Viren haben einen schlechten Ruf. Sie sind verantwortlich für die COVID-19-Pandemie und eine lange Liste von Krankheiten, die die Menschheit seit jeher plagen. Viren sind jedoch faszinierende Untersuchungsobjekte. „Hightech“ erzählt von den interessantesten Entdeckungen und den damit verbundenen Fakten.
Viren wurden erstmals 1892 entdeckt, aber auch 109 Jahre später machen Wissenschaftler immer wieder neue Entdeckungen über sie. Sie kommen überall auf der Erde vor und laut Wissenschaftlern gibt es zehnmal mehr von ihnen als Bakterien. Antibiotika wirken nicht auf sie; Nur wenige antivirale und antiretrovirale Medikamente und Impfstoffe können Viruserkrankungen wie AIDS, COVID-10, Masern und Pocken beseitigen oder deren Schwere verringern.
Was wissen wir noch über Viren?
Ein uraltes Virus lebte im menschlichen Gehirn
Die Neuronen des Gehirns von Tieren, einschließlich Menschen, enthalten genetische Überreste einer alten Virusinfektion. Wissenschaftler glauben, dass es der Schlüssel zu Denkprozessen sein könnte. Biologen sprachen darüber in zwei Artikeln (eins, zwei) für die Zeitschrift Cell. Vor etwa 350-400 Millionen Jahren trat ein Retrovirus in den Säugetierorganismus ein, dessen Kontakt zur Bildung eines Gens namens Arc führte.
Es stellte sich heraus, dass es sich um einen genetischen Code handelt, der von einem alten Virus übrig geblieben ist. Es ist notwendig für die synaptische Plastizität – die Fähigkeit von Nervenzellen, neue Nervenverbindungen zu bilden und zu festigen. Ein virusähnliches Gen hilft Neuronen, höhere mentale Funktionen auszuführen.
Viren fallen buchstäblich vom Himmel
In einer Studie fanden Wissenschaftler heraus, warum einander genetisch ähnliche Viren auf verschiedenen Teilen der Erde zu finden sind. Die Sache ist, dass sie sich mit den Luftströmungen bewegen können. Viren können sich an Boden- oder Wasserpartikeln festsetzen und hoch in die Atmosphäre aufsteigen (freie Troposphäre) und schließlich Hunderte und Tausende von Kilometern von ihrem ursprünglichen Punkt herunterfallen.
Das Virus manipuliert Gene, um sich zu verteidigen
Fast jeder infiziert sich mehrmals in seinem Leben mit dem Respiratory Syncytial Virus. In den meisten Fällen kann der Körper es leicht überwinden und alles ist mit einer leichten Erkältung erledigt. Aber manche Menschen – meistens kleine Kinder, die ihre erste Infektion hatten, oder ältere Menschen mit geschwächtem Immunsystem – entwickeln eine Lungenentzündung oder Bronchiolitis. Dies sind schwere Lungeninfektionen, die zu Krankenhausaufenthalten und manchmal zum Tod führen können.
Wissenschaftler haben kürzlich entdeckt, wie das Virus die Abwehrkräfte des Körpers untergräbt. Es stellte sich heraus, dass das Virus das Nichtstrukturprotein 1 oder NS1 produziert, das in den Zellkern eindringt und die Aktivität von Immungenen verändert, wodurch die Immunantwort sabotiert wird. Die Ergebnisse der Studie liefern weitere Informationen darüber, wie das Virus in gefährdeten Bevölkerungsgruppen schwere Krankheiten verursacht.
Ungewöhnlicher Transport
Rift-Valley-Fieber verursacht wirtschaftlich verheerende Ausbrüche von hämorrhagischem Fieber bei Nutztieren. Das Virus wird durch Stechmücken übertragen und infiziert meist Menschen, die mit toten oder sterbenden Tieren arbeiten. Infolgedessen erkranken und sterben jedes Jahr Hunderte von Menschen.
Es gibt keine spezifische Behandlung für Fieber. Und obwohl es nur in Afrika und auf der Arabischen Halbinsel verbreitet ist, sind Mücken, die das Virus übertragen, auf der ganzen Welt zu finden.
Kürzlich entdeckte eine Gruppe amerikanischer Wissenschaftler, dass das für Fieber verantwortliche Virus mithilfe eines speziellen Proteins in Zellen eindringt. Es ist normalerweise an der Aufnahme von Lipoproteinen niedriger Dichte (LDL, Träger des „schlechten Cholesterins“) aus dem Blut beteiligt. Die Entdeckung könnte zu Behandlungen führen, die das Rift-Valley-Fieber verhindern oder verringern, indem sie die Fähigkeit des Virus beeinträchtigen, in Zellen einzudringen.
Alzheimer und Viren
Die Theorie, dass Viren bei der Alzheimer-Krankheit eine Rolle spielen könnten, erhielt nach der Veröffentlichung einer Studie amerikanischer Wissenschaftler in der Zeitschrift Neuron weitere Unterstützung. Spezialisten untersuchten etwa tausend Gehirne von Verstorbenen aus mehreren Organbanken. Darunter waren Menschen mit und ohne Alzheimer. Während der Studie analysierten die Wissenschaftler genetische Sequenzen aus Gehirngewebe.
Es stellte sich heraus, dass die Gehirne von Verstorbenen mit Alzheimer mehr Viren enthielten als die Gehirne von Patienten ohne Alzheimer. Insbesondere das Gehirn, das an Demenz litt, hatte doppelt so viele der beiden gängigen Stämme von Herpesviren wie das normale.
Die Forscher stellten fest, dass nicht ganz klar ist, welche Rolle Viren bei der Entstehung der Krankheit spielen könnten. Sie sind in der Lage, sowohl die Krankheit zu verursachen als auch ihr Fortschreiten zu beschleunigen. Es ist jedoch möglich, dass Herpesviren bei der Erkrankung überhaupt keine Rolle spielen und sich im Gehirn befinden, das aus anderen Gründen an Demenz erkrankt ist.
Vieles ist unbekannt
Es wird angenommen, dass Viren die „Ureinwohner“ unseres Planeten sind. Einer Version zufolge kamen sie zum Zeitpunkt ihrer Entstehung auf die Erde. Diese ganze Zeit, nämlich 4.54 Milliarden Jahre, haben sie sich entwickelt. Viel mehr über Viren ist dem Menschen unbekannt, und die wichtigsten Entdeckungen stehen noch bevor.
