Virale Krankheiten

Das Virus mit dem „Heiligenschein“ - ein Update!

Die aus China stammende neue Variante des Coronavirus Sars-CoV-2 breitet sich im Eiltempo aus und hat inzwischen zu einer weltweiten Pandemie geführt. Hier sind die aktuellen Fakten für Ihren Biologieunterricht.

Das Unterrichtsmaterial nimmt Viren und Bakterien als Krankheitserreger in den Fokus.
Bakterien und Viren Unterrichtsmaterial: Das Coronavirus breitet sich in China und Europa aus. Foto: © Bartolo / stock.adobe.com

Am 31.12.2019 erhielt das WHO-Landesbüro in China eine wichtige Nachricht: In der Stadt Wuhan war es zu einer Häufung von Lungenentzündungen mit unklarer Ursache gekommen. Die chinesischen Behörden identifizierten bereits am 7. Januar 2020 ein neuartiges Coronavirus als Ursache. Das Virus überträgt sich von Mensch zu Mensch. Das Coronavirus bietet einen aktuellen Zugang zum Themenkontext "Viren und Bakterien" und kann als Unterrichtsmaterial verwendet werden. Lesen Sie hier die wichtigsten Fakten:  

Eigenschaften von Coronaviren

Coronaviren kommen bei Säugetieren, Vögeln und Fischen vor und verursachen sehr unterschiedliche Erkrankungen. Die Viren sind genetisch hochvariabel und können durch Überwinden der Artengrenzen auch mehrere Wirte infizieren. Ihren Namen haben sie von einer Art „Heiligenschein“ um die Virushülle, die in EM-Aufnahmen sichtbar wird und an die Korona der Sonne erinnert. Die 120-160 nm kleinen Viren besitzen als Genom eine RNA mit positiver Polarität und einer Länge von etwa 30 000 Nukleotiden. Das ist für RNA-Viren ungewöhnlich lang und funktioniert nur, weil die Viren – wie Eukaryoten – über ein Fehlerkorrekturelese-Enzym bei der Replikation verfügen.

Wildtiere sind primäre Wirtsorganismen

Eine größere Epidemie mit Coronaviren bei Menschen gab es bisher 2003 in Südostasien mit dem SARS-Coronavirus. Es hat sein Reservoir in Fledermäusen und wird von Schleichkatzen auf den Menschen übertragen. In Südchina gelten die Tiere als Delikatesse. Sie werden in Restaurants und Märkten als Nahrungsmittel angeboten. Mehr als 8000 Menschen erkrankten am Schweren Akuten Respiratorischen Syndrom und fast 800 Menschen starben daran.

2012 trat das MERS-Coronavirus (von Middle East Respiratory Syndrome) erstmals auf. Es verursacht beim Menschen schwere Infektionen der Atemwege, Lungenentzündungen und Nierenversagen. Alle Infektionen hatten ihren Ursprung auf der Arabischen Halbinsel mit Schwerpunkt in Saudi-Arabien. Das Virus wird nur schwer von Mensch zu Mensch übertragen. Die primären Wirtsorganismen sind wahrscheinlich Fledermäuse. Von denen wird es über Dromedare als Zwischenwirte auf Menschen übertragen. Bis Ende Februar 2020 zählte die WHO über 2500 Erkrankungen, von denen fast 900 tödlich endeten.

Das jetzt aufgetretene Coronavirus mit der Bezeichnung Sars-CoV-2 wird mit dem Huanan-Fischmarkt in Wuhan in Verbingung gebracht. Auf dem Markt werden auch Wildtiere und deren Fleisch verkauft. Unter den Ersterkrankten waren Händler und Verkäufer. Der Markt wurde am 1. Januar 2020 durch die Behörden geschlossen und desinfiziert. Die Zahl der Infizierten erhöhte sich schnell. Ab Mitte Januar wurden auch die ersten Erkrankungsfälle außerhalb Chinas bekannt: in Thailand, Japan und Südkorea.

Schülermaterial zur Corona-Pandemie

Innovative Unterrichtsmaterialien zur Corona-Pandemie finden Sie in den Ausgaben „Tödliche Viren“ und „Virus-Pandemien“ von Unterricht aktuell:

Wie entstehen Epidemien?
Was sind Viren und was machen sie?
Wie verläuft die Krankheit COVID-19?
Woher kommt SARS-CoV-2?


