Unspezifische Immunabwehr

Die unspezifische Immunabwehr ist ein wichtiger Teil des angeborenen Immunsystems und reagiert schnell auf eindringende Krankheitserreger.

Ein zentraler Mechanismus der unspezifischen Immunabwehr ist die Entzündungsreaktion. Sie wird durch Gewebeschädigungen infolge einer Verletzung oder Infektion ausgelöst. Dabei laufen folgende Prozesse ab:

1. Mastzellen im Bindegewebe setzen Signalstoffe wie Histamin frei.
2. Dies führt zur Gefäßerweiterung und erhöhter Durchlässigkeit der Kapillaren.
3. Gerinnungsfaktoren und phagozytotische weiße Blutzellen gelangen ins betroffene Gewebe.
4. Endothelzellen der Blutgefäße produzieren Chemokine, die weitere Phagozyten anlocken.

Definition: Phagozyten sind Fresszellen des Immunsystems, die Krankheitserreger aufnehmen und zerstören können.

Makrophagen und andere Zellen können zudem Fieber auslösen, was verschiedene positive Effekte hat:

• Steigerung der Lymphozytenproduktion
• Erhöhung der Phagozytoserate
• Beschleunigung von Reparaturprozessen
• Hemmung des Wachstums mancher Mikroorganismen

Highlight: Die unspezifische Immunabwehr reagiert schnell und breit gefächert auf Eindringlinge, ohne diese spezifisch zu erkennen.

Diese Mechanismen bilden die zweite Verteidigungslinie des Immunsystems und bereiten den Weg für die spezifische Immunantwort.

Humorale Immunantwort

Die humorale Immunantwort ist Teil der spezifischen Immunabwehr und dient der Bekämpfung freier Erreger und Fremdstoffe in Körperflüssigkeiten mithilfe von Antikörpern.

Antikörper, auch Immunglobuline genannt, sind von B-Lymphozyten produzierte Proteine mit einer charakteristischen Y-förmigen Struktur:

• Zwei identische lange $"schwere"$ Ketten
• Zwei kurze $"leichte"$ Ketten
• Verbunden durch Disulfidbrücken

Vocabulary: Immunglobuline - Proteine, die als Antikörper fungieren und in verschiedene Klassen $IgG, IgM, IgD, IgA, IgE$ eingeteilt werden.

Die konstanten Regionen der Ketten bestimmen die Immunglobulinklasse, während die variablen Regionen die Antigen-Bindestellen bilden. Antikörper binden spezifische Molekülbereiche $Epitope$ des Antigens.

Antikörper inaktivieren Antigene durch verschiedene Mechanismen:

1. Neutralisation: Blockade viraler Bindungsstellen oder Bedeckung von Toxinen
2. Agglutination: Verklumpung von Bakterien oder Viren
3. Präzipitation: Ausfällung löslicher Antigene

Example: Bei einer Virusinfektion können Antikörper die Oberflächenproteine des Virus binden und so verhindern, dass es in Körperzellen eindringt $Neutralisation$.

Die Herstellung von Antikörpern erfolgt durch einen komplexen genetischen Prozess:

• Drei Genabschnitte $V, J, C$ codieren für den variablen Bereich
• Zufällige Kombination dieser Abschnitte während der B-Zell-Reifung $somatische Rekombination$
• Ermöglicht eine enorme Vielfalt an Antikörpern

Highlight: Die humorale Immunantwort kann eine Vielzahl verschiedener Antigene erkennen und bekämpfen, was die Anpassungsfähigkeit des Immunsystems unterstreicht.

Ablauf der humoralen Immunantwort

Die humorale Immunantwort ist ein mehrstufiger Prozess, der die Produktion spezifischer Antikörper gegen Krankheitserreger ermöglicht:

1. Erkennungsphase: Ein Antigen bindet an den spezifischen Antigenrezeptor eines ruhenden B-Lymphozyten Das Antigen wird phagozytiert, abgebaut und als Fragment an der Zelloberfläche präsentiert
2. Aktivierung: Eine aktivierte T-Helferzelle erkennt das präsentierte Antigenfragment über ihren T-Zell-Rezeptor Die T-Helferzelle bindet an den B-Lymphozyten und schüttet Botenstoffe $Zytokine$ aus
3. Klonale Selektion: Der aktivierte B-Lymphozyt beginnt sich zu teilen $Proliferation$ Es entstehen viele identische B-Zellen, die alle den gleichen Antikörper produzieren können

Definition: Klonale Selektion - Prozess, bei dem nur die B-Zellen vermehrt werden, die spezifisch für das erkannte Antigen sind.

