Grundlagen der Immunologie und Pathologie

Definitionen: Infektion, Virulenz und Toxin

a) Definieren Sie die folgenden Bedingungen:

1. Infektion: Der Begriff umfasst den wettbewerbsorientierten Prozess zwischen zwei Wesen, dem Wirt und dem Parasiten. Wenn der Parasit erfolgreich ist, entsteht die Krankheit. Eine Infektion ist eine Form des Parasitismus.
2. Virulenz: Der Grad der Pathogenität eines Mikroorganismus wird als Virulenz bezeichnet und ist messbar. Pathogenität ist die Fähigkeit von Mikroorganismen, in den Wirt einzudringen und anatomische sowie physiologische Veränderungen hervorzurufen, die als Krankheit auftreten.
3. Toxin: Ein Toxin ist eine eiweißhaltige Substanz, welche die funktionelle Spezifität einiger Bakterien verursacht. Toxine zeichnen sich durch ihre Fähigkeit aus, dem Wirt Schaden zuzufügen; sie sind die eigentlichen Ursachen bakterieller Erkrankungen.

Beispiele für Krankheitserreger

b) Nennen Sie drei Beispiele von Krankheitserregern:

Nennen Sie in jedem Fall: 1) die Art des Organismus, 2) die auftretende Krankheit und 3) den Infektionsweg.

Allergische Reaktion und Autoimmunität

c) Erläutern Sie die Bedeutung der allergischen Reaktion und Autoimmunität:

Überempfindlichkeit ist eine unangemessene oder übertriebene Reaktion des Immunsystems. Man sagt, dass solche Individuen überempfindlich sind. Diese Reaktionen sind Immunantworten auf harmlose Substanzen, die fälschlicherweise entzündliche Veränderungen und Gewebeschäden verursachen. Es gibt zwei Arten von Überempfindlichkeit: sofortige und verzögerte.

Die allergische Reaktion wird heute synonym mit der sofortigen Überempfindlichkeit verwendet. Sie ist durch eine übertriebene Immunantwort gegen Umweltantigene charakterisiert, die für die meisten Menschen harmlos sind (z. B. Pollen, Hausstaubmilben, Tierhaare). Die allergieauslösenden Stoffe werden Allergene genannt. Sie können natürliche oder synthetische Produkte sein, die Gewebe schädigen, indem sie eine entzündliche Reaktion auslösen.

Autoimmunität ist eine Art von erworbener Immunität gegen das körpereigene Gewebe. Sie tritt als Folge des Versagens der Toleranz auf, die Lymphozyten und Antikörper normalerweise gegenüber eigenem Gewebe haben. Da die Spezifität von T- und B-Zellen zufällig generiert wird, entstehen auch Zellen, die sich gegen den eigenen Körper richten könnten. Wenn die Mechanismen zur Unterscheidung zwischen „selbst“ und „fremd“ fehlschlagen, entstehen Autoimmunerkrankungen durch autoreaktive Antikörper und Zellen.

Klassifizierung von Autoimmunerkrankungen

• Organspezifische Krankheiten: Die Immunantwort richtet sich gegen Antigene in bestimmten Organen wie der Schilddrüse, den Nebennieren, dem Magen oder der Bauchspeicheldrüse.
• Systemische (nicht-organspezifische) Erkrankungen: Autoantikörper und Verletzungen sind nicht spezifisch für ein einzelnes Organ, sondern wirken sich auf verschiedene Gewebe und Stellen im Körper aus.

Die Antigen-Antikörper-Reaktion

a) Erklären Sie die Antigen-Antikörper-Reaktion:

Die humorale Immunantwort beschreibt den Prozess der Antikörperherstellung als Reaktion auf Antigene, die in den Blutkreislauf gelangen. Das Vorhandensein von Antigenen löst die Produktion und Freisetzung von Antikörpern aus. Antikörper sind spezifisch, da sie sich durch die Antigen-Antikörper-Reaktion an Antigene binden, um diese zu zerstören oder unschädlich zu machen. Dabei kann das Komplementsystem (eine Gruppe von Enzymen) aktiviert werden, welches die Antigene angreift.

Arten der Antigen-Antikörper-Reaktion

• Fällungsreaktion (Präzipitation): Tritt auf, wenn das Antigen ein lösliches Molekül ist; der Komplex wird unlöslich und fällt aus.
• Agglutinationsreaktion: Wenn Antigene an Zellen gebunden sind, vernetzen die Antikörper diese zu Klumpen (Agglutinaten).
• Neutralisationsreaktion: Tritt vor allem bei Viren auf; Antikörper binden an die Hülle und reduzieren die Infektiosität.
• Opsonisierung: Antikörper wirken als Opsonine und markieren infizierte Zellen, damit diese für Phagozyten „schmackhafter“ sind.

Der Haupthistokompatibilitätskomplex (MHC)

b) Was ist der Histokompatibilitätskomplex?

Es handelt sich um eine Gruppe individueller Proteine in der Plasmamembran von Zellen, die zur Identifizierung einer Person dienen – ähnlich einem genetischen Fingerabdruck. Dieser Satz von Proteinen wird durch den Haupthistokompatibilitätskomplex (MHC) kodiert. Er ist polymorph und polygen, was bedeutet, dass jedes Gen viele verschiedene Formen (Allele) innerhalb einer Spezies besitzt. Dieser Komplex umfasst mindestens 20 Gene und wird unter anderem zur Klärung von Verwandtschaftsverhältnissen genutzt.

Rolle der T- und B-Lymphozyten

c) Erläutern Sie die Rolle der T- und B-Lymphozyten:

Die zwei wichtigsten Arten von Blutzellen, die Antigene erkennen, sind B-Lymphozyten und T-Lymphozyten.

Die zelluläre Immunantwort wird durch T-Lymphozyten vermittelt. Diese weißen Blutzellen besitzen Rezeptormoleküle auf ihren Membranen, mit denen sie Antigene erkennen. Nach der Erkennung teilen sie sich und sezernieren Lymphokine, welche andere Komponenten des Immunsystems mobilisieren.

In der humoralen Immunantwort erkennen B-Zellen das Antigen und werden aktiviert. Sie teilen sich und differenzieren zu Plasmazellen, die Antikörper absondern. Diese Antikörper neutralisieren Antigene oder leiten deren Vernichtung durch Enzyme oder natürliche Killerzellen ein.

Einige T- und B-Zellen entwickeln sich zu Gedächtniszellen. Diese bleiben im Umlauf und ermöglichen es dem Immunsystem, bei einem erneuten Kontakt mit demselben Antigen schneller und effektiver zu reagieren.