Immunbiologie: Zusammenfassung

imlogo - Immunbiologie: Zusammenfassung

5. Immunbiologie

5.1

Überblick über das Körperabwehrsystem
des Menschen

 5.1.1
5.1.2
5.1.3
Bedeutung des Immunsystems, Blut,
Aufbau und Funktion der lymphatische
Organe,
Infektionswege, Antigene,
Entzündung, humorale
Immunabwehr
, Antigen-Antikörperreaktion
Antikörper, zelluläre
Immunabwehr
5.2

Immunisierung

 5.2.1
5.2.2
5.2.3
Aktive Immunisierung, Passive
Immunisierung,
Impfstoffe
Immuntoleranz, Immunsuppression
Blutgruppen: AB0-System, Rhesusfaktor
5.3Störungen
des Immunsystems
 5.3.1
5.3.2
AIDS,
Autoimmunerkrankungen, Allergie,
Krebs,
5.4Glossar Immunbiologie
Biomoleküle
in
3d3 - Immunbiologie: Zusammenfassung

 

5.1 Überblick über
das Körperabwehrsystem des Menschen
5.1.1 Bedeutung
und Komponenten des Immunsystems

Zum Immunsystem gehören verschiedene
Organe, hochspezialisierte Zellen
und ein Gefäßsystem,
die alle zusammenarbeiten, um den Körper von Infektionen zu befreien.

Die Organe, die quer über den Körper verteilt
sind, nennt man lymphatische
Organe
. Das Wort “Lymph” kommt aus dem Griechischen und
heißt reiner, klarer Strom. Das oben angeführte Gefäßsystem
ist das Lymphsystem.

Die einzelnen Teile des Immunsystems findet man in allen
Bereichen im Körper, sie besitzen keine Steuerzentrale, sind lernfähig,
besitzen ein Gedächtnis und sind gegen sich tolerant.

Man kann die Fähigkeit des Körpers, körperfremde
Strukturen ( Antigene)
abzuwehren in 2 Kategorien einteilen:

  • Angeborene
    Immunität
    :
    Die angeborene Immunität beruht auf unspezifischen Abwehrmechanismen,
    die sofort oder innerhalb einiger Stunden nach Erscheinen eines Antigens
    im Körpers wirken. Dazu gehören physikalische Barrieren wie
    die Haut, chemische Stoffe im Blut und Immunzellen, die andere
    Zellen im Körper bekämpfen. Diese Mechanismen werden durch
    chemische Eigenschaften des Antigens ausgelöst.
  • Erworbene
    Immunität
    :
    Die erworbene Immunität beruht auf der antigen-spezifischen Immunantwort
    und ist weit komplexer wie die angeborene. Das Antigen muß zunächst
    lokalisiert und erkannt werden. Daraufhin wird eine Armada von Immunzellen
    produziert, die spezifisch das Antigen bekämpfen können. Als
    Folge entsteht ebenfalls ein immunologisches Gedächtnis, das künftige
    Immunantworten gegen das Antigen effizienter macht.

Wie gesagt: alles, was eine Immunantwort hervorruft
ist ein Antigen.
Der Begriff Antigen hat nichts mit Gen oder Genetik zu tun. Antigene können
harmlos wie z. B. ein Graspollen oder gefährlich wie ein HIV-Virus
sein. Krankheitserregende Antigene werden Pathogene
genannt.

Betrachten wir die Elemente des Systems nun genauer.

5.1.1.2 Zusammensetzung des Bluts

Blut ist ein hoch spezialisiertes Gewebe, das die Kommunikation
zwischen den verschiedenen Teilen des Körpers aufrechterhält.
Es ist eine flüssiges Bindegewebe bestehend aus der

  • festen Phase: Zellen
    und Zellfragmente und der
  • flüssigen Phase: Plasma.
    (Plasma ohne Fibrinogen heißt Serum)

Beides kann durch Zentrifugation voneinander getrennt
werden (siehe Abb. 1). Das Blutplasma
macht ca. 54% des Blutvolumens aus. Zusätzlich zu Wasser, Ionen und
Nährstoffen enthält Blut drei wichtige Proteine:

Albumine:
sie helfen das osmotische Gleichgewicht in den Kapillaren aufrechtzuhalten.
Albumin wird in großen Mengen von der Leber ans Blut abgegeben;
es bindet freie Fettsäuren, wodurch die Menge an löslichen Fettsäuren
im Blut erhöht wird. Albumin macht ca. 50% der Blutproteine aus.

