Das Immunsystem verstehen

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Die Immunantwort verstehen

Mit der Aufgabe, Krankheiten zu verhindern, zu kontrollieren oder auszurotten, spielt das Immunsystem eine wichtige Rolle in unserem Alltag. Als ein komplexes Netzwerk aus spezialisierten Organen und Zellen verteidigt das Immunsystem den Körper, indem es normale Zellen und Gewebe von allen Substanzen oder Organismen unterscheidet, die es für fremd hält.

Wenn das Immunsystem etwas als ein Fremdmittel erkennt, wird es eine Immunantwort auslösen. Diese Mittel können allgemein als entweder Antigene oder Allergene definiert werden.

• Ein Antigen kann ein Bakterium, ein Pilz, ein Virus, ein Parasit, ein Toxin oder eine fremde Substanz sein. Das Immunsystem erkennt ein Antigen durch seine charakteristischen Merkmale, die eine Immunantwort auslösen. Ziel der Immunantwort ist es, das Antigen zu neutralisieren.
• Ein Allergen dagegen ist eine harmlose Substanz wie Katzenhaare oder Ambrosia-Pollen, die der Körper als Antigen ansieht. Wenn dies geschieht, löst das Immunsystem eine Reaktion aus, die wir als allergische Reaktion bezeichnen.

Aus Gründen, die noch nicht vollständig verstanden sind, wird das Immunsystem manchmal seine eigenen Zellen als fremd identifizieren und eine Immunantwort auslösen. Wir bezeichnen dies als Autoimmunkrankheit. Beispiele umfassen Psoriasis, rheumatoide Arthritis, Lupus oder Typ-1-Diabetes.

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Die Anatomie des Immunsystems

Das Immunsystem wird von einer Vielzahl von Organen, Drüsen und Geweben bevölkert, die Ihr Wachstum und Ihre Entwicklung unterstützen. Diese beinhalten:

• Im Knochenmark werden alle Blut- und Immunzellen produziert.
• Die Thymusdrüse , die sich hinter dem Brustbein befindet, ist an der Reifung bestimmter defensiver Blutzellen beteiligt.
• Lymphknoten , die sich im ganzen Körper befinden, beherbergen eine Vielzahl von Immunzellen, die für eine erfolgreiche Immunantwort benötigt werden.
• Die Milz enthält lymphatisches Gewebe, das Blut und Immunzellen verarbeitet und erneuert.
• Das lymphatische System ist eine Autobahn zwischen Geweben und Organen, die Lymphe tragen, eine farblose Flüssigkeit, die mit weißen Blutkörperchen gefüllt ist.

Diese Organe spielen auch eine Schlüsselrolle bei der Produktion von Lymphozyten, den weißen Blutkörperchen, die als Ersthelfer fungieren, wenn Sie verletzt oder krank sind.

Die zwei Hauptklassen von Lymphozyten sind B-Zellen und T-Zellen. B-Zellen verbleiben im Knochenmark, um zu reifen, während T-Zellen zum Thymus wandern, um ihre Reifung zu vollenden. Sobald sie reif sind, nutzen B-Zellen und T-Zellen das Blutstrom- und Lymphsystem, um kontinuierlich durch den Körper zu wandern.

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Arten der Immunantwort

In Gegenwart eines Krankheitserregers (Krankheitserregers) löst das Immunsystem nicht eine, sondern zwei verschiedene Immunreaktionen aus

• Die angeborene Immunantwort gilt als der erste Angriff auf eine allgemeine Bedrohung, wie ein Virus oder Bakterien. Es ist angeboren, weil es immer da ist, immer dasselbe ist und immer dieselben Abwehrzellen verwendet.
• Die adaptive Immunantwort ist eine Reaktion, bei der das Immunsystem beim Erkennen des Pathogens spezifische Zellen erzeugt, um dieses Pathogen zu targetieren und zu neutralisieren. So passt sich das Immunsystem jedem neuen Erreger an.

Die adaptive Antwort beruht sowohl auf B-Zellen als auch auf T-Zellen. Die B-Zellen arbeiten, indem sie ein Antigen erkennen und Substanzen sekretieren, die als Antikörper bezeichnet werden, die den Erreger "markieren". Die T-Zellen folgen dann, indem sie den "markierten" Pathogen zur Zerstörung zielen.

Eine Untergruppe von B-Zellen und T-Zellen werden Gedächtnis-B-Zellen und T-Zellen genannt. Diese dienen als Immunwächter, "erinnern sich" an Antigene und lösen eine Reaktion aus, sollte das Antigen jemals wieder auftauchen.

