie die Lederstücke eines Fußballs aneinander. An den
Ecken stehen jeweils gestielte "Knöpfchen" aus Glykoproteinen. Sie haben einen Stiel, der
durch die äußere Hülle und Matrix ins Innere des Virus ragt. Innen bildet das Virus eine
Hohlkugel. Dort befindet sich ein Innenkörper mit der zur Virusvermehrung erforderlichen
Erbsubstanz RNA (Ribonukleinsäure) und das Enzym reverse Transkriptase.
Bei HIV (vgl. Abb.1)
handelt es sich um
Retroviren, die - wie
alle Viren - bestimmte
Wirtszellen benötigen,
um sich zu vermehren.
Hauptzielzelle für HIViren sind die THelferzellen mit ihrer
wichtigen Funktion bei
der Immunabwehr im
menschlichen
Körper.
Diese T-Lymphozyten
besitzen
an
ihrer
Oberfläche so genannte
CD 4 - Rezeptoren, an
die sich das HIV mit
seinen
"Knöpfchen"
nach dem SchlüsselAbbildung 1: Schematischer Aufbau eines HI-Virus mit gestielten Schloss-Prinzip
Knöpfchen
anlagern kann. Dann
verschmilzt
die
Virushülle mit der Außenmembran der befallenen Helferzelle, die Virus- RNA und das Enzym
Reverse Transkriptase dringen in die Wirtszelle ein.
Charakteristisch für Retroviren ist, dass sie ihre einzelsträngige Erbsubstanz RNA mit Hilfe
ihres eigenen Enzyms (Reverse Transkriptase) in der Wirtszelle zu doppelsträngiger DNA
(Desoxyribonukleinsäure) kopieren und diese in die DNA der Wirtszelle einbauen können
(siehe Abb. 3) Auf diese Weise kann sich das Erbmaterial des HIV teilweise jahrelang ohne
Angriffsmöglichkeit für die Abwehreinrichtungen in der Wirtszelle "verstecken". Daher
beträgt die Zeitspanne von der Infektion bis zum Ausbruch der Krankheit (Inkubationszeit)
teilweise bis zu 12 Jahren.
Wird die T-Helferzelle nach einer bestimmten Zeit (z.B. nach einem erneuten
Antigenkontakt) aktiviert, so wird sie von der Virus- DNA so umgesteuert, dass sie an Stelle
ihrer eigentlichen Funktion, nämlich die Abwehr von Krankheitserregern zu steuern,
Viruspartikel bildet. Der Stoffwechsel der Helferzelle arbeitet also ausschließlich für die
Virusproduktion. Bei der Ausschleusung der neu entstandenen Viren aus der Wirtszelle
entstehen große Löcher in der Zellmembran der Helferzelle; sie wird dadurch zerstört. Die
neugebildeten Viren befallen nun weitere T-Helferzellen und vermehren sich auf diese Weise
erneut. Ohne die T-Helferzellen, die ja eine entscheidende Rolle bei der Abwehr von
Krankheitserregern spielen, ist der Körper dem Angriff durch Viren, Bakterien und anderen
Erregern schutzlos ausgeliefert. Ein gesunder Mensch hat etwa 1000 T-Helferzellen je µl
Blut.
Wenn dieser Wert unter 200 je µl gesunken ist, so ist das Endstadium der Krankheit AIDS
erreicht. Die Überlebenszeit beträgt dann noch etwa 2-3 Jahre.
Aufgaben:
1. Erklären Sie anhand der
Abbildung 2 die Vermehrung von HIV im
menschlichen Körper !
2. Erläutern Sie anhand
ihres Vorwissens, warum
HIV als ImmundefektVirus bezeichnet wird!
Abbildung 2: HI-Virus-Vermehrung in Wirtszelle.
(nach Spektrum 1988)