Viren in der medizin

Die Bekämpfung viraler Infektionskrankheiten stellt eine große Herausforderung für die medizinische Wissenschaft dar. Viren verursachen unterschiedlichste Krankheiten, die schwerwiegende Auswirkungen für die Menschheit haben.
Zu den Virenerkrankungen zählt z. B. die Erkältung, von der jährlich Millionen von Menschen betroffen sind. Andere virale Krankheiten enden häufig tödlich. Dazu gehören beispielsweise Tollwut, hämorrhagisches Fieber, Enzephalitis, Poliomyelitis und Gelbfieber. Die meisten Viren verursachen jedoch Erkrankungen, die in der Regel nur akute Beschwerden hervorrufen, es sei denn, dass ernste Komplikationen durch die Virus - oder eine zusätzliche bakterielle Infektion eintreten. Solche Viruserkrankungen sind etwa Grippe, Masern, Mumps, Fieberbläschen (Herpes simplex), Windpocken, Gürtelrose (Herpes zoster), Atemwegserkrankungen, akute Diarrhöe (Durchfall), Warzen und Hepatitis. Wieder andere Viren wie das Rötel- und das Zytomegalievirus können beim Ungeborenen schwere Fehlbildungen hervorrufen oder sogar tödlich wirken. AIDS wird durch ein Retrovirus ausgelöst. Nur zwei Retroviren werden bisher eindeutig für menschliche Krebserkrankungen verantwortlich gemacht, einige Papilloma-Viren stehen jedoch im Verdacht, krebsauslösend zu sein. Es mehren sich auch die Anzeichen dafür, dass andere Viren bei einigen Krebsarten sowie chronischen Erkrankungen wie multipler Sklerose und anderen Degenerationskrankheiten eine wesentliche Rolle spielen. Andererseits gibt es Viren, die Tumorzellen angreifen und vernichten. Dies funktioniert jedoch offenbar nur dann, wenn die Tumorzellen ein bestimmtes Krebsgen (Onkogen) aufweisen.
Auch heute noch werden Viren entdeckt, die schwere Erkrankungen beim Menschen verursachen. Die meisten lassen sich im Labor isolieren und bestimmen. Dafür werden jedoch in der Regel einige Tage benötigt. Eines der in neuerer Zeit entdeckten Viren ist das Rotavirus, das bei Säuglingen und Kleinkindern Gastroenteritis hervorruft (Schleimhautentzündung des Magens und Dünndarmes). In Malaysia wurde 1999 das Nipah- Virus entdeckt, das offenbar nur von Schweinen auf den Menschen übertragen wird und 95 Todesopfer durch Hirnhautentzündung forderte. Über ein anderes neues Virus berichteten im selben Jahr kalifornische Wissenschaftler: Das so genannte TT- Virus wurde u. a. in Blutkonserven gefunden und verursacht möglicherweise Leberschäden.

Verbreitung
Neue Krankheitsfälle entstehen, wenn Viren von Mensch zu Mensch übertragen wurden. Viele Viren, z. B. die Erreger von Grippe oder Masern, werden durch Tröpfcheninfektion übertragen, d. h. durch Versprühen erregerhaltigen Speichels beim Sprechen, Husten oder Niesen. Andere Viren, etwa Erreger der Diarrhöe, werden auf fäkal-oralem Weg übertragen. Wieder andere, z. B. der Gelbfiebererreger und die so genannten Arboviren, werden durch Insektenstiche verbreitet. Viruserkrankungen sind endemisch (kommen in einer bestimmten Gegend bei anfälligen Personen regelmäßig vor) oder epidemisch, d. h., sie treten in großen Wellen auf und befallen dann Tausende von Menschen. Ein Beispiel für eine epidemische Viruserkrankung ist das alljährliche weltweite Vorkommen von Grippeerkrankungen.

Behandlung
Derzeit gibt es für Virusinfektionen keine völlig zufrieden stellenden Behandlungsmöglichkeiten, da die meisten Arzneimittel, die Viren zerstören, auch die Zellen schädigen. Das Medikament Alpha-Adamantanamin wird in einigen Ländern verbreitet zur Behandlung von Atemwegsinfektionen eingesetzt, die durch Grippeviren vom Typ A hervorgerufen werden. Isatin-Beta-Thiosemicarbazon ist gegen Pocken wirksam. Einige Analogstoffe zu Vorstufen der Nucleinsäure scheinen bei schweren Herpesinfektionen hilfreich zu sein.
Ein viel versprechendes antivirales Mittel, Interferon, wird in der Zelle selbst gebildet. Dieses nichttoxische (ungiftige) Protein, das in einigen virusinfizierten Tier- und Menschenzellen produziert wird, kann andere Zellen vor einer solchen Virusinfektion schützen. Bis vor kurzem war die Erforschung der Interferonanwendung durch die begrenzte Verfügbarkeit reinen Interferons behindert. Dank der neuen Technik des molekularen Klonens von genetischem Material ist es heute jedoch möglich, dieses Protein in größeren Mengen herzustellen.
Die einzig wirksame Möglichkeit, einer Virusinfektion vorzubeugen, ist die Schutzimpfung. Beispielsweise konnte durch die weltweite Einführung der Pockenschutzimpfung diese Krankheit in den siebziger Jahren ausgerottet werden. Es wurden zahlreiche antivirale Impfstoffe für Mensch und Tier entwickelt. Für den Menschen gibt es z. B. Impfungen gegen Masern, Röteln, Poliomyelitis und Grippe. Die Immunisierung mit einem Virusimpfstoff regt das körpereigene Immunsystem zur Bildung bestimmter Proteine an, so genannter Antikörper. Diese schützen vor der Infektion mit dem betreffenden Virus. Die zur Immunisierung verwendeten Viren werden zuvor so behandelt, dass sie selbst nicht mehr krankheitserregend wirken.

Pflanzeninfektionen
Viren sind für eine Vielzahl von Pflanzenkrankheiten verantwortlich und führen häufig zu schweren Ernteschäden. Verbreitete Viruserkrankungen (Virosen) bei Pflanzen sind die Vergilbungskrankheit der Rübe, die Blattrollkrankheit der Kartoffel oder die Infektion mit dem Tabakmosaikvirus. Pflanzen haben feste Zellwände, die für Pflanzenviren undurchdringbar sind. Daher werden Pflanzenviren hauptsächlich durch Pflanzen fressende Tiere verbreitet, beispielsweise durch Insekten. Bei der Nahrungsaufnahme der Insekten an infizierten Pflanzen bleiben Viren an ihren Mundwerkzeugen haften. Auf diese Weise können die Insekten bei der nächsten Nahrungsaufnahme diese Viren gesunden Pflanzen einimpfen. Auch Nematoden (Fadenwürmer) können Viren übertragen, wenn sie die Wurzeln gesunder Pflanzen befallen.
In infizierten Pflanzenzellen können sich enorme Mengen von Pflanzenviren ansammeln. Beispielsweise kann das Tabakmosaikvirus 10 Prozent des Trockengewichts einer infizierten Pflanze ausmachen. Die Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen Pflanzenviren und Pflanzenzellen sind begrenzt, da sich Pflanzen meist nicht direkt infizieren lassen, sondern nur mittelbar, beispielsweise über Insekten. Zellkulturen, die im Labor mit Pflanzenviren infiziert werden können, sind nicht allgemein verfügbar.