Immunoglobuline
(Ig): Antikörper gegen Antigene

Es gibt verschiedene Antikörpertypen. Rechts
ist IgG abgebildet. Immunoglobuline haben meist eine Y-förmige Struktur.
Man findet sie in allen Geweben und Körperflüssigkeiten.

Fibrinogen:
ist bei der Blutgerinnung behilflich.

Es bildet den Blutfaserstoff Fibrin. Fibrinogen macht
etwa 2-3% der Proteine des Blutplasmas aus. Die feste Phase besteht aus
den

In Abb. 5 sind die Blutzellen
in einer colorierten ELMI-Aufnahme zu sehen.

leuko5 - Immunbiologie: Zusammenfassung

Einige Blutzellen im mikroskopischen Bild

Die Leukozyten werden in 2 Hauptgruppen
eingeteilt:

Granulozyten und
Agranulozyten
.

Granulozyten haben
unregelmäßig gelappte Zellkerne und kleine Partikel im Cytoplasma.
Es gibt:

  • Neutrophile,
  • Eosinophile und
  • Basophile.

Agranulozyten
besitzen rundliche oder bohnenförmige Zellkerne und keine Partikel
im Cytoplasma. Sie kommen als Lymphozyten
und Monozyten vor.

Granulozyten (angeborene
Immunität)

neutrop - Immunbiologie: ZusammenfassungNeutrophile

Neutrophile sind die häufigsten Leukozyten
(55-70%) . Sie sind durch gelappte Zellkerne gekennzeichnet. Ihr
Cytoplasma enthält 2 Typen von Vesikeln: eine Sorte mit lysosomalen
Enzymen und die andere mit Collagenase und Lactoferrin (toxisch
für Bakterien und Pilze). Neutrophile werden durch Verletzungen
und Infektionen angezogen und phagozytieren im Gewebe Bakterien.
Dabei sterben sie.

eosinop - Immunbiologie: ZusammenfassungEosinophile

Sie machen nur 2-5% der Leukozyten aus. Ihre Vesikel
im Zytoplasma enthalten das “major basic protein” (MBP),
welches für die meisten parasitischen Larven giftig ist. Eosinophile
spielen bei Allergischen Reaktionen und bei der Bekämpfung
von Parasiten eine Rolle

basop - Immunbiologie: ZusammenfassungBasophile

Basophile machen weniger als 1% der Leukozyten
aus, enthalten u.a. Heparin und Histamin. Sie wirken bei der schnellen
Immunreaktion gegen externe Antigene bei Asthma, Heuschnupfen usw.
mit.

mastce4 - Immunbiologie: ZusammenfassungMastzellen
Neben den genannten Granulozyten gibt es noch
sogenannte Mastzellen, die nur im Gewebe und den Schleimhäuten
vorkommen. Mastzellen sind an Entzündungsprozessen und Allergien
beteiligt, können Histamin und Prostaglandine produzieren und
besitzen Rezeptoren für Immunogloguline des Typs IgE am Fc-Bereich
(siehe Kapitel Immunoglobuline).

Agranulozyten

Lymoz6 - Immunbiologie: ZusammenfassungLymphozyten
Es gibt 2 Typen von Lymphozyten: B-Zellen, die Antikörper produzieren
und T-Zellen (verschiedene Subtypen: T-Helfer-, T-Suppressor- Cytotoxische
T-Zellen), die verschiedene Aufgaben haben. Sie können im Blut
nicht voneinander unterschieden werden. Sie leben 2-3 Tage ; es
werden pro Tag ca. 100 x 106 neue Lymphozyten gebildet.
Auf ihrer Membranoberfläche befinden sich ca. 100 000 Rezeptoren.
Daneben gibt es noch Natürliche Killerzellen (NK) und Killerzellen
(K), die Makrophagen oder großen granulären Leukozyten
ähneln und weniger als 10% der Blutleukozyten ausmachen. NK-Zellen
töten viele Virus-infizierte und Krebs-Zellen. K-Zellen töten
nur von Antiköpern bedeckte Zielzellen.
monozyt - Immunbiologie: ZusammenfassungMonozyten und Makrophagen
Monozyten sind die größten der Leukozyten und machen
ca. 5-8% aus. Ihr Zytoplasma enthält viele Lysosomen. Aus ihnen
können Dendritenzellen entstehen. Sie können das Blut
verlassen und im Gewebe als Makrophagen z. B. infektöse Bakterien
und Pilze phagozytieren. Makrophagen scheiden spezielle Stoffe wie
Cytokinine und Chemokinine aus, um mit anderen Immunzellen zu kommunizieren.
Sie spielen bei Entzündungen und Wundheilung eine Rolle. Sie
können von HIV-Viren befallen werden.
dcell1 - Immunbiologie: Zusammenfassung

Dendritenzellen
Zu den Antigen-präsentierende Zellen,
die aus Monozyten entstehen, gehören ebenfalls noch die Dendritenzellen
(siehe links). Ihr Name kommt von den Fortsätzen, die wie die
Dendriten der Neuronen aussehen.

