HIV verstehen: Struktur und Angriff auf das Immunsystem

Virusklasse

HIV gehört zu einer speziellen Gruppe von Viren, die sogenannten „Retroviren“, die eine Wirtszelle benötigen, um sich zu replizieren. Retroviren enthalten RNA als ihr Erbmaterial anstelle des wesentlich häufigeren DNA. RNA oder Ribonukleinsäure unterscheidet sich von DNA, da sie nur eine Kette von Nukleotideinheiten besitzt, während DNA zwei hat. Nukleotideinheiten bestehen aus einem Ribosezucker, Phosphat und einer stickstoffhaltigen Base.

Merkmale

Der Durchmesser eines HIV-Virions beträgt etwa 100 bis 150 Milliardstel Meter. Jedes Teilchen umgibt sich mit einem „Virushüll“, das aus einer Membran aus Lipid- und Plasmamaterial besteht. Polypeptidketten, die aus verknüpften Aminosäuren bestehen, ragen hervor und enthalten Proteine, die es dem Teilchen ermöglichen, sich an andere Zellen zu binden. Auf der Oberfläche eines Virions befinden sich 72 dieser Ketten. Sie sehen aus wie kleine Stacheln. Der „Kapsid“ oder virale Kern eines HIV-Teilchens besteht aus einem Protein namens „p24“ und ist kugelförmig. Im Kapsid befinden sich drei Enzyme: Integrase, Protease und Reverse Transkriptase. Diese drei Elemente sind notwendig, damit sich das Teilchen im Blutkreislauf replizieren kann.

Fortpflanzung

HIV-Virionen können sich nur in menschlichen Zellen vermehren. Sie suchen im Blutkreislauf nach weißen Blutkörperchen, den sogenannten T-Zellen, die aus dem Protein CD4 bestehen. Sobald sie die T-Zelle lokalisiert haben, heftet sich ein Polypeptid an der Oberfläche des Virions an das Protein, indem es mit der Zelle fusioniert. Das Virion gibt dann seinen Inhalt im CD4-Protein frei. An diesem Punkt erfolgt die Rücktranskription, bei der die RNA in einem HIV-Teilchen in DNA umgewandelt wird, sodass die Krankheit mit dem menschlichen Erbgut kompatibel wird. Diese DNA reist dann zum Zellkern. Hier wird sie in menschliche DNA und das HIV-Enzym Integrase getrennt. Die erfolgreiche Integration von infizierter DNA und Integrase wird als „Provirus“ bezeichnet.

Übertragung

Während das Provirus lange Zeit inaktiv bleiben kann, wird, wenn die Wirtszelle aktiv wird, das HIV-Gen als menschliches Gen missverstanden. Es nimmt seine Enzyme und wandelt sie in Boten-RNA um, die dann die Zelle verlässt und andere Zellen unter Verwendung seiner exakten HIV-genetischen Zusammensetzung als Blaupause infiziert. Dieser Prozess der exakten Replikation ermöglicht es dem Virus, sich schnell auszubreiten.

Erwägungen

HIV hat nur neun Gene. Dies ist drastisch weniger als die meisten Viren, die in der Regel etwa 500 Gene haben. HIV führt zu AIDS, wenn HIV-Teilchen genug T-Zellen zerstört haben, sodass der Körper Infektionen nicht mehr bekämpfen kann. Die meisten Patienten sterben an Krankheiten, die ein gesunder Körper sonst bekämpfen könnte.