Grundlagen der Virologie und Immunologie

Anthrax

Anthrax ist eine hochaggressive bakterielle Erkrankung, die zum Tod führen kann. Als biologische Waffe eingesetzt, gelangen die Bakterien in den Boden, wo sie von weidenden Tieren aufgenommen werden. Die Bakterien bilden Sporen, die von einer resistenten Exine umhüllt sind.

Viren

Viren sind Makromoleküle mit einer Proteinhülle und einer Art von Nukleinsäure (DNA oder RNA). Als obligate Parasiten nutzen sie das genetische Material der Wirtszellen. Sie befallen Bakterien, Pflanzen und Tiere. Viren sind nicht durch Antibiotika kontrollierbar, da sie ständig mutieren. Sie gelten als nicht lebendig (Grenzform zwischen belebter und unbelebter Materie).

Virale Erkrankungen

• Erkältung, Grippe, Masern, Herpes, Warzen, AIDS, Hepatitis, Röteln
• Mononukleose, Windpocken, Tollwut, Mumps, Poliomyelitis, Pocken, Condylomata
• AH1N1, Hantavirus, Vogelgrippe

Symptome

Fieber, Kopfschmerzen, Schüttelfrost, Muskelschmerzen, Übelkeit, Erbrechen, Schnupfen, Durchfall.

Bakteriophagen

Bakteriophagen sind Viren, die Bakterien befallen. Sie nutzen entweder den lytischen Zyklus, bei dem die Bakterienzelle zur Replikation viraler Partikel gezwungen und schließlich zerstört wird, oder den lysogenen Zyklus, bei dem das virale Erbgut in das Genom der Wirtszelle integriert wird (Prophage). Außerhalb der Zelle werden sie als Virionen bezeichnet.

Virale Replikation

1. Penetration: Das Virus dringt in die Wirtszelle ein (z. B. durch Endozytose).
2. Vervielfältigung: Das genetische Material wird kopiert.
3. Transkription: Synthese von mRNA.
4. Proteinsynthese: Produktion viraler Proteine im Zytoplasma.
5. Assembly: Zusammenbau der neuen Viren.
6. Freisetzung: Austritt aus der Zelle durch Knospung oder Zelllyse.

Antigene und HIV

Antigene sind spezifische Proteine auf der Oberfläche von Krankheitserregern. Der ELISA-Test dient zum Nachweis von HIV-Antikörpern.

AIDS (Retroviren)

Die Übertragung erfolgt durch kontaminiertes Blut, ungeschützten Geschlechtsverkehr, Muttermilch oder während der Schwangerschaft. HIV befällt weiße Blutkörperchen (insbesondere T-Helferzellen). Die Behandlung erfolgt mittels Dreifach-Kombinationstherapie, die das Virus nicht eliminiert, aber die Symptome reduziert.

Das Immunsystem

Weiße Blutkörperchen (Leukozyten) werden im Knochenmark, in den Mandeln, im Thymus, in der Milz und im Anhang produziert. Sie zeichnen sich durch Diapedese, Chemotaxis und Phagozytose aus.

Klassifizierung der Leukozyten

• Granulozyten: Neutrophile, Basophile, Eosinophile.
• Agranulozyten: Monozyten (reifen zu Makrophagen), Lymphozyten (B- und T-Zellen).

Lymphozyten

• B-Lymphozyten: Verantwortlich für die humorale Immunität durch Antikörper (Antitoxine, Agglutinine, Präzipitine).
• T-Lymphozyten: Verantwortlich für die zelluläre Immunität (T-Helferzellen, zytotoxische T-Zellen, Suppressorzellen).

Physikalische Schutzbarrieren

Der Körper schützt sich durch:

• Haut: Physikalische Barriere mit Schweiß und Talg.
• Schleimhäute und Zilien: Abfangen von Fremdkörpern.
• Sekrete: Speichel und Urin enthalten Lysozym (bakterizid).
• Abwehrmechanismen: Fieber, Entzündungen, Erbrechen und der saure pH-Wert der Haut.