Biologie: 2.8 Immunsystem PDF

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 Zurück zur Webseite  Einstellungen    Als erledigt kennzeichnen Länge: Das Immunsystem unseres Körpers ist in erster Linie für die Neutralisierung schädlicher eindringend Substanzen/Erreger oder im Körper entstandener, entarteter Zellen verantwortlich. Um dies zu bewe eine unspezi(sche (angeborene) Immunabwehr, mit deren Hilfe schon ein Großteil der Pathogene u werden kann, sowie eine spezi(sche (erworbene) Immunabwehr. Während die angeborene Abwehr reagiert, benötigt die erworbene etwas mehr Zeit, bis sie (meist von der angeborenen Abwehr aktivie Formen der Immunabwehr weisen jeweils zelluläre und humorale (lat. [h]umor = Flüssigkeit) Anteile näher betrachtet werden sollen. Zwischen angeborener und erworbener Immunabwehr mit ihren zell Bestandteilen kommt es im Körper zu einem höchst komplexen Zusammenspiel. Die angeborene Immunabwehr Um im Körper überhaupt etwas anrichten zu können, muss ein Pathogen (= potenziell krank machen zunächst einmal mechanische Barrieren wie die Haut oder die unterschiedlichsten Schleimhäute üb bei diesem Versuch bereits in der Speichel- oder Tränen]üssigkeit, der Magensäure oder der Darm- abgetötet. Zu den zellulären Bestandteilen der angeborenen Abwehr zählen in erster Linie die Granulozyten, die abstammenden) Makrophagen sowie die Natürlichen Killerzellen. Im Falle einer Abwehr von Parasi angeborenen Immunreaktion auch Mastzellen beteiligt. Um fortfahren zu können, ist es wichtig, sich zuerst einen Überblick über die verschiedenen Immunz die unter dem Überbegriff Leukozyten (weiße Blutkörperchen) zusammengefasst werden. Die folgen daher die Entstehung der unterschiedlichen Zellen aus einer gemeinsamen blutzellbildenden Stamm die Bildung aller Zellen des Blutes dargestellt ist, konzentrieren wir uns zu diesem Zeitpunkt nur auf immunkompetenten Zellen (Leukozyten). Ausgehend von den unterschiedlichen Vorläuferzellen ents angeborenen Abwehr die Makrophagen und die Granulozyten (neutrophile, basophile und eosinophi myeloischen Vorläuferzelle, während die natürlichen Killerzellen der lymphatischen Vorläuferzelle e Anmerkung: Natürliche Killerzellen können gefährliche, abnormale oder veränderte körperei Tumorzellen und virusin`zierte Zellen erkennen und abtöten. Da sie aber de`nitionsgemäß von Immunzellen der erworbenen Immunabwehr aufweisen, werden sie trotz ihres Ursprung lymphatischen Zellreihe – der angeborenen und nicht der erworbenen Abwehr zugerechnet. Neben den Immunzellen sind auch humorale Komponenten wichtiger Bestandteil des angeborenen Damit sind hauptsächlich unterschiedliche, von der Leber produzierte Plasmaproteine gemeint, die i Z Zusammengefasst werden diese auch als Komplementsystem bezeichnet. Das Komplementsystem durch Chemokine anlocken, Keime markieren (opsonieren) und damit für Immunzellen besser zugän Keime sogar direkt bekämpfen, indem die Membranen der eingedrungenen Erreger regelrecht durch die Interleukine gehören als Botenstoffe und Regulatoren der Leukozytenbildung und -aktivierung zu humoralen Bestandteilen. Die erworbene Immunabwehr Die Lymphozyten (Nachfolger der lymphatischen Vorläuferzelle; siehe Abb.) stellen die Grundlage de Immunabwehr dar. Sie unterteilen sich weiters unter anderem in die B- und die