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Immunbiologie

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BIOLOGIE ZUSAMMENFASSUNG - IMMUNBIOLOGIE
1) Unspezifische Abwehr
➤ Angeboren, unspezifisch, kein Gedächtnis
Unterscheidet nur zwischen körpe
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1) Unspezifische Abwehr
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Übersicht über die spezifische und unspezifische Immunabwehr. Quelle: 69 RAAbits Biologie Juli 2011

BIOLOGIE ZUSAMMENFASSUNG - IMMUNBIOLOGIE 1) Unspezifische Abwehr ➤ Angeboren, unspezifisch, kein Gedächtnis Unterscheidet nur zwischen körpereignen und körperfremden Zellen Chemische Barrieren: o Lysozym aus Tränenflüssigkeit und Nasenschleim (zerstört Bakterienzellwände) o Hautsäure-Schutzmaterial o Magensäure Mechanische Barrieren o Haut: elastisch, verhornt, wasserdicht o Feuchter Nasenschleim o Hust- und Niesreflex o Schmutz-Transport durch Flimmerhärchen o Hautfalten (z.B. Augenlider) ➤ Biologische Barrieren o Haut-, Mund- und Darmflora: harmlose Bakterien und Hefen als konkurrierende mikrobielle Abwehr o Phagozytose durch Fresszellen: Aufnahme und Verdauung eingedrungener Erreger o Natürliche Killerzellen: Ausschüttung zellzerstörender Substanzen Entzündungsreaktion 1. Phagozytose -> 2. Ausschüttung von Cytokine -> 3. Makrophagen und Granulocyten bekämpfen -> 4. Mastzellen setzen Histamin frei (macht Kapillarwände durchlässiger) -> 5. austretendes Blutplasma lässt Stelle anschwellen -> 6. Komplementproteine gelangen durch Blutplasma an Infektionsherd -> 7. bei zu langer Entzündungsreaktion: Cytokine lösen Fieberreaktion aus -> 8. Fieber verhindert Vermehrung von Mikroorganismen und regt die Tätigkeit der Fresszellen an -> 9. Cytokine locken Lymphozyten an (spezifische Abwehr mit Antikörpern und T-Killerzellen) 2) Spezifische Abwehr ➤ Antikörper Antiger Antigene Antigen-Bindungsstelle variable Region" (orange) Disulfidbrücken (halten Einzelstränge sammen) unveränderbare Region (hellblau) Antikörper Antigen: Moleküle auf der Oberfläche von Bakterien und Viren (Erkennungsstrukturen) Antigen-Antikörper-Reaktion: Durch spezifische Bindung der AK-Bindungsstelle an die Antigene eines Erregers durch das Schlüssel-Schloss-Prinzip entsteht eine Verklumpung der Erreger (Agglutination) Phasen der Immunantwort: o Infektion (1) o Erkennungsphase (2): Phagozytose durch Makrophagen, durch Bindung an T-Helferzellen wird Interleukin 1 freigesetzt (zur Vermehrung) o Differenzierungsphase (3) o Wirkungsphase (4) o Abschaltphase (5) ➤ Humorale Antwort: in wässriger Lösung ablaufender Vorgang, der zur Produktion von Antikörpern führt o...

