IMMUNBIOLOGIE ANGRIFF & VERTEIDIGUNG · Das Immunsystem ist ein komplexes System aus verschiedenen...
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PHYSISCHE & CHEMISCHE BARRIEREN
1.
IMMUNBIOLOGIE
VIREN
Viele Erkrankungen und Infektionen werden von Mikroben bzw. Mikroorganismen ausgelöst. Diese Leben nicht nur in der Umwelt, sondern auch auf und in unserem Körper. Schätzungsweise finden sich über 100 Billionen Mikroben auf oder in unserem Körper, wie etwa Bakterien, Viren oder Parasiten, Pilze.
ANGREIFER
Pestbakterium
Tube
rkelbazillus
Lis t erien
HI-Viren
E b ola V
irus
Grip
peviren
Angios trong ylus W urm
Mos
quito
mit Malariaerreger
Hausstaubmilbe
Ambrosiapolle
Schimmelpilz
BAK TERIEN
PAR ASITEN
POLLEN
PIL ZE
ANGRIFF &VERTEIDIGUNG
Das Immunsystem ist ein komplexes System aus verschiedenen Arten von unbeweglichen und beweglichen Zellen und Molekülen, die über den gesamten Körper verteilt sind. Die erste Verteidigungslinie bilden zahlreiche anatomische Sperren: Haut, Schleimhäute der Atemwege und Eingeweide, der Hautsäure-Schutzmantel oder auch die Magensäure.
K AMPF GEGEN INFEK TIONEN
Werden bei einer kleinen Verletzung oder einem Schnitt in die Haut die anato- mischen Barrieren durchbrochen und Erreger freigesetzt, wandern Neutrophile Granulozyten oder auch andere Fresszellen aus den Blutgefäßen in das Gewebe ein. Diese verschlucken Erreger im Ganzen. Anschließend töten sie die Erreger in ihrem Inneren ab, indem sie diese in kleine Stücke zerlegen und verdauen. Granulozyten sind bereits Teil der zweiten Verteidigungslinie: der sogenannten an-geborenen Immunantwort.
Das Immunsystem schützt unseren Körper vor Infektionen und Krankheiten und wird durch den Eintritt fremder Sub-stanzen (Antigene) aktiviert. Seine wesentliche Funktion besteht in der Beseitigung dieser körperfremden Substan-zen. Dafür ist es wichtig, dass das Immunsystem zwischen selbst und fremd unterscheiden kann. So ist sicher- gestellt, dass Krankheitserreger bekämpft werden, ohne dabei dem Körper selbst zu schaden.
ANGEBORENEIMMUNANT WORT
VERTEIDIGUNGSLINIE2.
ERWORBENEIMMUNANT WORT
VERTEIDIGUNGSLINIE3.
GR ANULOZ Y T DENDRIT ISCHE ZELLE
B -ZELLE T-ZELLE
MAKROPHAGE MAST ZELLE NK- K ILLERZELLE
Zellen des angeborenen Immunsystem erkennen Angreifer und lösen sehr schnell eine Immunantwort aus: binnen Minuten oder Stunden. Dabei ist ihre Reaktion unspezifisch, d.h. sie erkennen körperfremde Angreifer und beseitigen sie, unabhängig davon, ob der Körper bereits Kontakt zu dieser Substanzen hatte oder nicht.
Die dritte Verteidigungslinie bietet dauerhaften Schutz gegen spezifische Pathogene oder Fremdstoffe. Diese Immunzellen erkennen ganz bestimmte Strukturen auf der Oberfläche der Ein-dringlinge. Sie passen zu den Infektions- erregern wie ein Schlüssel zu seinem Schloss und leiten mit der Bindung deren Zerstörung ein.
Alle Immunzellen sind weiße Blutzellen und werden im Knochenmark gebildet. Sie entwickeln sich alle aus Blutstammzellen. Ausgereifte Immunzellen patrouillieren dann in den Blutgefäßen und im Lymphsystem, wobei die Lymphknoten und die Milz als Sammelstellen dienen.
Nach Entwicklung im Knochen-mark wandern T-Zellen in den Thymus und reifen dort.