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Koordination der Immunantwort

Die Kommunikation innerhalb des Immunsystems wird zu großen Teilen durch chemische Botschaften gesteuert. Diese Chemikalien, Zytokine genannt , werden von einer breiten Palette von Immunzellen in Reaktion auf das Verhalten der Zellen um sie herum produziert.

Wenn Zytokine freigesetzt werden, lösen sie andere Immunzellen aus, um zu wirken oder nicht zu wirken. Auf diese Weise steuern sie nicht nur den Zellverkehr und das Verhalten, sie regulieren auch das Wachstum und die Reaktionsfähigkeit bestimmter Zellpopulationen (einschließlich defensiver Blutzellen und solcher, die an der Reparatur von Geweben beteiligt sind).

Zytokine ähneln in vielerlei Hinsicht Hormonen. Im Gegensatz zu diesen Zellsignalmolekülen sind Zytokine jedoch an der Modulation der Immunantwort beteiligt. Hormone hingegen regulieren primär Physiologie und Verhalten.

Zytokine sind wichtig für Gesundheit und Krankheit und reagieren auf Infektion, Entzündung, Trauma, Sepsis, Krebs und sogar Stadien der Fortpflanzung.

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Die Rolle von Antikörpern

Ein Antikörper, der auch als Immunoglobin bezeichnet wird, ist ein Y-förmiges Protein, das von B-Zellen sezerniert wird, die Pathogene identifizieren können. Die beiden Spitzen des "Y" sind in der Lage, entweder auf den Erreger oder die infizierte Zelle zuzugreifen und sie auf eine von drei Arten zur Neutralisierung zu markieren:

• Verhindern, dass der Erreger in eine gesunde Zelle gelangt
• Signalisieren von anderen Proteinen, um den Eindringling in einem Prozess namens Phagozytose zu umgeben und zu verschlingen
• Den Erreger selbst töten

Antikörper werden von der Mutter an das Kind durch einen Prozess übertragen, der als passive Immunisierung bezeichnet wird. Bei der Geburt beginnt das Kind unabhängig voneinander Antikörper zu produzieren, entweder als Antwort auf ein spezifisches Antigen (adaptive Immunität) oder als Teil der natürlichen Immunantwort des Körpers (angeborene Immunität).

Menschen sind in der Lage, über zehn Milliarden verschiedene Arten von Antikörpern zu produzieren, die jeweils auf ein spezifisches Antigen gerichtet sind. Die Antigenbindungsstelle auf dem Antikörper, die als Paratop bezeichnet wird, bindet an die komplementäre Stelle auf dem Antigen, die das Epitop genannt wird. Die hohe Variabilität des Paratops ermöglicht es dem Immunsystem, eine breite Palette von Antigenen zu erkennen.

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Allergie verstehen

Eine Allergie wird ausgelöst, wenn das Immunsystem einer Person auf Substanzen reagiert, die für andere unschädlich sind. Wir bezeichnen diese Stoffe als Allergene. Während wir dazu neigen, Allergie mit Heuschnupfen und Pollen zu assoziieren, kann eine Allergie durch eine beliebige Anzahl von Allergenen ausgelöst werden, einschließlich Medikamente, Lebensmittel, Toxine, Latex, Metall und sogar Sonneneinstrahlung.

Allergische Reaktionen treten auf, wenn Ihr Körper Antikörper produziert, speziell Immunglobulin E (IgE), als Reaktion auf eine Substanz, die er als schädlich erachtet. Der Antikörper bindet dann an das Allergen und an eine von zwei weißen Blutkörperchen (Mastzellen, die sich in Gewebe oder Basophilen befinden, die frei im Blut zirkulieren), was die Freisetzung von entzündlichen Substanzen, die Histamine genannt werden, auslöst. Diese hyperreaktive Antwort kann sich manifestieren mit:

• Atemsymptome wie Niesen, Juckreiz, laufende Nase, Rötung der Augen, Kurzatmigkeit und pfeifende Atmung, oft das Ergebnis von Reizstoffen in der Luft
• Magen-Darm-Symptome wie Bauchschmerzen, Blähungen, Erbrechen und Durchfall, typischerweise im Zusammenhang mit einer Nahrungsmittelallergie
• Dermatologische Symptome wie Hautausschlag, Nesselsucht, Fieber und Juckreiz, verursacht durch alles von Medikamenten und Insektenstichen bis hin zum Kontakt mit organischen oder anorganischen Substanzen

In bestimmten Fällen kann eine Person eine potentiell lebensbedrohliche allergische Reaktion auf den ganzen Körper erfahren, die als Anaphylaxie bekannt ist. Die Symptome umfassen schwere Nesselsucht, Schwellungen im Gesicht, Atemnot, schnelle oder langsame Herzfrequenz, Schwindel, Ohnmacht, Verwirrung und Schock.