T-Lymphozyten, wobe und T für den Prägungsort stehen: B für „bone marrow“ (Knochenmark) und T für den „Thymus“. Im Ammenzellen (engl. "nurse cells") eine entscheidende Rolle. Sie unterstützen die Reifung und Aktivie indem sie diese mit notwendigen Signalen und Nährstoffen versorgen. Während dieses Prozesses w autoimmune T-Zellen, die körpereigene Zellen angreifen könnten, durch strenge Selektionsmechanis sodass nur T-Zellen, die fremde Antigene bekämpfen, in den Blutkreislauf gelangen. Die T-Lymphozyten zählen dabei zur zellulären Immunantwort und sind vor allem als CD4+ (sprich: C T-Helferzellen) und CD8+ Zellen (= zytotoxische T-Zellen) aktiv. Während die T-Helferzellen eine wes Einleitung einer spezi`schen Immunantwort spielen, greifen die zytotoxischen T-Zellen entartete Ze auch der Name T-Killerzellen). T-Suppressor- und T-Gedächtniszellen sind weitere Untergruppen der Die B-Lymphozyten beteiligen sich an der humoralen Abwehr und sind in der Lage schädlich bzw. fr Antigene direkt zu binden. In weiterer Folge können sie zu Plasmazellen heranreifen, um Antikörper B-Zell-Rezeptors) zu produzieren und diese in das Blut abzugeben. Schlussendlich differenzieren sie Gedächtniszellen (hier nicht abgebildet). Merkhilfe: Um sich die Häu`gkeitsverteilung der Leukozyten (vom größten bis zum kleinsten besser merken zu können, gibt es folgenden Spruch: Never Let Monkeys Eat Bananas: Neut Monozyten, Eosinophile, Basophile. Ablauf der Immunreaktion Überwindet jetzt also ein Keim die mechanischen Barrieren, wird er im Idealfall vom unspezi(schen erkannt. Die betreffenden Zellen (zelluläre Immunabwehr) arbeiten dabei auf folgende Weise: Sobald bestimmte „fremde“ OberNächenmerkmale und/oder das Fehlen eines eigenen „Major histocompat (MHC-Komplex; verbildlicht ein Ausweis, den jede [gesunde] körpereigene kernhaltige Zelle besitzt) diesen Abwehrzellen angegriffen, über Endozytose aufgenommen (phagozytiert) und dadurch unsch Diese Aufgabe übernehmen vorwiegend neutrophile Granulozyten und Monozyten. Durch die Aussc Zytokinen werden weitere Zellen zum Infektionsherd geleitet und damit eine Entzündungsreaktion a Anmerkung: Monozyten werden beim Übergang von Blut ins Gewebe übrigens de`nitorisch Dringen größere Mengen von Pathogenen in den Körper ein, die das angeborene Immunsystem nich kann, muss die erworbene Immunabwehr mithelfen. Aktiviert wird diese durch den Kontakt mit frem werden entweder von den Lymphozyten selbst erkannt oder aber diesen von anderen antigenpräsen gezeigt – beispielsweise von dendritischen Zellen (in der Haut Langerhanszellen genannt), Monozy Antigenpräsentierende Zellen sind in der Lage, phagozytiertes körperfremdes Material zu verarbeite ihrer Ober]äche den T- und B-Zellen zu präsentieren. Ist eine B-Zelle erst einmal aktiviert, präsentiert T-Lymphozyten und beide stimulieren sich gegenseitig zur weiteren Ausdifferenzierung. Die dadurch entstehenden Plasmazellen produzieren dann die Antikörper, welche den Keim gezielt „abtöten“ kön Durch zusätzlich gebildete Gedächtniszellen können beim erneuten Eintreten desselben Erregers die Antikörper schneller und effektiver gebildet werden. Damit Zellen des Immunsystems immer zur richtigen Zeit am richtigen Ort sind, müssen sie sich im ortsständigen Bindegewebszellen fortbewegen können. In der Regel gelangen sie dazu