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(2) Phagozytose durch B-Zellen -> präsentieren Antigenbruchstücke auf MHC-Proteinen -> durch Bindung an T-Helferzelle: Ausschüttung von Cytokine -> Produktion von Antikörpern o (3) Vermehrung der B-Lymphozyten -> Differenzierung in Plasmazellen und B-Gedächtniszellen -> Plasmazellen produzieren Antikörper o (4) AK passen spezifisch zu Antigenen (Schlüssel-Schloss-Prinzip) -> Agglutination (AK-AG-Reaktion) O (5) Entsorgung der AK-AG-Komplexe durch Makrophagen -> B-Gedächtniszellen bleiben erhalten für Zweitinfektion -> T-Unterdrückerzellen hemmen Aktivität der Plasmazellen > Zelluläre Antwort: Vorgang, der durch die Aktivität der T-Lymphozyten vermittelt wird o (2) Aktivierung der T-Lymphozyten durch Kontakt mit Antigenen, die auf den MHC-Proteinen infizierter Zellen präsentiert werden -> zweite Aktivierung durch Interleukin 2 (von T-Helferzellen ausgeschüttet) (3) Differenzierung der T-Lymphozyten in T-Killerzellen, T-Gedächtniszellen und T-Suppressorzellen o (4) T-Killerzellen zerstören infizierte Zellen o (5) Unterdrückung der Aktivität der T-Killerzellen durch T-Suppressorzellen -> T-Gedächtniszellen bleiben für Zweitinfektion mit gleichem Erreger ➤Komponenten der Immunantwort o MHC-Proteine: Oberflächenproteine, die Antigenfragmente präsentieren und der Kommunikation zwischen Zellen dient; MHC-1: auf kernhaltigen Körperzellen, binden Antigenfragmente aus Cytoplasma; MHC-2: binden Antigenfragmente aus Vesikeln o T-Zell-Rezeptor: binden an MHC-Proteine o CD4-Rezeptor: Rezeptoren von T-Zellen, die den Kontakt zwischen T-Zell- Rezeptoren und MHC-Proteine beeinflussen; befinden sich auf T- Helferzellen, passen nur auf MHC-2-Proteine von B-Zellen und Makrophagen, Kontakt bewirkt Aktivierung 4) Allergien o CD8-Rezeptor: Rezeptoren von T-Zellen, die den Kontakt zwischen T-Zell- Rezeptoren und MHC-Proteine beeinflusse; befinden sich auf T-Killerzellen, passen nur auf MHC-1-Proteine von Körperzellen und Makrophagen, Kontakt bewirkt Zerstörung der Zelle durch die T-Killerzelle o Cytokine: Peptide, die Wachstum und Differenzierung von Zellen anregen (Signalstoffe); Interleukin 1: wird von Makrophagen bei Kontakt mit T- Helferzelle über CD4 abgegeben -> aktiviert T-Helferzelle -> Teilung und Klonung der T-Helferzelle -> diese geben Interleukin 2 frei: bewirkt Vermehrung der T-Helferzellen und aktiviert T- und B-Zellen -> Teilung 3) Monoklonale Antikörper (MAK) ➤ Antikörper, die aus einem Klon von Plasmazellen stammen Spezifische Nachweismethode ➤ Hilfreich bei Einleitung einer Therapie Herstellung monoklonaler Antikörper o Maus wird mit Antigen immunisiert -> Gewinnung antikörperproduzierender Plasmazellen aus Maus -> Vereinigung mit Tumorzellen-> diese Hybridzellen bilden dieselben Antikörper wie Plasmazellen und sind unbegrenzt teilungsfähig -> permanente Gewinnung monoklonaler Antikörper ELISA-Test (bei HIV) o Innenwand eines Gefäß wird mit Antigenen belegt -> Zugabe von Blutserum, das passende Anti-Körper enthält, der Testperson -> AK binden an AG -> Ausspülung des Gefäß -> Nachweis anhaftender AK durch Zugabe spezieller enzymgekoppelter-MAK-> enzymgekoppelte MAK heften sich an HIV-AK -> Auswaschvorgang -> Zugabe von Vorstufe eines Farbstoff -> Enzym an enzymgebundenen MAK macht Farbstoff sichtbar -> Verfärbung: HIV- positiv ➤ Definition: Eine Überreaktion des Immunsystems auf harmlose Fremdstoffe > Entstehung: o Erstkontakt mit Allergen: Aktivierung des Immunsystems -> Plasmazellen bilden IgE-Antikörper gegen Antigene des Allergens -> Antikörper heften sich an Mastzellen im gesamten Gewebe im Körper (-> Sensibilisierungsphase) 5) HIV und AIDS o Erneuter Kontakt mit Allergen: Allergene binden an IgE-Antikörper, die mit Mastzellen verbunden sind -> Freisetzung von Histamin -> Erweiterung der Blutgefäße -> allergie-typische Symptome (-> Allergische Reaktion) o Häufige Symptome: Schwellungen, Rötungen, Quaddeln, Absonderung von Flüssigkeit aus den Schleimhäuten (z.B. Nase läuft, Augen tränen) Nachweisbar durch ELISA-Verfahren ➤ Phasen: 6) Impfen o Virus (Glykoprotein gp120) bindet an einen CD4-Rezeptor eines Lymphozyten o Innenkörper des Virus wird in den CD4-Rezeptor abgegeben -> Protease, Integrase und Transkriptase arbeiten o Transkriptase wandelt virale RNA in DNA -> Integrase baut diese in Erbinformation ein -> Provirus o Pro Zellteilung wird Tochter-HIV gebildet -> beim Verlassen der Wirtszelle wird diese zerstört ➤Folgen einer HIV-Infektion: o Ab Infektion mit HIV ist Person ansteckend (durch Geschlechtsverkehr) o Rapide Vermehrung der HI-Viren -> Grippe-Symptome -> Bildung von Antikörpern gegen HIV o Solange genügend T-Helferzellen vorhanden sind bleibt die Viruskonzentration gering o Immunsystem ist geschwächt, wenn zu viele T-Helferzellen beschädigt sind -> Bildung von Plasmazellen und Antikörpern und Aktivierung von T- Killerzellen ist nicht mehr möglich -> Patient ist anfälliger für eigentlich ungefährliche Infektionskrankheiten -> bei Auftreten opportunistischer Infektionen (z.B. Pilzinfektionen in Mund, Lunge und Haut) spricht man von AIDS > Aktive Immunisierung: o Langer Infektionsschutz o Geschwächte/abgetötete Erreger werden verabreicht -> Körper durchläuft vollständige Immunreaktion o Bildung von T-Gedächtniszellen o Impfungen werden aus gezüchteten Erregern oder künstlich (Gentechnik) hergestellt Passive Immunisierung: o Kurze Unterstützung gegen eine Krankheit o Antikörper werden verabreicht -> keine Immunreaktion o Keine Gedächtniszellen o Antikörper werden aus tierischem Blutserum hergestellt 7) Organtransplantation ► Abstoßungsreaktion o Fremdes Gewebe wird vom Immunsystem angegriffen und stirbt ab o Gene für MHC-Proteine werden HLA-Gene genannt o MHC-Proteine des Spenders wirken im Körper des Empfängers als körperfremd und werden als Antigene angesehen -> Immunreaktion um ,,Antigene" zu bekämpfen -> T-Killerzellen und Makrophagen kommen zum Einsatz > Typisierung: o Verfahren bei dem geprüft wird ob Test-Antikörper auf MHC-Proteine passen -> Gewebe von Spender und Empfänger gelten als identisch, wenn bei allen Test-Antikörpern die gleiche Reaktion auftritt o Es lassen sich nicht alle Merkmale testen ➤ Unterdrückung des Immunsystems: o Damit keine Immunreaktion auftritt werden Immunsuppressiva verschrieben -> hemmen Makrophagen und Lymphozyten (Cortison) oder verhindert Aktivierung von T-Zellen (Cyclosporin A) o Macht Körper des Empfängers anfälliger für Infektionen und steigert das Krebsrisiko (weil nicht nur die Antwort auf MHC-Proteine unterdrückt wird)