Leichte Allergien werden typischerweise mit Antihistaminika behandelt, während schwerere Reaktionen eine Injektion von Adrenalin erfordern können.

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Ursachen von Autoimmunkrankheiten

In ihrem Herzen ist eine Autoimmunerkrankung das Spiegelbild eines amoklaufgeleiteten Immunsystems, das normale Zellen und Gewebe angreift, die es für schädlich hält. Es ist eine Bedingung, die wir immer noch nicht vollständig verstehen, aber die Forschung legt nahe, dass zahlreiche Faktoren eine Rolle spielen (einschließlich Genetik, Viren und toxische Exposition).

Wenn das Immunsystem versagt, wird es defensive Lymphozyten und sogenannte Autoantikörper freisetzen, die auf Zellen in verschiedenen Teilen des Körpers zielen. Diese unangemessene Reaktion, die als Autoimmunreaktion bezeichnet wird, kann Entzündungen und Gewebeschäden verursachen.

Autoimmunkrankheit ist nicht ungewöhnlich. Es gibt über 80 bekannte Formen der Krankheit mit leichten bis schweren Symptomen. Einige der häufigsten sind:

• Lupus
• Rheumatoide Arthritis
• Psoriasis
• Sklerodermie
• Zöliakie
• Morbus Crohn
• Colitis ulcerosa
• Sjögren-Syndrom
• Gemischte Bindegewebskrankheit
• Vaskulitis

Die Behandlung variiert je nach Erkrankung, kann aber auch die Verwendung von Kortikosteroiden, immunsupprimierenden Medikamenten, Krebsmedikamenten und Plasmapherese (Plasmadialyse) beinhalten.

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Immunität und Impfstoffe verstehen

Impfstoffe sind organische oder vom Menschen hergestellte Substanzen, die in den Körper eingebracht werden, um eine Immunreaktion auszulösen. Das Ziel des Impfstoffs ist es, entweder eine Krankheit zu verhindern (prophylaktischer Impfstoff), eine Krankheit zu kontrollieren (therapeutischer Impfstoff) oder eine Krankheit auszurotten (sterilisierender Impfstoff).

Impfstoffe werden verwendet, um Lücken in der Immunität einer Person zu füllen, entweder weil eine Person noch keinem Erreger ausgesetzt war (wie eine jährliche Grippewelle) oder der Erreger eine ernsthafte Gesundheitsbedrohung darstellt, die das Immunsystem nicht vollständig kontrollieren kann (wie z das Herpes-Zoster-Virus, das Schindeln verursacht).

Zu den verschiedenen Ansätzen im Impfstoffdesign gehören:

• Lebende abgeschwächte Impfstoffe werden mit lebenden, behinderten Viren (und manchmal auch Bakterien) hergestellt, die keinen Schaden anrichten können, aber trotzdem eine Immunantwort auslösen. Masern, Mumps, Windpocken und Kinderlähmung sind nur einige der Beispiele für Lebendimpfstoffe.
• Inaktivierte Impfstoffe verwenden "abgetötete" Viren, Bakterien oder andere Pathogene, um eine Immunantwort anzuregen. Die Grippe, Hepatitis A und Tollwut sind einige Beispiele für inaktivierte Impfstoffe.
• Untereinheit-Impfstoffe verwenden nur ein Fragment eines Pathogens, um die Immunantwort auszulösen. Sowohl Hepatitis B als auch humanes Papillomavirus (HPV) sind Beispiele für Untereinheit-Impfstoffe.
• Toxoide Impfstoffe werden aus inaktivierten toxischen Verbindungen hergestellt, die für den Körper unschädlich sind, aber immer noch eine Immunantwort auslösen. Impfstoffe gegen Tetanus und Diphtherie werden auf diese Weise hergestellt.
• DNA-Impfstoffe sind solche, in denen modifizierte DNA in einen Vektor (wie ein deaktiviertes Virus oder Bakterien) insertiert wird. Der Vektor wird dann in den Körper injiziert, wo er sich an Zielzellen anlagert und "reprogrammiert" sie, um spezifische Antikörper zu produzieren.

> Quelle:

> Rich, R .; Fleischer, T .; Shearer, W .; et al. (2012) Klinische Immunologie (4. Auflage). New York: Elsevier Wissenschaft.