Viren begleiten uns schon seit Anbeginn der Menschheitsgeschichte und sind um ein Vielfaches älter als der Mensch selbst. Schon in der Antike waren infektiöse Krankheiten bekannt und man nahm damals noch an, dass der Ursprung solcher Erkrankungen ein Gift sei. Daher entstand auch der Name Virus, der sich aus dem lateinischen Wort für „Gift“ oder „Schleim“ ableitet. In einem Gesetzestext aus Mesopotamien (um 1780 v. Chr.) heißt es z.B., ein Mann sei verurteilt worden, weil dessen tollwütiger Hund einen anderen Mann durch einen Biss infizierte. Der Speichel des Hundes wurde als „giftig“ beschrieben. Mit der Gründung der modernen Virologie im 19. Jahrhundert wurden dann schließlich 1898 das erste Mal virale Partikel (damals die Viren der Maul-und-Klauenseuche) nachgewiesen. Seitdem sind mittlerweile rund 3000 verschiedene Virusarten beschrieben worden. Die Erkrankungen, die aus einer Virusinfektion resultieren sind sehr divers. Ebenso divers sind auch die verschiedenen Virusarten. Um einen Einblick zu erhalten, sollen im Folgenden drei verschiedene Virusarten und deren Erkrankung exemplarisch beschrieben werden.

Die Influenza, auch echte Grippe genannt, ist eine Virusinfektion, die durch Viren der Orthomyxoviridae-Familie ausgelöst wird. Die Influenzavirusinfektion führt meist zu fieberhaften Infektionen, bei denen häufig auch die Atemwege angegriffen werden. Von der echten Grippe abzugrenzen sind grippale Infekte. Diese können zwar symptomatisch ähnlich wie eine echte Grippe verlaufen, sind aber meistens milder und werden nicht von Influenzaviren ausgelöst.

Die Influenzaviren lassen sich grundsätzlich in vier Gattungen unterteilen: Influenza A, Influenza B, Influenza C und Influenza D. Influenza-A-Viren können gemäß ihrer Oberflächen-Proteine Hämagglutinin (H) und Neuraminidase (N) noch weiter unterteilt werden. Beispielsweise wurde die Spanische Grippe durch das Influenza-A-Virus H1N1 ausgelöst.

Influenzavirus-Infektionen sind weltweit verbreitet und treten in gemäßigten Klimazonen in saisonalen Grippewellen auf. In Deutschland treten Grippewellen saisonal in den Wintermonaten nach dem Jahreswechsel (Januar, Februar) auf und dauern im Durchschnitt 8 bis 10 Wochen an. Das Robert-Koch-Institut (RKI) schätzt, dass pro Grippewelle 5 bis 20 % der Bevölkerung infiziert werden. Die Sterblichkeit hängt allerdings von der Stärke der Grippewelle ab. Bei schweren Grippewellen, wie in der Saison 2012/2013, schätzte das RKI rund 20.000 Grippetote.

Influenzainfektionen können sich sogar zu Pandemien ausdehnen wie es bei der Spanischen Grippe (1918), der Asiatischen Grippe (1957), der Hongkong-Grippe (1968) oder zuletzt die Schweinegrippe (2009) der Fall war.

Influenzaviren sind recht simpel aufgebaut (Abbildung 1). Die Viren besitzen als Erbinformation einen RNA-Strang, der an Proteine gebunden und von einem runden Nukleokapsid (der Kapsel) umgeben ist. Die Kapsel ist zusätzlich von einer Lipiddoppelschicht umhüllt. In die Lipidschicht sind die Oberflächenproteine Hämagglutinin (H), Neuraminidase (N) und das M2-Protein eingelagert. Besonders das Hämagglutinin und die Neuraminidase sind für die Interaktion der mit der Wirtszelle verantwortlich.

Die Übertragung von Influenzaviren erfolgt hauptsächlich durch Tröpfchen, die beim Husten oder Niesen ausgestoßen werden und über kurze Entfernungen in die Atemwegsschleimhäute der Kontaktperson gelangen (Tröpfcheninfektion).

