Das Immunsystem: Angeboren vs. Spezifisch

Alles klar, hier sind die aktualisierten Lernnotizen:

Das Immunsystem: Eine Übersicht

• Das Immunsystem wird in das angeborene und das spezifische Immunsystem unterteilt.
• Das angeborene Immunsystem reagiert sofort mit einer generalisierten Antwort.
• Das spezifische Immunsystem nutzt spezialisierte T- und B-Zellen für eine spezifische Reaktion.
• Das spezifische Immunsystem benötigt mehr Zeit, um eine Infektion zu erkennen, insbesondere bei Erstinfektionen.
• Das Komplementsystem unterstützt sowohl das angeborene als auch das spezifische Immunsystem.

Physische und chemische Barrieren

• Die Haut stellt eine physische Barriere gegen das Eindringen von Krankheitserregern dar.
• Schleimhäute der Atemwege, des Magen-Darm-Trakts und des Harntrakts sind weitere physische Barrieren.
• Chemische Barrieren wie Salzsäure im Magen, Lysozym in Schweiß und Tränen sowie Milchsäure in der Vagina helfen, Krankheitserreger zu zerstören.

Erste Immunantworten auf eine Infektion

• Makrophagen erkennen den Pathogen und aktivieren das angeborene Immunsystem.
• Dendritische Zellen nehmen Antigene des Pathogens auf und aktivieren T- und B-Zellen des spezifischen Immunsystems.
• Der Pathogen aktiviert direkt das Komplementsystem über den Lektin- und den alternativen Pfad.

Angeborenes Immunsystem

• Makrophagen erkennen Pathogene über Pathogen-assoziierte molekulare Muster (PAMPs).
• PAMPs sind spezifische Merkmale von Pathogenen, die nicht auf Körperzellen vorkommen.
• Makrophagen nutzen verschiedene Rezeptoren, einschließlich Toll-like-Rezeptoren (TLRs), um PAMPs zu erkennen.
• Phagozytose ist der Prozess, bei dem Makrophagen und Neutrophile Pathogene umschließen und zerstören.
• Während der Phagozytose wird der Pathogen in ein Phagosom eingeschlossen, das mit Lysosomen verschmilzt, um den Pathogen abzubauen.
• Wenn Makrophagen Hilfe benötigen, setzen sie Zytokine frei, um eine Entzündungsreaktion auszulösen.
• Zytokine rekrutieren und aktivieren weitere Immunzellen wie Makrophagen, Monozyten und Neutrophile.
• Monozyten sind Vorläufer von Makrophagen, die im Blut zirkulieren und sich in Geweben zu Makrophagen entwickeln.
• Neutrophile sind Phagozyten, die im Blut zirkulieren und in Gewebe eindringen, um bei der Zerstörung von Pathogenen zu helfen.
• Dilatation der Blutgefäße und erhöhte Gefäßpermeabilität helfen, die Immunantwort zu fördern.
• Die Aktivierung von Mastzellen und die Freisetzung von Zytokinen verstärken die Entzündungsreaktion.
• Die Aktivierung des Gerinnungssystems und des Kinin-Systems unterstützt die Entzündungsreaktion.
• Freisetzung von Interleukinen durch Makrophagen und Neutrophile führt zu systemischer Entzündung.
• Interleukin-1 (IL-1) löst im Gehirn Fieber aus, was für viele Pathogene ungünstig ist und zu Appetitlosigkeit und Lethargie führt.
• Interleukin-6 (IL-6) stimuliert die Leber zur Produktion von Akute-Phase-Proteinen.
• Akute-Phase-Proteine wirken als Opsonine.
• Interleukin-8 (IL-8) rekrutiert und aktiviert Neutrophile.
• Interleukin-2 (IL-2) und Interleukin-12 (IL-12) aktivieren natürliche Killerzellen.
• Tumornekrosefaktor-alpha (TNF-α) hat eine Vielzahl von Wirkungen, die die Immunantwort unterstützen.
• Opsonine erleichtern die Erkennung und Phagozytose von Pathogenen durch Makrophagen und Neutrophile.
• C-reaktives Protein (CRP) ist ein von der Leber produziertes Opsonin, dessen Spiegel zur Beurteilung des Entzündungsgrads gemessen wird.

