Fachmodul Virologie I - Cheatsheet

Definition und Klassifizierung von Viren

Definition:

Viren sind infektiöse Partikel, die aus Nukleinsäure (DNA oder RNA) und einer Proteinhülle bestehen. Können nur in Wirtszellen replizieren.

Details:

• Größenbereich: 20-300 nm
• Klassifizierung nach Genomtyp (dsDNA, ssDNA, dsRNA, ssRNA+/-)
• Klassifizierung nach Kapsidform (ikosaedrisch, helikal, komplex)
• Klassifizierung nach Wirt (Tier-, Pflanzen-, Bakterienviren)
• Klassifikation nach Baltimore-System (I-VII)

Mechanismen viraler Eindringung und Verbreitung

Definition:

Prozesse und Strategien, die Viren nutzen, um in Wirtszellen einzudringen und sich im Organismus auszubreiten.

Details:

• Eindringen: Adsorption, Penetration und Uncoating
• Adsorption: Virus bindet an spezifische Rezeptoren auf der Zelloberfläche
• Penetration: Fusion oder Endozytose
• Uncoating: Freisetzung des viralen Genoms in das Zellinnere
• Verbreitung: Zell-zu-Zell-Ausbreitung, Blutkreislauf (Viremie), Nervensystem (neuronaler Transport)
• Zell-zu-Zell: Synapse-ähnliche Strukturen, Filopodien
• Viremie: Primäre und sekundäre Phasen
• Neuronaler Transport: Retrograder und anterograder Transport entlang von Axonen

Angeborene und adaptive Immunantworten auf Viren

Definition:

Angeborene und adaptive Immunantworten auf Viren beschreiben die zwei Hauptmechanismen des Immunsystems zur Bekämpfung von Virusinfektionen.

Details:

• Angeborene Immunantwort: schnelle, unspezifische Reaktion; Hauptakteure: natürliche Killerzellen (NK), Makrophagen, dendritische Zellen, Interferone
• Interferone: Proteine, die antivirale Zustände in Zellen induzieren
• Adaptive Immunantwort: langsamere, aber spezialisierte Reaktion; Hauptakteure: B-Lymphozyten, T-Lymphozyten
• B-Lymphozyten: produzieren Antikörper
• T-Lymphozyten: zytotoxische T-Zellen zerstören infizierte Zellen, Helfer-T-Zellen koordinieren die Immunantwort
• Gedächtniszellen: ermöglichen schnellere Reaktion bei erneuter Infektion

PCR und andere molekulare Nachweisverfahren

Definition:

PCR und andere molekulare Nachweisverfahren sind essentielle Techniken in der Virologie zur Vervielfältigung und Identifikation von Nukleinsäuresequenzen.

Details:

• PCR (Polymerase-Kettenreaktion): Amplifikation spezifischer DNA-Sequenzen
• Real-Time PCR (qPCR): Quantifizierung von DNA in Echtzeit mit Fluoreszenzmarkern
• RT-PCR: Reverse Transkription kombiniert mit PCR zur Analyse von RNA
• Sequenzierung: Bestimmung der Nukleotidabfolge in DNA- oder RNA-Proben
• ELISA: Nachweis von Proteinen/Antikörpern mittels Enzym-gekoppelter Immunreaktionen
• Western Blotting: Nachweis spezifischer Proteine in einer Probe durch Elektrophorese und Antikörper
• FISH (Fluoreszenz in situ Hybridisierung): Lokalisierung bestimmter DNA/RNA-Sequenzen in Geweben oder Zellen

Ausbruchsmanagement und -kontrolle

Definition:

Maßnahmen zur Eindämmung und Bekämpfung eines Krankheitsausbruchs durch Identifikation, Isolation, Desinfektion und Informationsverbreitung.

Details:

• Identifikation der Infektionsquelle
• Isolierung infizierter Personen
• Desinfektion betroffener Bereiche
• Überwachung und Meldung neuer Fälle
• Aufklärung und Information der Öffentlichkeit
• Analyse und Anpassung von Kontrollmaßnahmen

Virus-Wirt-Interaktionen

Definition:

Wechselwirkungen zwischen Viren und ihren Wirten während des Infektionszyklus

Details:

• Eintrittsmechanismen: Endozytose, Fusion
• Replikation: RNA-Viren (\textit{z.B. SARS-CoV-2}), DNA-Viren (\textit{z.B. Herpesviren})
• Wirtsabwehr: Immunantwort, Restriktionsfaktoren
• Virenstrategien: Immunevasion, Latente Infektion
• Zelluläre Effekte: Zytopathischer Effekt (CPE), Apoptose

Vaccines gegen virale Erkrankungen

Definition:

Antigene Substanzen zur Prävention spezifischer viraler Infektionen durch Stimulation der Immunantwort.

Details:

• Arten: Lebendimpfstoffe, Totimpfstoffe, Subunit-Impfstoffe, Vektorimpfstoffe, mRNA-Impfstoffe
• Mechanismus: Induktion der humoralen und zellulären Immunantwort
• Beispiele: Influenza, Hepatitis B, HPV, COVID-19
• Wirkung: Bildung von Gedächtniszellen zur schnellen Reaktion bei erneuter Infektion
• Wichtige Parameter: Impfstoffwirksamkeit, Immunogenität, Sicherheit, Verträglichkeit
• Formel zur Herdenimmunität: \(1 - \frac{1}{R_0}\) \(R_0: Basisreproduktionszahl\)

Chronische und akute Virusinfektionen

Definition:

Vergleich chronischer vs. akuter Virusinfektionen; Unterschiede in Verlauf und Reaktionen des Immunsystems.

Details:

• Chronische Infektionen: Virus bleibt im Wirt, persistiert über langen Zeitraum.
• Akute Infektionen: Plötzlicher Beginn, kurzer Verlauf, oft vollständige Eliminierung des Virus durch das Immunsystem.
• Beispiele: Chronisch - HIV, Hepatitis B/C; Akut - Influenza, Norovirus
• Immunsystem bei chronischen Inf.: Balance zwischen Immunreaktion und Virus; oft Immune Escape Mechanismen.
• Immunsystem bei akuten Inf.: Schnelle, intensive Reaktion; Ziel: rasche Viruselimination.