aus dem Kn welches sie aber meist schnell wieder verlassen, um in Gewebe einzuwandern. Dort patroullieren sie Zytokine spezi(sch an den Ort der Immunreaktion gelockt. Aus den Geweben gelangen die Immunz durch den Lymphstrom der afferenten Lymphgefäße (zum Lymphknoten hinführende Gefäße) in die Lymphknoten und können diese durch efferente Lymphgefäße (vom Lymphknoten wegführende Lym verlassen. Nach mehreren Lymphknotenstationen ]ießt der Großteil aller Lymphgefäße im Ductus th der in den linken Venenwinkel mündet (vgl. Kap. 2.2.9). So gelangen die Immunzellen in weiterer Fol Hohlvene und damit wieder in das Blutgefäßsystem des Körpers. Wiederholung ist der Schlüssel zum Lernerfolg. Möchtest du diesen Inhalt (erneut) als Video erle  01:56 02:56 02:20 Erweiterung (BETA - Feedback) Es wird zwischen der angeborenen und der erworbenen Immunantwort unterschieden. Beide Sys zusammen, um die Homöostase zu gewährleisten und die Immunabwehr enzient zu steuern. Die Immunabwehr reagiert schnell und unspezi`sch, während die erworbene Immunantwort hochspe ist. Zusätzlich zu den allgemeinen Mechanismen des Immunsystems gibt es vertiefte Aspekte, di Verständnis auf zellulärer Ebene relevant sind. Die Regulation der Immunantwort ist nicht nur durch die Fähigkeit zur Unterscheidung zwischen s selbst gesteuert, sondern auch durch die komplexe zytokinvermittelte Kommunikation zwischen I Zytokine sind kleine Proteine, die eine zentrale Rolle in der Kommunikation zwischen den verschie Immunzellen spielen. Sie modulieren die Aktivität von Immunzellen, indem sie deren Proliferation, und Migration beein]ussen. Zu den wichtigsten Zytokinen zählen die Interleukine (IL), Interferone Tumornekrosefaktoren (TNF). Interleukin-1 (IL-1) und Interleukin-6 (IL-6) sind wichtige proin]ammatorische Zytokine, die die A Reaktion im Verlauf von Entzündungen anstoßen. Diese Akute-Phase-Reaktion wird durch die verm von Akute-Phase-Proteinen wie CRP (C-reaktives Protein), Fibrinogen, Haptoglobin und Ferritin in gekennzeichnet. Diese Proteine spielen nicht nur eine diagnostische Rolle, indem sie als Marker f Entzündungen dienen, sondern haben auch direkte antimikrobielle Effekte. Ferritin, ein Eisen-Speic entzieht beispielsweise Mikroorganismen das benötigte Eisen und verhindert so deren Vermehrun die Expression von Transferrin, das Eisen transportiert, verringert, um Mikroorganismen den Zuga zu erschweren. Interferon-gamma (IFN-γ) ist ein wichtiges Zytokin, das hauptsächlich von T-Helferzellen Typ 1 (T Natürlichen Killerzellen (NK-Zellen) produziert wird. Es hat eine entscheidende Funktion bei der A Makrophagen, die daraufhin vermehrt phagozytieren und zytotoxische Moleküle wie Stickstoffm freisetzen. NO hat eine doppelte Wirkung: Es ist nicht nur toxisch für Mikroorganismen, sondern w Vasodilatator, was den Blut]uss erhöht und die Rekrutierung weiterer Immunzellen an den Infekti Das Komplementsystem, ein Teil der angeborenen Immunantwort, umfasst mehr als 30 im Blut z Proteine. Es kann durch drei verschiedene Wege aktiviert werden: den klassischen Weg (durch An Komplexe), den lektinabhängigen Weg (durch Mannose-bindendes Lektin) und den alternativen W spontane Hydrolyse von Komplementfaktor C3). In allen drei Fällen kommt es zur Bildung des Membranangriffskomplexes (MAC), der Poren in der Membran von