Dendritenzellen helfen dem Körper eine Immunreaktion
auszulösen, indem sie Antigene identifizieren und den T- oder
B-Zellen präsentieren. Als einzige Zellen können sie T-Killerzellen
aktivieren. Man findet sie im gesamten Körper.

Erythrozyten

erythroz - Immunbiologie: ZusammenfassungErythrozyten
Rote Blutkörperchen werden beim Erwachsenen im roten Knochenmark
des Skeletts und beim Embryo in der Leber und der Milz hergestellt.
Die Produktion dauert 5-9 Tage und wird durch das Hormon Erythropoietin
(EPO) der Nieren gesteuert. Erythrozyten sind bikonkave scheibenförmige
Zellen mit 8.5

mm Durchmesser ohne Kern. Sie enthalten
ca. 280 Millionen Hämoglobin Moleküle. Erythrozyten dienen
dem O2-Transport. Sie leben ca. 90-120 Tage und werden,
falls si zu alt sind von Makrophagen erkannt und aus dem Blut entfernt.

Thrombozyten

Thromb - Immunbiologie: Zusammenfassung

Thrombozyten

Thrombozyten oder Blutplättchen sind keine Zellen sondern
Zellfragmente, die aus Knochenmarksstammzellen entstehen und bei
der Blutgerinnung mitwirken.

Die mikroskopischen Abbildungen zeigen alle gefärbte
Blutzellen.

lymphoz2 - Immunbiologie: Zusammenfassung

Ein weißes Blutkörperchen sieht, wie der Name
schon sagt, in Wirklichkeit weiß aus, wie der Lymphozyt
im elektronenmikroskopischen Bild Abb. 7.

5.1.1.3 Lymphgefäßsystem und lymphatische
Organe

In Abb. 9ist ein Ausschnitt des Lymphgefäßsystems
zu sehen. Es durchzieht den ganzen Körper, besteht aus Lymphgefäßen
und -knoten (siehe unten) und transportiert eine durchsichtige, fetthaltige
Flüssigkeit, die hauptsächlich bestimmte weiße Blutkörperchen:
Lymphocyten
enthält.

Ein zentral gelegenes und großes Gefäß
ist der Milchbrustgang, der im Darmbereich resorbierte Fettspaltprodukte
als Chylomikronen aufnimmt und im Halsbereich in die linke Halsvene mündet.

lymphs - Immunbiologie: Zusammenfassung

Rechts sind die verschiedenen oben angeführten Organe
dargestellt, die dem Immunsystem angehören. Es sind die Mandeln,
Lymphknoten, die Thymusdrüse,
die Milz,
Peyers Haufen
(nach Johann
Konrad Peyer, 1653-1712, Anatom, die Folliculi lymphatici aggregati
des Dünndarms), der Wurmfortsatz
und das Knochenmark.

Eine zentrale Rolle im Immunsystem spielen die weißen
Blutkörperchen (Leukozyten).
Sie werden in bestimmten lymphatischen Organen gebildet, reifen in anderen
heran oder werden auf Funktion geprüft. Sie sind es, die in einem
kompliziertem Wechselspiel Antigene aufstöbern und vernichten. Wie
das geschieht, wollen wir uns im nächsten Kapitel genauer betrachten.

_organs - Immunbiologie: Zusammenfassung

Alle Blutzellen enstehen aus Vorläuferzellen (hämopoietische
Stammzellen
) des roten Knochenmarks hauptsächlich im Becken und
den Wirbeln und reifen und entwickeln sich in verschiedenen Geweben und
Organen.

Lymphozyten werden im Knochenmark gebildet.

Die Thymusdrüse und Peyers Haufen dienen zur Regulation
Lymphozytenentwicklung.

Die Milz, das Knochenmark, die Mandeln und Lymphknoten
dienen als Umgebung der Lymphozyten-Antigen-Reaktion.

