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[[Datei:Rickettsia conorii in cytoplasm.gif|mini|''[[Rickettsia conorii]]'' im Zytoplasma einer Wirtszelle, [[Transmissionselektronenmikroskop|TEM-Aufnahme]], 100.000fache Vergrößerung]]
[[Datei:Ev-d68-photo-1.jpg|mini|[[Virion]]en des [[Enterovirus]] D68 im Zytoplasma einer Wirtszelle, TEM-Aufnahme]]

Als '''Wirtszelle''' wird eine lebende [[Zelle (Biologie)|Zelle]] bezeichnet, die von einem [[Viren|Virus]], einem intrazellulären [[Bakterium]] oder einem intrazellulären [[Parasit]]en infiziert werden kann. Viren sind vollständig auf Wirtszellen angewiesen, da sie keinen eigenen [[Stoffwechsel]] besitzen und jenen der Wirtszelle zur Realisierung ihres genetischen Materials und der Replikation verwenden. Bei anderen intrazellulären [[Krankheitserreger|Erregern]] kann neben der Vermehrung auch der Schutz vor dem Immunsystem des [[Wirt (Biologie)|Wirtsorganismus]] oder (bei Infektion beweglicher Wirtszellen wie [[Makrophage]]n u. a.) die Verbreitung der Erreger im Wirtsorganismus eine Rolle bei der [[Infektion]] spielen.

Als Wirtszellen werden auch Zellen bezeichnet, die im Rahmen einer [[Endosymbiose]] eine oder mehrere andere Zellen als ‚Endosymbionten‘ in sich aufgenommen ([[Phagocytose|phagocytiert]]) haben, ohne diese aufzulösen, so dass eine intrazelluläre Lebenspartnerschaft ([[Symbiose]]) zum beiderseitigen Vorteil entstand. Beispiele für Endosymbionten sind insbesondere [[Chloroplast]]en und [[Mitochondrium|Mitochondrien]]; eine Zwischenform zum Parasitismus kommt wiederum bei der [[Kleptoplastid|Kleptoplastidie]] vor.

In der [[Gentechnik]] werden Zellen, in die [[Plasmid]]e oder allgemein Fremd-[[DNA]]s eingeschleust und dort repliziert werden bzw. dort beabsichtigtermaßen besondere, meist medizinisch oder industriell nutzbare, [[Protein]]e durch [[Genexpression]] herstellen, ebenfalls als Wirtszellen bezeichnet. Wirtszellen werden in der Gentechnik zudem benutzt, um genetische [[Vektor (Gentechnik)|Vektoren]] wie Plasmide und Viren herzustellen und zu lagern.

== Intrazelluläre Erreger ==
Erreger, die in eine Wirtszelle eindringen können, werden als intrazelluläre Erreger bezeichnet. Man unterscheidet obligate und fakultative intrazelluläre Erreger. Erstere sind in jedem Fall auf eine Wirtszelle angewiesen, letztere können diese nutzen, jedoch auch außerhalb einer Wirtszelle (extrazellulär) überleben und sich vermehren.

'''Obligat intrazelluläre Erreger''':
: Alle Viren
: Bakterien:
:* [[Chlamydien]]
:* [[Ureaplasmen]]
:* [[Mycoplasmen]]
:* [[Rickettsien]]
:* ''[[Coxiella burnetii]]''
:* ''[[Mycobacterium leprae]]''

: Pilze:
:* ''[[Pneumocystis jirovecii]]''

: Protozoen:
:* ''[[Plasmodium]]'' spp.
:* ''[[Toxoplasma gondii]]''
:* ''[[Cryptosporidium parvum]]''
:* ''[[Trypanosoma cruzi]]''
:* ''[[Leishmania]]'' spp.