Tötet infizierte Zellen und Krebszellen. Sie gibt auch Botenstoffe ab, die andere Immun-zellen alarmieren.
Sitzt in Haut- und Schleimhautgewebe und ist an allergischen Reaktionen beteiligt, indem Histamin und andere entzündliche Molekülen freigesetzt werden.
Fremde Substanzen werden durch die Makrophage gefressen und andere Immun- zellen alarmiert.
Patroulliert im Körper und signalisiert B- und T-Zellen, wo sich Erreger befinden und stimuliert das erwor-bene Immunsystem diese anzugreifen.
B-Zellen bilden Antikörpern gegen Eindringlinge. Aktive B-Zellen nennt man auch Plasmazellen. Langlebige B-Gedächtniszellen bleiben nach ein-er überstandenen Infektion im Körper. Sie können bei erneutem Kontakt mit einem bekannten Fremdkörper innerhalb weniger Stunden eine Immunreaktion auslösen, die das Ausbrechen einer Infektion verhindert.
T-Killerzellen erkennen und zerstören vor allem von Viren befallene sowie geschädigte Körperzellen. Sie können daher auch Tumorzellen zerstören. T-Helfer-zellen bilden Botenstoffe, die andere Immunzellen aktivieren – beispielsweise Makrophagen und B-Zel-len. Regulatorische T-Zellen hemmen die T-Zell-Reak-tion. Sie sorgen dafür, dass das Immunsystem nicht auf den eigenen Körper losgeht. T-Gedächtniszellen bilden ebenfalls ein “immunologisches Gedächtnis”.
Sehr schnell agierende Zelle, die zum Entzünd-ungsort eilt und Erre-ger frisst.
VERTEIDIGUNGSLINIE
WAS MACHEN B - UND T-ZELLEN?
T-Zelle bekämpft Zellen, die krank oder mit
Erregern befallen sind
gesunde und erregerfreie Zelle befallene Zelle
Antikörper
Antikörper
mit Antikörper markierte Viren
B-Zelle
Makrophagefrisst markiertes Bakterium
B-Zelle
Antikörper der B-Zellen binden an Bakterien, um sie als „Mahlzeit“ für Makrophagen zu markieren.
Antikörper der B-Zellen heften sich an Viren, damit diese nicht in Zellen eindringen können.
Um die Wirkung von Bakterien-Giften (Toxine) zu verhindern, umhüllen B-Zellen sie mit ihren Waffen: den Antikörpern.
Anhand der Oberflächenbeschaffenheit erkennt die T-Zelle befallene Zellen
B-Zelle
Bakterium
Bakterielle Toxine
Erreger (z.B. Virus) dringt in Zelle ein
(
(
mit Antikörper markiertes Bakterium
PHASEN DER ERWORBENEN IMMUNANT WORT
ANTIGEN - ERKENNUNG
ANTIGEN - ZERSTÖRUNG
IMMUNOLOG.GEDÄCHTNIS
APOP- TOSE
IMMUNZELL- AK TIV IERUNG
0 7
B
BB
B
14
T-KillerzellePlasmazelle
naive T-Zelle
T-Gedächtnis- zelle
antigen-präsentierende Zelle
naive B-Zelle
B-Gedächtnis- zelle
Zelltod >> Abnahme v. Effektor- zellen
21
TAGE NACH EINWIRKEN DES ANTIGENS
T
TT T
KLONALE E XPANSION
HUMOR ALE ABWEHR
ZELLUL ÄRE ABWEHR
DIFFERENZIERUNG
B
B B
B
T
T T
T
IMMUNZELLBILDUNG
KNOCHENMARK
THYMUS
MIL Z
LYMPHKNOTEN
Stammzellen
NK-Zelle
T-Zelle
B-Zelle
Granulo- zyten
Makro- phage
dendri- tische Zelle
Blut- plättchen
rotes Blut-
körperchen
fertige Zellen Vorläuferzellen
Max Planck Institute of Immunobiology & Epigenetics, Freiburg (2017)www.ie-freiburg.mpg.de
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