Infektionskrankheiten, Immunität und die Struktur der DNA

Phasen einer Infektionskrankheit

Jede Krankheit lässt sich in drei Phasen unterteilen:

• Inkubationszeit: Dies ist der Zeitraum vom Eintritt der Bakterien bzw. Erreger bis zum Ausbruch der ersten Symptome.
• Prodromalstadium: Diese Phase ist durch das Auftreten unspezifischer, allgemeiner Anzeichen gekennzeichnet, die bei einer Vielzahl von Prozessen vorkommen. Der Erreger hat hier noch nicht so auf den Körper eingewirkt, dass eine spezifische Infektion diagnostiziert werden kann.
• Klinisches Stadium: In dieser Phase beginnen die spezifischen Symptome und Anzeichen der Krankheit. Zusammen mit analytischen Daten ermöglichen diese eine genaue Diagnose der Erkrankung.

Prävention von Infektionskrankheiten

Es gibt zwei wesentliche Möglichkeiten zur Verhütung von Infektionskrankheiten, die entweder auf das Reservoir und die Infektionsquelle oder auf den anfälligen Wirt abzielen. Im ersten Fall sind die Frühdiagnose und eine rechtzeitige Behandlung entscheidend. Hierbei müssen die Verteilung der Krankheiten in der Gemeinschaft überwacht, Keimträger identifiziert sowie Isolierungsmaßnahmen und Gesundheitserziehung durchgeführt werden.

Die Abwehr gegen Infektionen

Immunität bezeichnet den Widerstand des Organismus gegen Infektionen, die durch Krankheitserreger oder Fremdstoffe verursacht werden. Die Reaktion des Immunsystems gegen ein Antigen wird als Immunantwort bezeichnet.

Es gibt zwei Arten von Immunität:

• Angeborene (unspezifische) Immunität: Sie ist bereits im Körper vorhanden, bevor dieser zum ersten Mal der Einwirkung von Krankheitserregern ausgesetzt ist. Sie kann viele Erreger bereits beim ersten Kontakt zerstören. Die Entzündungsreaktion ist ein klassisches Beispiel für eine unspezifische Immunantwort.
• Adaptive (erworbene oder spezifische) Immunität: Diese wird erst nach dem Kontakt mit einem Erreger erworben. Hierbei spielen Lymphozyten und bestimmte von ihnen freigesetzte Moleküle, wie Antikörper, die zentrale Rolle.

Kampf gegen Infektionskrankheiten

Sera (Serotherapie)

Sera werden künstlich mit spezifischen Antikörpern gegen einen Erreger hergestellt. Sie werden aus dem Blut von Menschen oder Tieren gewonnen. Sera bieten eine sofortige passive Immunität, die jedoch nur von kurzer Dauer ist, da die Wirkung nach dem Abbau der verabreichten Antikörper verschwindet.

Impfungen

Impfstoffe sind Präparate, die abgeschwächte, tote oder fragmentierte Erreger enthalten. Sie verursachen die Krankheit nicht, da sie keine Virulenz besitzen und somit kein Risiko für den Geimpften darstellen. Der Impfstoff löst eine Immunantwort aus, die der natürlichen Infektion ähnelt. Durch die Bildung von Gedächtniszellen ist das Individuum bei zukünftigen Kontakten mit dem Erreger geschützt.

Arzneimittel und Chemotherapie

Die Chemotherapie bezeichnet die Kontrolle von Infektionskrankheiten durch Arzneimittel. Die wichtigsten Vertreter sind die Antibiotika. Antibiotika sind Substanzen, die von Mikroorganismen produziert und sezerniert werden. Sie hemmen bereits in sehr geringen Mengen das Wachstum von Bakterien und werden daher prophylaktisch oder therapeutisch gegen bakterielle Infektionen eingesetzt.

Struktur der DNA

Ein DNA-Strang besteht aus zahlreichen, linear miteinander verknüpften Nukleotiden. Jeder DNA-Strang enthält Informationen. So wie eine Folge von Buchstaben Informationen in einer Schriftsprache vermittelt, ergibt die Reihenfolge der Nukleotidbasen in der DNA einen Sinn: die genetische Information. Daher bezeichnen einige Autoren die DNA auch als das Buch des Lebens.

Das Watson-Crick-Modell der DNA erklärt die Vervielfältigung dieser Informationen sehr deutlich: Die DNA liegt als Doppelhelix vor, eine Form ähnlich einer Wendeltreppe. Sie besteht aus zwei parallelen Ketten (Strängen), die durch Wasserstoffbrücken zwischen den Basen verbunden sind. Die Basen bilden dabei die Stufen, während die Desoxyribose-Phosphat-Ketten das Geländer darstellen.

Genexpression und Informationsfluss

Die Forschung, die zur Entdeckung der Doppelhelix führte, ermöglichte es auch, die Mechanismen zu verstehen, durch die Informationen in der DNA übertragen oder in Eigenschaften von Organismen ausgedrückt werden. Diese Mechanismen sind im Zentralen Dogma der Molekularbiologie zusammengefasst:

Die genetische Information fließt von der DNA zum Protein unter Vermittlung von RNA (mRNA, tRNA und rRNA). Biochemische Reaktionen finden nur statt, wenn die entsprechenden Proteine die direkte Steuerung übernehmen. Dies ist nur bei Individuen der Fall, die das entsprechende Gen in ihren Zellen tragen. Die Übertragung von Informationen bzw. die Proteinsynthese erfolgt in zwei Stufen: Transkription und Translation.