Immun8 - Immunbiologie: Zusammenfassung

Peyers Haufen

Unterhalb der Dünndarmzotten der Wirbeltiere
findet man einen dichten Bereich an lymphatischem Gewebe genannt Peyers
Haufen. Er enthält Makrophagen und T-Lymphozyten, die sich dort teilen.

peyersh - Immunbiologie: Zusammenfassung

Milz

Oberhalb der linken Niere gelegen ist die
Milz ein ca. 200 g schweres ovales Organ, das wegen der vielen
Blutzellen tief rot-violett gefärbt ist. Eine Arterie führt
Blut aus der Aorta durch die Milz.
Die Blutgefäße der Milz sind von vielen Lymphozyten
umgeben, die das Blut nach Antigenen untersuchen und falls sie fündig
geworden sind eine Immunreaktion in Gang setzen, wobei Antikörper
produziert werden.

milz - Immunbiologie: Zusammenfassung

Thymusdrüse

Die Thymusdrüse liegt im Berich zwischen Hals und
Brust und besteht aus 2 pyramidal geformten Lappen aus Cortex und Medulla.
In der Medulla findet man räumliche Gebilde genannt Thymus Korpuskeln.

Die Thymusdrüse produziert eine Gruppe von Hormonen
(Thymosin, Thymulin usw. ), die
die Reifung der Lymphozyten zu T-Lymphozyten
fördern.

Lymphknoten

Lymphknoten sind bohnenförmige
Verdickungen unter anderem im Achsel- Beugen- und Halsbereich, in die
Lymphgefäße ein- und austreten.

Sie enthalten in Follikeln dicht gepackt Lymphozyten,
die bei einer Infektion freigesetzt werden und zu Antikörper-produzierenden
Plasmazellen heranreifen. Auch Monozyten
reifen hier heran, die Filtration und Phagozytose betreiben. Angeschwollene
Lymphknoten deuten auf eine Infektion hin.

lymphn1 - Immunbiologie: Zusammenfassung

Mandeln

Im Mund- und Rachenraum findet man als Mandeln
bezeichnetes lymphatisches Gewebe, voll von Lymphozyten, die als erste
Abwehr gegen in den Mund- und Nasenraum eintretende Bakterien fungieren.

 

 


Abb. 1
 

Blutplasma

 

cntrfg - Immunbiologie: Zusammenfassung
 

 

 


Abb. 2
 

Serum Albumin

 

hseruma - Immunbiologie: Zusammenfassung
 

 

 


Abb. 3
 

Immunoglobulin

 

_img09s - Immunbiologie: Zusammenfassung
 

 

 


Abb. 4
 

Fibrinogen – Fibrin

 

fbri5 - Immunbiologie: Zusammenfassung
 

 

 


Abb. 5 a, b
 

Blutzellen

 

4626 - Immunbiologie: Zusammenfassung
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Abb. 6
 

Leukozyten

 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Abb. 7
 

Lymphozyt

 

 
 

 

 

 

 


Abb. 8
 

Mastzelle

 

mastc - Immunbiologie: Zusammenfassung

Elektronenmikroskopisches Bild

 

 

 

 

 

 

 


Abb. 9
 

Lymphgefäßsystem

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Abb. 10
 

lymphatische Organe

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Abb. 11
 

Entstehung der Blutzellen

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Abb. 12
 

Peyers Haufen

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Abb. 13
 

Milz

 

 

 

 

 

 

 


Abb. 14
 

Thymusdrüse

 

thymus1 - Immunbiologie: Zusammenfassung

 

 

 


Abb. 15
 

Lymphknoten

 

 

 


Abb. 16
 

Mandeln

 

mandeln - Immunbiologie: Zusammenfassung

 

 

 

Weiterführende
Quellen:

Blutzellen und Blutkrankheitenhttp://www.sleeptight.com/EncyMaster/B/blood_cells.html
Immunbiologiehttp://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/BioBookTOC.html
Makrophagenhttp://www.path.ox.ac.uk/sg/
Hämatopoietisches Systemhttp://edcenter.med.cornell.edu/CUMC_PathNotes/Hematopathology/
Hematopathology.html
Anatomie des Immunsystemshttp://www-micro.msb.le.ac.uk/MBChB/2b.html
Lymphatisches Systemhttp://linux.cayuga-cc.edu/greer/biol204/lymphatic1/lymphatic1.html
Milzhttp://wsrv.clas.virginia.edu/~rjh9u/spleen.html
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