Herpesviridae

Synonym

  • Herpesviren, Herpetoviridae

Übersicht

Biologie

Bemerkungen

  • Zur Gruppe der Herpesviren zählen über 80 verschiedene Viren. Diese kommen beim Menschen, verschiedenen Wirbeltieren und auch Fischen vor.
  • Viele Herpesviren sind weltweit verbreitet.
  • Die Mitglieder dieser Virusfamilie sind morphologisch nahezu identisch, weisen jedoch in biologischer Hinsicht und in Bezug auf die von ihnen verursachten Krankheiten relativ uneinheitliche Eigenschaften auf.
  • Allgemein sind sie sehr wirtsspezifisch.
  • Ihren Namen verdanken die Herpesviren der kriechenden (griechisch: "herpo"), schlängelnden Ausbreitung der Haut- und Schleimhautefflorenzen des Herpes-simplex-Virus. Besonders ausgeprägt zeigt sich diese Ausbreitung bei der Keratitis dendritica, einer Unterform des Herpes corneae.

Morphologie

  • Alle Herpesviren sind morphologisch miteinander vergleichbar aufgebaut.
  • Sie gehören zu den doppelsträngigen DNA-Viren und besitzen eine Hülle.
  • Ihre DNA ist linear und zeigt bei den einzelnen Virusarten Molekulargewichte von etwa 80 - 150 · 106 Da.
  • Das Nukleoid befindet sich in einem regelmäßigen ikosaedrischen Kapsid aus 162 Kapsomeren (150 hexagonalen, halbröhrenförmigen und 12 pentagonalen).
  • Der Durchmesser des Nukleokapsids beträgt etwa 100 nm.
  • Das Nukleokapsid wird durch eine als Tegument bezeichnete Matrix umgeben und erhält bei der Knospung ("budding") durch die innere Kernmembran eine Hülle ("envelope").
  • Diese besteht aus der zellulären Lipid-Doppelmembran (Kernmembran), in der die für den Infektionsvorgang erforderlichen viralen Glykoproteine verankert sind und nach außen in Form kurzer Spikes exponiert werden.
  • Durch die Hülle erreichen die reifen, infektiösen Virionen, die durch das Endoplasmatische Retikulum zur Zelloberfläche geschleust werden, eine variable Größe von im Durchschnitt 180 nm.
  • Die Hülle ist verantwortlich für die Empfindlichkeit der Herpesviren gegenüber lipidlösenden Substanzen und ihre beschränkte Überlebensfähigkeit außerhalb des Wirtsorganismus.

Infektion / Replikation

  • Die Übertragung der Herpesviren kann direkt oder indirekt erfolgen.
  • Infektion und Replikation laufen teilweise im Zytoplasma und teilweise im Zellkern ab.
  • Die Infektion beginnt mit der Bindung (Adsorption) spezifischer Rezeptoren der Glykoproteine der Hülle an passende Rezeptoren auf der Oberfläche der Wirtszelle.
  • Es folgt die Fusion von Virushülle und Zytoplasmamembran der Wirtszelle, die ebenfalls durch spezifische Strukturen auf der Virushülle ausgelöst wird, und anschließend die Penetration des Nukleokapsids ins Zytoplasma.
  • Dort wird nun das Kapsid demontiert und so die virale DNA und mitgebrachte Proteine freigesetzt.
    • Die Proteine des Virus werden in drei aufeinander folgenden Stufen gebildet, die kaskadenartig ablaufen. Dementsprechend unterscheidet man α-, β- und γ-Proteine, die im Englischen auch als immediate early, early und late genes bezeichnet werden.
  • Zunächst werden die im Virus mitgebrachten Proteine aktiv. Sie schalten u.a. die Proteinbiosynthese der Wirtszelle durch Anstieg der zellulären RNA-Degradierung ab und sorgen für die Transkription der für die α-Proteine codierenden viralen Gene.
    • Proteine der α-Fraktion sind auch an der Aufrechterhaltung der Virus-Latenz beteiligt.
    • Ihr Nachweis ist bei Infektionen mit dem Zytomegalievirus ein wesentliches Hilfsmittel zur frühen Diagnose und somit einer rechtzeitigen Therapie.
  • Die gebildeten α-Proteine sorgen nun für die Synthese der β-Proteine.
  • β-Proteine stellen vor allem regulatorische Proteine und Enzyme der RNA-Replikation dar, die eigentlichen Strukturproteine des Virus sind allesamt γ-Proteine. Sie werden erst bei der Replikation des Virus exprimiert.
  • Nach der Replikation des Virusgenoms und der Synthese der Strukturproteine werden die Nukleokapside noch im Zellkern der Wirtszelle montiert.
  • Ihre Hülle erhalten die neuen Viren während der Knospung in den Perinuklearraum durch die innere Kernmembran.
  • Von dort gelangen sie durch das Endoplasmatische Retikulum und den Golgi-Apparat zur Zelloberfläche.
  • Alle Herpesviren können im einmal befallenen Organismus in latenter Form persistieren und nach ihrer Reaktivierung rekurrierende Infektionen hervorrufen.
  • Viele können die Plazenta passieren, einige sind onkogen.

Genera

 

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