Diese Schritte gewährleisten eine gezielte und effektive Immunantwort gegen spezifische Krankheitserreger.

Highlight: Die Zusammenarbeit von B- und T-Lymphozyten ist entscheidend für eine effektive humorale Immunantwort und zeigt die Komplexität des spezifischen Immunsystems.

Die humorale Immunantwort ist ein wichtiger Teil der spezifischen Immunabwehr und ergänzt die zelluläre Immunantwort, die sich gegen infizierte Körperzellen richtet.

Zelluläre Immunantwort

Die zelluläre Immunantwort ist ein weiterer wichtiger Mechanismus der spezifischen Immunabwehr, der sich insbesondere gegen virusinfizierte Körperzellen und Tumorzellen richtet.

Zentrale Akteure der zellulären Immunantwort sind die T-Killerzellen:

• Erkennen infizierte Zellen über spezifische T-Zell-Rezeptoren
• Binden an MHC-I-Moleküle auf der Oberfläche infizierter Zellen
• Setzen Enzyme frei, die den programmierten Zelltod $Apoptose$ der infizierten Zelle auslösen

Vocabulary: MHC-I - Major Histocompatibility Complex Klasse I, Proteine auf der Oberfläche fast aller Körperzellen, die Antigenfragmente präsentieren.

Der Ablauf der zellulären Immunantwort:

1. Virusinfizierte Zellen präsentieren Virusantigene auf ihren MHC-I-Molekülen
2. Ruhende T-Killerzellen erkennen diese Antigene über ihre T-Zell-Rezeptoren
3. Die T-Killerzellen werden aktiviert und vermehren sich
4. Aktivierte T-Killerzellen binden an infizierte Zellen und lösen deren Apoptose aus

Example: Bei einer Grippevirusinfektion erkennen T-Killerzellen virusinfizierte Zellen in der Lunge und zerstören diese, um die Virusausbreitung zu stoppen.

Die zelluläre Immunantwort ist besonders wichtig bei der Bekämpfung von:

• Virusinfektionen
• Intrazellulären bakteriellen Infektionen
• Tumorzellen
• Transplantatabstoßungen

Highlight: Die zelluläre Immunantwort ergänzt die humorale Immunantwort und ist entscheidend für die Bekämpfung von Erregern, die sich in Körperzellen verstecken.

Die Kombination aus humoraler und zellulärer Immunantwort bildet die dritte und spezifischste Verteidigungslinie des Immunsystems, die spezifische Immunabwehr.

Entzündungsreaktion und Phagozytose

Die unspezifische Immunabwehr Entzündungsreaktion ist ein wichtiger Abwehrmechanismus.

Highlight: Typische Entzündungssymptome sind Schmerz, Rötung, Wärme und Schwellung.

Definition: Phagozyten sind weiße Blutkörperchen, die Krankheitserreger aufnehmen und zerstören.

Krankheitserreger und Infektionsbarrieren

Dieses Kapitel befasst sich mit verschiedenen Arten von Krankheitserregern und den Abwehrmechanismen des Körpers gegen Infektionen.

Bakterien sind einzellige Organismen mit eigenem Stoffwechsel, die sich durch Teilung vermehren. Beispiele sind Streptokokken und Salmonellen. Einzeller wie Plasmodien können ebenfalls Krankheiten wie Malaria verursachen.

Viren bestehen nur aus einer Eiweißhülle und Erbinformation. Sie benötigen Wirtszellen zur Vermehrung und verursachen Krankheiten wie AIDS oder Grippe. Ihre Größe reicht von 10-300 nm.

Pilze sind mehrzellige Organismen, die sich durch Sporen verbreiten und Infektionen wie Fußpilz hervorrufen können. Würmer sind vielzellige Parasiten, die den Menschen durch Eier oder Larven infizieren.

Der Körper verfügt über verschiedene Infektionsbarrieren:

• Die Nase mit Schleim und Flimmerhaaren
• Die Lunge mit Flimmerepithel in den Luftwegen
• Die Haut mit ihrer Hornschicht und saurem Milieu
• Die Augen mit Wimpernschlag und Tränenflüssigkeit
• Der Magen mit Magensäure
• Der Darm mit antibakteriellen Proteinen

Highlight: Die erste Verteidigungslinie des Körpers besteht aus physikalischen und chemischen Barrieren, die das Eindringen von Krankheitserregern erschweren.

Vocabulary: Lysozym - Ein Enzym mit antibakterieller Wirkung, das in Körperflüssigkeiten wie Tränen und Speichel vorkommt.

Diese Barrieren bilden die erste Verteidigungslinie gegen Krankheitserreger und sind Teil der unspezifischen Immunabwehr.