Gelangen Influenzaviren in die Atemwege, dann docken sie an Zellen der Schleimhaut (Wirtszellen) an. Hierzu nutzt das Influenzavirus das Hämagglutinin, das an einem bestimmten Rezeptor der Wirtszelle, die Sialinsäure, bindet. Nun kommt die Neuraminidase ins Spiel, die verschiedene Funktionen hat. Die Hauptfunktion der Neuraminidase ist die Spaltung der Sialinsäure. Dadurch verschmilzt die Membran des Virus mit der Membran der Wirtszelle und der Inhalt des Virus wird in die Wirtszelle entlassen. Die virale RNA wird zunächst in den Zellkern der Wirtszelle transportiert, wo sie repliziert (vervielfältigt) wird. Die replizierte RNA wird anschließend in das Zytoplasma der Wirtszelle geschleust. Dort binden Ribosomen an die virale RNA und bilden virale Proteine. Noch im Zytoplasma setzen sich neue Viruspartikel (aus der RNA und den Proteinen) zusammen und verlassen über „Knospung“ (auch Budding genannt) die Wirtszelle (Abbildung 2). Die nun neugebildeten Viruspartikel (Virione) infizieren weitere Körperzellen und der Zyklus beginnt von vorn.

Eine Influenzainfektion zeichnet sich durch einen plötzlichen Krankheitsbeginn aus. Typische Symptome sind Halsschmerzen, Husten, Schnupfen (typisch, da zunächst die Atemwege infiziert werden), Fieber, Kopf- und Gliederschmerzen. Auch Schwäche und Schweißausbrüche können auftreten. Selten kommt es zu Durchfall.

Wie bereits erwähnt existieren unterschiedliche Influenzavirus-Gattungen. Dabei lösen Influenza-C-Viren eher schwache und Influenza-B-Viren eher leichte bis mittelschwere Erkrankungen aus. Influenza-A-Viren können hingegen schwere und sogar pandemische Grippeinfektionen (z.B. Spanische Grippe) auslösen.

Anders als bei Bakterien, kann man bei Virusinfektionen keine Antibiotika verwenden. Dies liegt daran, dass Bakterien grundsätzlich anders als Viren funktionieren. Anstelle von Antibiotika können aber Virostatika eingesetzt werden. Virostatika sind Medikamente, die die Vermehrung von Viren hemmen. Dies kann auf ganz unterschiedlichen Wegen funktionieren. Bei Influenzaviren können sogenannte Neuraminidasehemmer eingesetzt werden. Diese blocken die Funktion der Neuraminidase und verhindern so, dass die Influenzaviren in die Wirtszelle eindringen können.

Neben der Therapie einer bestehenden Influenzainfektion kann auch präventiv durch eine Impfung gegen Influenza vorgesorgt werden. Bei der Influenzaimpfung werden z.B. die Hüllproteine (H und N) dem Körper injiziert. Der Körper erkennt die viralen Proteine und kann sich auf eine echte Virusinfektion vorbereiten.

Allerdings sind Influenzaviren sehr instabil, können sich also rasch verändern. Daher ist eine Influenzaim­pfung nicht sehr lange wirksam und wird saisonal angepasst.

Warum ist aber das Influenzavirus so variabel? Dies liegt daran, dass die Influenza-RNA instabil ist. Es treten sehr häufig Punktmutationen in der viralen RNA auf, die dazu führen, dass einzelne Aminosäuren in den Hüllproteinen verändert werden. Diesen Vorgang bezeichnet man als Antigendrift (Abbildung 3A). Neben dem Antigendrift, gibt es noch den Antigenshift (Abbildung3B). Dieser tritt auf, wenn der Körper gleichzeitig von mindestens zwei Virusvarianten infiziert wird. Dann kann es dazu kommen, dass RNA-Segmente der Elternviren zu einem neuen Virus zusammengesetzt werden.