Pathogenen erzeugt und dies Zusätzlich zu seiner lytischen Funktion spielt das Komplementsystem eine zentrale Rolle in der O Komplementproteine wie C3b binden an die Ober]äche von Pathogenen und markieren diese für insbesondere für neutrophile Granulozyten und Makrophagen, die diese markierten Pathogene en und aufnehmen können. Dieser Prozess erhöht die Effektivität der Phagozytose erheblich und ist die schnelle Clearance von Bakterien. Ein oft übersehener Aspekt des Komplementsystems ist seine Rolle als Entzündungsmediator. Di C3a und C5a wirken als Anaphylatoxine, die eine Mastzelldegranulation auslösen und so die Freis Histamin und anderen vasoaktiven Substanzen fördern. Dies führt zu einer gesteigerten Gefäßper erleichtert die Rekrutierung von Immunzellen an den Infektionsort. Die ersten Zellen, die bei einer bakteriellen Infektion zum Infektionsort wandern, sind die neutroph Sie machen etwa 60% der Leukozyten im peripheren Blut aus und sind somit die häu`gsten weiße Ihre primäre Aufgabe besteht in der Phagozytose von Bakterien, die sie durch spezielle oberNäche Rezeptoren wie Fc-Rezeptoren (für Immunglobuline) und Komplementrezeptoren (für opsonisier erkennen. Nachdem ein Pathogen phagozytiert wurde, wird es in einem Phagosom eingeschlosse anschließend mit Lysosomen fusioniert, wodurch Verdauungsenzyme wie Elastase und Lysozym Diese Enzyme zersetzen die Zellwände der aufgenommenen Mikroorganismen und töten diese ab Die Granulozyten haben jedoch noch eine weitere Waffe im Arsenal: Sie können sogenannte Neut Traps (NETs) bilden. NETs bestehen aus DNA, die zusammen mit Proteinen wie Myeloperoxidase ausgestoßen wird und Bakterien einfängt und immobilisiert. Diese NETs bieten eine physische Ba Pathogene und können sie lokal halten, bis sie durch Phagozyten eliminiert werden. T-Lymphozyten sind für die spezi`sche, adaptive Immunabwehr von zentraler Bedeutung. Sie erke nur, wenn diese durch antigenpräsentierende Zellen (APCs) wie dendritische Zellen oder Makrop Molekülen präsentiert werden. Je nach ihrer Funktion werden sie in T-Helferzellen (CD4⁺) und zyto (CD8⁺) unterteilt. Die T-Helferzellen spielen eine Vermittlerrolle, indem sie nach der Erkennung von Antigenen auf M andere Zellen des Immunsystems aktivieren, wie etwa B-Lymphozyten und Makrophagen. Sie set Interleukin-2 (IL-2) frei, das für die klonale Expansion von T-Zellen sorgt und deren Aktivität steig Prozess der Differenzierung von B-Zellen in Plasmazellen wird durch T-Helferzellen reguliert.  Die zytotoxischen T-Zellen erkennen hingegen in(zierte Zellen oder Tumorzellen, die auf MHC-I-M Antigene präsentieren. Nach der Erkennung dieser Zellen setzen sie zytotoxische Substanzen wie Granzym frei, die in die Zielzelle eindringen und dort den Zelltod (Apoptose) auslösen. Nach einer erfolgreichen Immunantwort bleibt der Körper durch die Bildung von Gedächtniszellen geschützt. Sowohl B-Gedächtniszellen als auch T-Gedächtniszellen können bei einem erneuten Ko demselben Pathogen rasch aktiviert werden. B-Gedächtniszellen sind in der Lage, bei erneutem K Antikörper zu produzieren, während T-Gedächtniszellen eine schnelle Rekrutierung zytotoxischer T-Zellen ermöglichen. Diese immunologische Erinnerung ist die Grundlage für den Erfolg von Imp Körper auf eine effektive und schnelle Abwehr vorbereitet. t 2.7 Blut