Wie wirkt sich ein Virus auf unser Immunsystem aus? Warum werden wir krank?

Warum machen uns Viren krank?

Wie jeder Mensch weiß sind Viren einer der Gründe, weshalb wir krank werden können. Aber wie funktionieren Viren, dass ein solch kleines Partikel eine so große Wirkung in unserem Körper hat?

Nachdem wir uns mit einem Virus infiziert haben, er also in unseren Körper gelangt ist, kann es sein, dass unser Immunsystem das Virus entdeckt und beseitigt. Daher werden wir nicht jedes Mal krank, wenn wir das Haus verlassen. Wenn dies aber nicht der Fall ist und unser Immunsystem das Virus nicht entdeckt, dringt dieser in unsere Körperzellen ein. Dort lässt er seine Bausteine produzieren, die der Virus zu Vermehrung, also zur Bildung neuer Viren, benötigt. Daher haben wir nach kurzer Zeit viel mehr Viren in unserem Körper, als zum Zeitpunkt der Infektion. Viren tragen aber nicht nur die Information zu ihren Bausteinen, sondern auch zu Proteinen, die einen Schaden in unseren Zellen anrichten können und wichtige Prozesse stören oder blockieren. Desweiteren können Viren ihre genetische Information schnell verändern, was dem Immunsystem die Entdeckung des Virus erschwert.

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Die Wirkungsweise unseres Immunsystems

Wie verteidigt sich der Körper gegen Viren, Pilze und Bakterien? Wieso werden wir krank, dann aber wieder gesund? Dafür ist unser Immunsystem zuständig. Aber wie funktioniert es?

Das Immunsystem besteht aus vielen Komponenten, die das Ziel haben, infektiöse Erreger im Körper eines Lebewesens zu beseitigen. Darunter gehören z.B. Antikörper, Killerzellen, Phagozyten und verschiedenste Proteine. Bei einer Infektion lösen Substanzen, die als körperfremd erkannt werden (auch Antigene genannt), eine spezifische Immunantwort aus. Hierbei sind die Zellen des Immunsystems essentiell. Dabei handelt es sich um die sogenannten B- und T-Lymphozyten.

Die B-Lymphozyten produzieren nach Kontakt mit dem Antigen Antikörper, die spezifisch am Antigen binden können und dieses zerstören können. T-Lymphozyten hingegen benötigen Proteinkomplexe, um Antigene zu erkennen und sind daher ein Bindeglied zwischen einer spezifischen und unspezifischen Abwehr von Antigenen.

Warum man krank wird liegt daran, dass der Körper keine Antikörper gegen fremde Substanzen ausgebildet hat. Also hat man kurzgesagt keine spezifische Abwehr und die Antigene können ihre krankmachende Wirkung ausbilden. Nach der Erstellung und Produktion spezifischer Antikörper werden die Antigene zerstört und man wird wieder gesund.

Welche chemischen/biologischen Substanzen helfen gegen eine virale Infektion? Wie verhindert man eine Infektion?

Wenn der Virus erstmal in unseren Körper gelangt ist, ist es schwierig ihn von außen zu bekämpfen und man wartet meist bis unser Immunsystem ihn von selbst besiegt. Es gibt antivirale Medikamente, die aber nur spezifisch gegen eine Virenart ankämpfen können.

Eine Möglichkeit zur Vorbeugung einer Infektion sind Impfungen. Diese sind grob gesehen eine Infizierung des Erregers, welcher aber in einer abgeschwächten Version vorliegt. Unser Immunsystem kann dadurch Antikörper gegen den Erreger ausbilden, ohne dass die Krankheit ausbricht. Da Viren ihr genetisches Material verändern, müssen Impfungen regelmäßig in Abständen von 1-10 Jahren aufgefrischt werden je nach Art des Erregers.

Zur Verhinderung einer Infektion helfen auch Desinfektionsmittel. Diese brechen die äußeren Wände von Bakterien, Pilzen oder Viren auf und machen sie unschädlich. Desinfektionsmittel sind aber kein Mittel zur Sterilisation, sondern nur zur Reduzierung von Erregern.

Was ist COVID19 und was genau passiert in unserem Körper bei einer Infektion mit dem Virus SARS-CoV-2?

COVID19 ist eine Abkürzung für den Namen Coronavirusdisease19. Der Name stellt sich zusammen aus dem Namen des Erregers und dem Jahr, in dem dieser entdeckt worden ist. COVID19 steht für die Krankheit, die der Virus SARS-CoV-2, auch bekannt als das Coronavirus, auslöst. Besonders betroffen an dieser Krankheit sind Neugeborene, ältere Menschen und Menschen mit Vorerkrankungen. Es ist bekannt, dass das Coronavirus leichte, selbstlimitierende Infektionen der Atemwege beim Menschen auslöst. Primär sind die Epithelzellen der Lungen betroffen. Das Virus kann auch dendritische Zellen[1] befallen, die der Virus zur Produktion von entzündungsfördernden Zytokinen[2] nutzt. Es wurde auch beobachtet, dass die Aktivität von T-Helferzellen, die ein Hauptbestandteil unseres Immunsystems ausmachen, sinkt. Die häufigsten Symptome der Krankheit sind Fieber und Husten, gefolgt von Kurzatmigkeit und Schmerzen an Muskeln, Hals und Kopf. Das Husten und die Kurzatmigkeit kommen durch eine erschwerte Bindung des Sauerstoffs an die roten Blutkörperchen.

Ansatzmöglichkeiten gegen COVID19

Welche Möglichkeiten gibt es, den Coronavirus zu bekämpfen?

Die Struktur des Proteins, mit dem der Virus an menschliche Zellen andocken kann, wurde von Forschern herausgefunden. Anhand der ermittelten 3D-Struktur des Bindungsprotein wurde entdeckt, dass dieses Protein sich zu dem der SARS- und MERS-Erreger ähnelt, aber anders wirkt. Es wurde gezeigt, dass das Bindungsprotein zum Andocken an Zellen seine Form ändern muss, ähnlich wie andere Coronaviren. Bei dem SARS-CoV-2 jedoch, ist die Bindung vom Virus zur Zelle deutlich stärker. So kann hier ein neuer Ansatzpunkt zur Bekämpfung des Coronavirus gesetzt werden, zur Herstellung von Impfstoffen und antiviralen Medikamenten.

Eine weitere Möglichkeit zur Bekämpfung des Coronavirus ist es, eines der wichtigsten Enzyme zu blockieren (der Hauptprotease), um die Bildung neuer viraler Bausteine zu hemmen. Dabei wird die genetische Information dieses Proteins isoliert, dann synthetisiert und in E.coli Bakterien produziert.

Impfungen können eine Möglichkeit zur Bekämpfung des Coronavirus sein, aber Forschungen am SARS-CoV-1 haben gezeigt, dass diese zum Teil nicht effektiv waren. Man nimmt an, dass abgeschwächte Lebendimpfsoffe bei Coronaviren am effektivsten sind.

[1] Zellen, die ein Teil des Immunsystems ausmachen und die Bindung von Antikörper und Virus für die T-Zellen sichtbar machen

[2] Proteine, die das Wachstum und die Differenzierung von Zellen regulieren

Über den Autor

Georg Meyer (Geschäftsführer Klimagriff GmbH) kennt die Probleme beim desinfizieren gut. Falsche Produkte falsch eingesetzt führen unweigerlich zu Problemen, statt diese dauerhaft und sicher zu lösen. Um die Viren und Bakterien abzutöten, habt Georg Meyer eine Methode "die Kaltvernebelung" die schnell, einfach und zuverlässig wirkt.