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Unterricht aktuell: Tödliche Viren Online-Dokument

Materialien zur Corona-Pandemie in Form von Texten, Abbildungen und Aufgaben für Schülerinnen und Schüler der Sek. I aus den Bereichen Genetik, Immunbiologie, Humanbiologie, Evolution und Ökologie.

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Das Virus verursacht COVID-19

Das Virus verursacht eine Erkrankung  mit der Bezeichnung COVID-19 (für Corona virus disease 2019). Die Symptome sind eher unspezifisch: Fieber, trockener Husten und Atemprobleme. Manche Menschen haben nur leichte Erkältungssymptome wie Frösteln oder Halsschmerzen. Die Erreger infizieren vor allem Zellen der unteren Atemwege und können eine Lungenentzündung verursachen. Sie vermehren sich wie Grippeviren im Rachen, was sie ansteckender macht als anfangs vermutet.

Bei rund 80 Prozent nimmt die Infektion einen milden Verlauf. Etwa 15 Prozent der Betroffenen entwickeln schwere Symptome wie Atemnot. Bei nur knapp 5 Prozent kommt es zu lebensbedrohlichen Auswirkungen wie Atemstillstand, septischem Schock oder Multiorganversagen. Es wird geschätzt, dass Sars-CoV-2 zehnmal tödlicher ist als das Influenza-Virus.

Medikamente und Impfstoffe gegen Coronaviren gibt es nicht

Antivirale Medikamente und Impfstoffe gegen Coronaviren gibt es noch nicht. Infizierte können nur symptomatisch und unterstützend behandelt werden. Umso wichtiger sind der vorbeugende Schutz und die Information der Bevölkerung. Das Temperaturmessen bei Passagieren halten Experten für wenig sinnvoll. Kranke mit Symptomen verzichten eher auf eine Reise. Bei Infizierten in der Inkubationszeit tritt noch kein Fieber auf. Als Inkubationszeit werden vom RKI 1-14 Tage angegeben.

Die Suche nach einem Impfstoff läuft auf Hochtouren

Die Erforschung neuer Virustatika dauert lange. Daher prüfen Wissenschaftler, ob bereits existierende Mittel auch gegen Sars-CoV-2 wirken. Das betrifft besonders den noch nicht zugelassenen Wirkstoff Remdesivir. Dieser wurde gegen das Ebolavirus entwickelt. Beim Wirkstoff handelt es sich um ein Adeninanalogon, dass die virale RNA-Polymerase hemmt. Dadurch wird die weitere Vermehrung der Viren durch Replikation in den infizierten Zellen verhindert.

Zurzeit gibt es etwa 20 Impfstoff-Projekte. Doch vor Ende dieses Jahres wird vermutlich keine Impfung gegen Sars-CoV-2 bereitstehen. Bevor ein neuer Impfstoff eingesetzt werden kann, muss folgendes geklärt werden: Welche Virus-Proteine rufen eine Immunreaktion hervor? Welche Substanzen können zur Verstärkung der Immunisierung benutzt werden? Nach Tierversuchen und Tests mit Freiwilligen muss der Impfstoff noch in ausreichenden Mengen produziert werden.

Impfung gegen Pneumokokken für ältere Menschen

Für Menschen, die älter als 60 Jahre sind, empfiehlt der Bundesgesundheitsminister, sich gegen Pneumokokken impfen zu lassen. Ältere Menschen haben häufig Vorerkrankungen. Daher ist deren Immunsystem oft geschächt und kann die Viren nicht in Schach halten. Wenn der Körper noch mit einer weiteren Infektion zu kämpfen hat, wird es gefährlich.

Kann der Sommer die Infektionsraten stoppen?

Derzeit wird viel darüber spekuliert, ob sich das neue Coronavirus saisonal verhalten wird – wie das Influenza-Virus. Dann sollten die Infektionsraten über den Sommer zurückgehen. Die Chancen dafür stehen nicht schlecht. Sars-CoV-2 verfügt über eine Lipidhülle, die von der Wirtszelle abstammt. Die ist in der Regel temperaturempfindlich. Aber die Einschätzungen der Experten sind wie so oft widersprüchlich.