Das Komplementsystem

• Das Komplementsystem arbeitet mit dem angeborenen und spezifischen Immunsystem zusammen, um Pathogene zu zerstören.
• Es besteht aus einer Reihe von Proteinen (C1 bis C9), die sich in einer Kaskade aktivieren.
• Produkte der Komplementkaskade wirken als Opsonine, lösen Entzündungen aus und greifen Pathogene direkt an.
• Das Komplementsystem wird auf drei Arten aktiviert: über den Lektin-Weg, den alternativen Weg (beide direkt durch Pathogene) und den klassischen Weg (durch Antigen-Antikörper-Komplexe).

Das spezifische Immunsystem

• Das spezifische Immunsystem umfasst T- und B-Zellen (Lymphozyten).
• T- und B-Zellen zirkulieren im Lymphsystem und Blut, befinden sich aber hauptsächlich in Lymphknoten und lymphatischem Gewebe.
• Lymphatisches Gewebe dient als "Armeebasis" für Immunzellen.
• Antigene sind Moleküle, die für bestimmte Pathogene einzigartig sind.
• T-Zellen tragen T-Zell-Rezeptoren (TCRs), die für spezifische Antigene sind.
• B-Zellen tragen Antikörper auf ihrer Zellmembran, die ebenfalls für spezifische Antigene sind.
• Dendritische Zellen nehmen Antigene an der Infektionsstelle auf, präsentieren sie auf ihrer Zelloberfläche und transportieren sie zu lymphatischem Gewebe.

Aktivierung des spezifischen Immunsystems

• Dendritische Zellen präsentieren Antigene auf HLA-Klasse-II-Molekülen an CD4+-Zellen.
• CD4+-Zellen proliferieren und werden zu T-Helferzellen.
• T-Helferzellen präsentieren Antigene auf HLA-Klasse-I-Molekülen, die von CD8+-Zellen erkannt werden.
• T-Helferzellen setzen Zytokine frei, die CD8+-Zellen zur Proliferation und Differenzierung in zytotoxische T-Zellen anregen.
• T-Helferzellen setzen Zytokine frei, die B-Zellen zur Proliferation und Differenzierung in Plasmazellen stimulieren.
• Plasmazellen produzieren große Mengen an Antikörpern.
• Gedächtnis-B-Zellen bleiben erhalten und ermöglichen eine schnelle Reaktion auf zukünftige Infektionen.
• T-Helferzellen rekrutieren und aktivieren Monozyten und Makrophagen im infizierten Gewebe.
• Zytotoxische T-Zellen töten infizierte Zellen, indem sie sich über den TCR und HLA-Klasse-I-Moleküle an diese binden.
• Zytotoxische T-Zellen nutzen Granule-Exozytose (Freisetzung von Enzymen zur Zerstörung der Zellmembran) oder aktivieren das Fas-Molekül (Auslösung von Apoptose).

Plasmazellen und Antikörper

• Plasmazellen sind differenzierte B-Zellen, die Antikörper produzieren.
• Antikörper sind Y-förmige Proteine mit einer variablen Region, die an spezifische Antigene bindet, und einer konstanten Region, die von Immunzellen erkannt wird.
• Antikörper neutralisieren Toxine, verhindern das Andocken von Viren und Bakterien, verklumpen Pathogene (Agglutination) und wirken als Opsonine.

Lernnotizen zum Immunsystem, aufgeteilt in angeborene und spezifische Abwehr. Angeborene Reaktionen erfolgen sofort, während spezifische Abwehr spezialisierte Zellen nutzt und länger braucht. Physische und chemische Barrieren schützen den Körper zusätzlich.