Grundlagen der Biologie und Medizin: Abwehr, Forschung und Entwicklung

Natürliche Abwehrkräfte (Defenses)

Die natürlichen Abwehrkräfte sind Mechanismen, die gegen Krankheitserreger oder Krankheiten gebildet werden.

Resistenz

Eine genetische Immunreaktion.

Anatomische Barrieren

Hindernisse für die Passage von Krankheitserregern in den Organismus.

Entzündliche Reaktion

Gekennzeichnet durch Schwellung und Schmerzen.

Phagozyten

Zellen der Abwehr, die Erreger zerstören.

Induzierbare Abwehr (Spezifische Immunität)

Spezifische Abwehreffekte, ausgelöst als Reaktion auf die Anwesenheit eines Antigens. Lymphozyten sind beteiligt. Antigene sind fremde Substanzen (Proteine), die eine Reaktion hervorrufen.

Künstliche Abwehrmechanismen und Medizinische Eingriffe

Chirurgie

Manuelles und instrumentelles Eingreifen am befallenen Organ des Patienten.

Transplantation

Methoden zur Implantation eines Spenderorgans oder -gewebes in einen Empfänger.

• Wenn das Transplantat vom selben Patienten stammt, spricht man von autolog.
• Wenn es von einem anderen Individuum stammt, spricht man von allogen.

Organtransplantationen sind komplizierter als Gewebetransplantationen. Das Hauptproblem ist die Ablehnung, da der Körper das transplantierte Organ als fremd erkennt und das Immunsystem versucht, es zu zerstören. Dies erfordert Kompatibilitätsnachweise. Die Transplantation ist oft das einzige Mittel, um den Tod zu verhindern oder die Lebensqualität zu verbessern.

Arzneimittel (Pharmaka)

Stoffe, die in der Medizin zur Vorbeugung, Bekämpfung und Linderung der Auswirkungen von Krankheiten verwendet werden. Sie werden von der Pharmaindustrie hergestellt.

Impfstoffe (Vakzine)

Sie besitzen antigene Kapazitäten und werden so hergestellt, dass sie ein immunologisches Gedächtnis gegen ein Antigen erzeugen.

Serumantikörper

Antikörper, die dem Patienten injiziert werden. Sie werden an anderer Stelle hergestellt und sind notwendig, wenn der Patient zuvor mit dem pathogenen Agens in Kontakt gekommen ist. Sie werden sofort verabreicht, wenn eine schnelle Wirkung erforderlich ist.

Antibiotika

Werden eingesetzt, um das Wachstum von Prokaryoten zu zerstören oder deren Stoffwechsel zu verhindern. Das erste Antibiotikum war das Penicillin, entdeckt von Fleming im Jahr 1929.

Fleming untersuchte Mutationen und fand eine seiner Kulturen kontaminiert durch einen Pilz. Der kontaminierte Bereich enthielt keine Bakterien, was er auf die Wirkung eines vom Pilz produzierten Stoffes zurückführte. Penicillin wurde ab 1943 kommerzialisiert und 1944 bei der Schlacht um die Normandie zur Behandlung Verwundeter eingesetzt. Die Entdeckung des Penicillins war eine Revolution in der medizinischen Wissenschaft.

Rationaler Einsatz von Medikamenten

Es müssen die positiven und negativen Auswirkungen für den einzelnen Patienten abgewogen werden.

Verschreibung von Medikamenten

• Auswahl des günstigsten Mittels unter den verschiedenen Möglichkeiten.
• Information des Patienten über die Verabreichungsmuster, spezielle Dosierung und Dauer der Behandlung.

Arzneimittelpatente

Die pharmazeutische Industrie tätigt bei der Herstellung neuer Medikamente große Investitionen in medizinische und klinische Prüfungen. Um diese Investitionen auszugleichen, wird jedes neue Produkt durch ein exklusives Patent geschützt, das 20 Jahre lang von den Laboren genutzt werden darf. Dies behindert Innovationen in Entwicklungsländern, da die Herstellung oder der Import von Generika zu einem viel niedrigeren Preis verhindert wird.

Einschränkungen der medizinischen Forschung

Die wissenschaftliche Methode entwickelt sich durch verschiedene Arten von Studien:

• Beobachtung (Observation): Der Forscher beobachtet die Situation, ohne eine Variable zu kontrollieren.
• Experimentation: Der Forscher kontrolliert und manipuliert die Variablen, um klinische oder nachteilige Effekte des Pharmakons zu bestimmen.

Die Wirkstoffforschung erfolgt in aufeinanderfolgenden Stufen:

• Präklinische Studien: Untersuchungen an Tieren und Zellkulturen im Labor.
• Klinische Studien: Untersuchung des Verhaltens beim Menschen.

Historische Theorien der Entwicklung

Präformismus, Epigenese und Pangenese

Die Beobachtung von Spermien mit einem rudimentären Mikroskop führte zu der Annahme, dass ein winziger Mensch (Homunkulus) bereits existierte und nach der Befruchtung nur noch wachsen müsste. Diese Hypothese wurde Präformismus genannt.

Mit der Verbesserung der Mikroskopie-Techniken wurde die Epigenese postuliert, nach der es nach der Befruchtung kein reines Wachstum gibt, sondern eine Reihe struktureller Transformationen stattfindet.

Später griff Darwin die klassische Pangenese auf. Diese besagt, dass jedes Organ des Körpers beider Eltern kleine Rudimente oder Gemmulae produziert, die über das Blut zu den Genitalien reisen und an die Kinder weitergegeben werden. Darwin nannte dies die vorläufige Hypothese der Pangenese.