Immunsystem: Immunität, Impfstoffe und HIV

Immunität: Arten und Abwehrmechanismen

Der Begriff Immunität leitet sich vom lateinischen Wort "immunis" ab, was "frei sein" oder "unverwundbar" gegenüber einer bestimmten Infektionskrankheit bedeutet. Immunität kann von zweierlei Art sein: angeboren oder erworben.

Angeborene Immunität

Die angeborene oder natürliche Immunität ist vererbt oder wird vom Körper selbst auf individueller Ebene entwickelt. Sie ist rassenspezifisch und wird durch die besonderen Merkmale der individuellen Konstitution, Rasse oder Art bestimmt.

Erworbene Immunität

Die erworbene Immunität wird während des Lebens erworben und kann weiterentwickelt werden:

• Natürlich erworbene Immunität: Diese kann entweder passiv, d.h. während der Embryonalentwicklung und Kindheit durch über die Plazenta übertragene Antikörper der Mutter, oder aktiv nach einer überstandenen Infektionskrankheit erworben werden.
• Künstlich erworbene Immunität: Diese wird durch passive Immunisierung, z.B. durch die Verabreichung von Seren, oder aktiv durch die Verabreichung von Impfstoffen erworben.

Aktive Immunität wird durch eine Immunantwort erzeugt, die dem Individuum ein Immungedächtnis verleiht. Dieses ermöglicht eine schnelle Produktion einer großen Anzahl spezifischer Antikörper bei späteren Kontakten mit dem Antigen. Nur die aktive Immunität erzeugt ein Immungedächtnis und ist von Dauer. Passive Immunität wird erzielt, wenn Antikörper übertragen werden, die von einem anderen Organismus produziert wurden. Ihre Wirkung ist von kurzer Dauer, da der passiv immunisierte Organismus keine neuen Antikörper produziert.

Impfstoffe und Seren: Prophylaxe und Therapie

Impfstoffe enthalten Antigene von einem oder mehreren Krankheitserregern. Ihre Verabreichung stimuliert die Bildung von Antikörpern und verleiht dem geimpften Organismus eine künstlich erworbene aktive Immunität. Die Impfung dient immer der Krankheitsvorbeugung (Prophylaxe). Seren werden aus Blutplasma gewonnen, dem die zellulären Bestandteile entzogen wurden, das aber Moleküle wie Antikörper und Proteine enthält, die für das Tier charakteristisch sind. Wenn die Immunität durch die Verabreichung von Seren erreicht wird, spricht man von künstlicher passiver Immunität.

Traditionell wurde ein Patient, der an einer Krankheit litt, mit dem Blutserum eines Tieres behandelt, das zuvor mit dem Erreger der Krankheit geimpft worden war. Dadurch wurden dem Patienten bereits gebildete Antikörper gegen die Krankheit zugeführt. Normalerweise wurde Pferdeserum verwendet. Dank gentechnischer Verfahren können heute jedoch Seren aus Mikroorganismen hergestellt werden, in deren Genom die genetische Information zur Synthese spezifischer Antikörper integriert wurde. Die Serumtherapie wird zu Heilzwecken bei erkrankten Personen angewendet und führt zu einer begrenzten passiven Immunität.

Toxine: Exotoxine und Endotoxine

Ein Toxin ist eine proteinhaltige Substanz, die die funktionelle Spezifität einiger Bakterien verursacht. Toxine sind durch ihre Fähigkeit gekennzeichnet, dem Wirt Schaden zuzufügen, und sind die eigentlichen Ursachen bakterieller Erkrankungen. Es gibt zwei Arten von Toxinen:

• Exotoxine: Proteinartige, thermolabile Substanzen, die von grampositiven Bakterien abgesondert werden und eine hohe Toxizität besitzen.
• Endotoxine: Strukturelle Bestandteile gramnegativer Bakterien, deren toxische Kapazität viel geringer ist als die von Exotoxinen.

Tetanus ist eine Krankheit, die durch das Bakterium Clostridium tetani verursacht wird, das ein Exotoxin produziert.

Virulenz und Pathogenität

Der Grad der Pathogenität eines Mikroorganismus wird als Virulenz bezeichnet und ist quantifizierbar. Ein Erreger ist ein Mikroorganismus, der fähig ist, eine Krankheit auszulösen. Pathogenität bezieht sich auf die Fähigkeit des Parasiten, in den Wirt einzudringen und anatomische und physiologische Veränderungen hervorzurufen, die als Krankheit bezeichnet werden.

HIV und AIDS: Ein Retrovirus greift das Immunsystem an

Der HI-Virus und sein Replikationszyklus

HIV gehört zur Familie der Retroviren. Diese Viren speichern ihre genetische Information in einem RNA-Molekül, das während des Replikationszyklus durch ein viruseigenes Enzym, die Reverse Transkriptase, in DNA umgeschrieben wird.

Der Zyklus beginnt, wenn die Glykoproteine des HI-Virus mit der Zellmembran des Wirts interagieren. Diese Interaktion führt zur Fusion der Membranen von Virus und Zelle, wodurch das Retrovirus in die Zelle gelangt. Nach dem Verlust der Virushülle wird die virale RNA durch die Reverse Transkriptase in doppelsträngige DNA umgeschrieben. Ein Enzym namens Integrase integriert die virale DNA in das Chromosom der Wirtszelle. Im nächsten Schritt wird die virale DNA exprimiert, was zur Bildung viraler RNA führt, die wiederum in strukturelle und enzymatische Proteine des Virus translatiert wird. Nach der Assemblierung der Virionen können diese freigesetzt werden und einen neuen Infektionszyklus in neuen Zielzellen starten.

AIDS: Die erworbene Immunschwäche

Das AIDS-Virus infiziert T4-Lymphozyten, was zu deren Zerstörung und damit zur Ausschaltung der zellulären und humoralen Immunantwort führt. Schließlich kann der Körper keine Immunantwort mehr gegen infizierte T4-Zellen, gegen das Virus selbst oder gegen andere opportunistische Organismen oder maligne Zellen aufbauen. Da das Immunsystem geschwächt ist, wird der Patient anfälliger für andere Krankheiten wie die Pneumocystis carinii-Pneumonie, das Kaposi-Sarkom und andere Krebserkrankungen.

Immundefekte: Primär und Sekundär

Immundefekte entstehen durch das Fehlen oder die Fehlfunktion eines oder mehrerer Elemente des Immunsystems. Man unterscheidet:

• Primäre oder angeborene Immundefekte: Diese liegen von Geburt an vor.
• Sekundäre oder erworbene Immundefekte: Diese werden nach der Geburt erworben und sind auf extrinsische und ökologische Faktoren zurückzuführen, wie z.B. Medikamente in der Krebs-Chemotherapie, Bestrahlung, Unterernährung oder Infektionen.

Zu den sekundären Immundefekten zählt auch die durch HIV verursachte Immunschwäche, die zu AIDS führt.