Das Coronavirus stellt eine globale Gefahr da 

Die WHO hatte zunächst wieder zögerlich reagiert – wie bei der Ebola-Epidemie 2014/2015. Am 11. März 2020 erklärte sie, bei Sars-CoV-2-Outbreak handele es sich um eine Pandemie. Derzeit ist das Ziel die Verlangsamung der Ausbreitung, denn stoppen lässt sich das Virus nicht. Großveranstaltungen werden abgesagt. Kitas und Schulen bleiben bis zum Ende der Osterferien geschlossen. Für den Einzelnen lauten die Verhaltensregeln: möglichst zu hause zu bleiben, zu anderen Menschen einen Mindestabstand von einem Meter einhalten und regelmäßig und gründlich die Hände zu waschen.

Schülermaterial zur Corona-Pandemie

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Infektionskrankheiten durch Coronaviren werden zu den Zoonosen gerechnet

Die durch Coronaviren hervorgerufenen Infektionskrankheiten werden zu den Zoonosen gerechnet. Die Krankheiten werden von Tieren auf Menschen übertragen. Mehr als die Hälfte aller bekannten Erreger, die Erkrankungen beim Menschen hervorrufen, sind Zoonose-Erreger. Deren Auftreten hat in den letzten 50 Jahren erheblich zugenommen. Vor allem sind neue, bisher nicht bekannte Erreger dazu gekommen. Die neuen Krankheitserreger heißen West-Nil-Virus, Gelbfieber-Virus, Ebola-Virus, Lassa-Fieber-Virus, Hanta-Virus, Dengue-Virus, Rift-Valley-Fieber-Virus, Zika-Virus, SARS-Coronavirus, MERS-Coronavirus, und jetzt Sars-Coronavirus 2.

Ursachen für die Verbreitung von Zoonose-Erregern

Bevölkerungswachstum, zunehmende Mobilität, Zerstörung von Lebensräumen, industrialisierte Landwirtschaft und intensivierte Nutztierhaltung sind die Faktoren, die das Risiko für eine schnelle und weltweite Ausbreitung von Zoonose-Erregern erhöhen. Deshalb reicht langfristig ein rein gesundheitspolitischer Ansatz zur Bekämfung nicht aus. Beim One-Health-Ansatz der WHO arbeiten daher die Disziplinen Humanmedizin, Veterinärmedizin und Umweltwissenschaften fächerübergreifend zusammen. 

Bakterien und Viren als Unterrichtsmaterial

Viele verschiedene Ausgaben von Unterricht Biologie haben sich den Themen "Viren und Bakterien" gewidmet. Hier finden Sie eine Auswahl von Unterrichtsmaterial:

Welche viralen Krankheitsrreger gibt es? Was macht sie besonders? Wie kann man sich vor einer Infektion schützen?

Virale Krankheitserreger

Bakterien als Krankheitserreger mit besonderen biologisch-medizinischen Eigenschaften

Zelluläre Krankheitserreger

Wie überleben Feldermäuse und Flughunde, wenn sie mit tödlichen Viren infiziert sind?

Flugfieber als Überlebensstrategie

Eine Strategie zur Bekämpfung der Zika-Viren

Evolution im Zeitraffer

Die Ausbreitung des Coronoavirus mathematisch modellieren

Vorsicht ansteckend!

Fakten zum Artikel
Fachwissen Schuljahr 5-13

Schülermaterial zur Corona-Pandemie

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Woher kommt SARS-CoV-2?

Unterricht aktuell: Virus-Pandemien Online-Dokument

Coronaviren haben innerhalb der letzten Jahre drei Pandemien hervorgerufen. Die Namen der Krankheiten sind SARS. MERS und COVID-19. Viele sind überzeugt, bei den Pandemien handelt es sich um Naturkatastrophen. Doch das ist nicht der Fall- denn Pandemien sind von Menschen gemacht.

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Unterricht aktuell: Tödliche Viren Online-Dokument

Wenn krankmachende Viren von Mensch zu Mensch übertragen werden. kann sich die Krankheit schnell ausbreiten und große Teile der Bevölkerung erfassen. So ist es bei COVID-19 geschehen, eine Krankheit, die durch ein Coronavirus verursacht wird.

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