'''Fakultativ intrazelluläre Erreger''':
: Bakterien
:* [[Mycobakterien]]
:* ''[[Legionella pneumophila]]''
:* [[Yersinien]]
:* ''[[Neisseria|Neisserien]]''
:* ''[[Brucella]]'' spp.
:* ''[[Nocardia]]'' spp.
:* ''[[Bartonella henselae]]''
:* ''[[Listeria monocytogenes]]''
:* ''[[Francisella tularensis]]''
:* ''[[Rhodococcus equi]]''
:* ''[[Salmonella typhi]]''

: Pilze:
:* ''[[Cryptococcus neoformans]]''
:* ''[[Histoplasma capsulatum]]''

== Infektion einer Wirtszelle ==
Die Infektion einer Wirtszelle beginnt damit, dass ein [[Pathogen]] an die Zelle anheftet und in sie eindringt. Je nach Pathogen werden spezifische Wirtszellen infiziert, wobei sowohl [[Eukaryoten|eukaryotische]] (Tiere, Pflanzen, Pilze) als auch [[prokaryot]]ische Zellen (Bakterien) bei Viren als Wirtszelle vorkommen. Bei dieser spezifischen Infizierbarkeit spricht man vom [[Organotropismus|Tropismus]] des Erregers bezüglich einer Wirtszelle.

Der Erreger muss nach dem Eindringen in die Wirtszelle die zellulären Abwehrmechanismen überstehen, wofür die Erreger über verschiedene Mechanismen (z. B. [[Pathogenitätsfaktor]]en) verfügen. Dies sind beispielsweise bei Viren das Ausschalten der zellulären [[Apoptose]], bei Bakterien und Parasiten verschiedene Mechanismen gegen die zelluläre Verdauung in [[Endosom|endosomalen Bläschen]] und Resistenz gegen das saure Milieu in den Endosomen. Fakultativ und obligat intrazelluläre Bakterien exprimieren zum Eindringen in die Wirtszelle sogenannte [[Invasin]]e. Das Eindringen kann hierbei ein durch den Erreger induzierter aktiver Prozess sein, oder er erfolgt passiv über eine [[Endozytose]]. Einige Erreger (z. B. ''Toxoplasma'' spp.) verhindern die Verschmelzung des phagozytierenden Endosoms ([[Phagosom]]) mit [[Lysosom]]en, um so der Zerstörung zu entgehen. Bei Listerien wird die Phagosomenmembran lysiert und damit der Verdau der Erreger verhindert. Für diese Mechanismen zur Etablierung einer Infektion der Wirtszelle, werden neben den Invasinen auch [[Aggressin]]e (Schädigung der Wirtszelle), [[Impedin]]e (Hemmung der [[Immunantwort]]) und [[Modulin]]e (Induzierung von [[Zytokin]]en) exprimiert.

Die Wirtszelle kann im Lauf der Infektion durch den Erreger [[Lyse (Biologie)|lysiert]] werden, die Zelle wird dadurch zerstört und der Zellinhalt mitsamt den neu gebildeten Erregern freigesetzt. Bei einigen Viren verbleibt das genetische Material in der Wirtszelle, bei [[Retroviren]] als in das Wirts[[genom]] integrierte virale DNA ([[Provirus]]) oder bei [[Hepadnaviren]] und [[Herpesviren]] als [[episom]]ale [[cccDNA]]. Bei einigen Bakterien wie den [[Chlamydien]] können Ruheformen in der Zelle verbleiben. Ausgehend von diesen Latenzstadien der Erreger, kann durch eine Reaktivierung der Erreger die Vermehrung erneut einsetzen.

== Quellen ==
* C. Mims, H. M. Dockrell u. a.: ''Medizinische Mikrobiologie / Infektiologie.'' Elsevier, München 2006, ISBN 3-437-41272-8.
* H. Hahn, D. Falke, S. H. E. Kaufmann, U. Ullmann: ''Medizinische Mikrobiologie und Infektiologie.'' 5. Auflage. Heidelberg 2005, ISBN 3-540-21971-4.

[[Kategorie:Infektiologie]]
[[Kategorie:Mikrobiologie]]

Wirtszelle - Versionsgeschichte

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