Retrovirus

Synonym: Retroviridae

1. Definition [bearbeiten]

Retroviren bzw. Retroviridae sind Viren, welche die Fähigkeit zum Einbau ihres Genoms in das Genom der Wirtszelle besitzen.

2. Aufbau [bearbeiten]

Die meist zweisträngige RNA der Retroviren ist von einer Proteinhülle, dem Kapsid umgeben. Diese als Nukleokapsid bezeichnete Einheit kann, wie bei allen Viren, entweder frei oder von einer Membran umgeben vorliegen.

Retroviren benötigen wie alle anderen Viren einen Wirtsorganismus, in dem sie sich vermehren können, da sie keinen eigenen Stoffwechsel besitzen und daher keine Lebewesen sind.

3. Einbau und Vermehrung am Beispiel von HIV [bearbeiten]

3.1. Einbau [bearbeiten]

Neben Viren des Typs HTLV (human t-cell leucemia virus) sind die beiden Typen des HI-Virus das zweite humanpathogene Retrovirus.

Die Besonderheit der Retroviren ist das Vorliegen einsträngiger RNA als Erbinformation sowie die Enzyme Integrase und reverse Transkriptase, mit denen es möglich ist, zu den RNA-Strängen komplementäre DNA-Stränge zu synthetisieren, welche dann in das Wirtsgenom eingebaut werden.

Die reverse Transkriptase hat mehrere Eigenschaften. Als RNA-abhängige Polymerase synthetisiert sie mit Hilfe mitgebrachter tRNA-Primer einen RNA-DNA-Hybrid und baut dann mit Hilfe ihrer RNAse-H-Aktivität den RNA-Anteil des Hybrids ab.

Im nächsten Schritt wird der komplementäre zweite DNA-Strang mittels DNA-abhängiger-DNA-Polymerase-Aktivität aufgebaut.

Folgend bindet die virale Integrase, welche Ligase- und Endonuklease-Aktivität zeigt, an die Enden der cDNA, um das Virusgenom als Provirus in das Wirtsgenom zu integrieren.

3.2. Vermehrung [bearbeiten]

Im Genom des HI-Virus finden sich die Gengruppen gag (für gruppenspezifische Antigene), env (für Glykoproteine) und pol (für Enzyme), dessen Transkription nur im integrierten Zustand erfolgt. Zunächst wird ein Vorläuferprodukt aus jeder Gengruppe translatiert, aus der dann durch die retrovirale Protease die einzelnen Komponenten herausgetrennt werden.

Die nun entstandenen Genprodukte wandern dann gemeinsam mit dem Primärtranskript der Virus-RNA zur Zellmembran und schnüren sich dann zusammen als entstandener Viruspartikel ab ohne eine Lyse der Wirtszelle herbeizuführen.

Das auf dem Viruspartikel vorhandene Glykoprotein gp120 sorgt dafür, dass nur Zellen, die mit dem CD4-Antigen ausgestattet sind, befallen werden. Der Provirus bleibt im Wirtsgenom vorhanden, um dort weiter transkribiert und bei der Zellteilung an die Tochterzelle weitergegeben zu werden.

4. Therapiemöglichkeiten [bearbeiten]

Da Retroviren zu den stark mutationsfreudigen Viren gehören, ist nur eine Therapie mit einer Mehrkomponentenstrategie wirksam.

Möglich sind Kombinationen aus nukleosidale oder nukleotidalen Reverse-Transkriptase-Inhibitor (NRTI) wie Azidothymidin mit nicht-nukleosidasen Reverse-Transkriptase-Inhibitoren (NNRTI) und Protease-Inhibitoren, welche auf verschiedenen Ebenen auf den Virus einwirken.