Immunisierung: Unterschied aktiv & passiv + Defintion

 

Der Begriff Immunisierung
geht auf den englischen Wissenschaftler Edward Jenner
(1749-1823) zurück, der dies zuerst mit Material aus Kuhpocken durchgeführt
hat. Er hatte Ende des 18.Jahrhunderts die Erzählungen von Frauen
untersucht, daß Menschen, die Kühe molken von einer leichten
Form der Kuhpocken betroffen waren, an Pocken aber nicht starben. In einem
Experiment 1796 entnahm er der Magd Sarah Nelmes, die Symptome der Kuhpocken
hatte (nicht tödlich) Flüssigkeit an einer Hautblase und injizierte
diese einem Jungen namens James Phipps.
Der Junge bekam Kuhpocken. Nach seiner Genesung bekam er von Jenner eine
Injektion mit Pocken. Der Junge zeigte jedoch keine Symptome der tödlichen
Krankheit, er war immun
. Nach Wiederholung der Demonstration veröffentlichte
Jenner seine Ergebnisse und diese erste Impfung wurde allgemein üblich.

Im 18. Jahrhundert waren Pocken eine tödliche Krankheit,
wie im 20. Jahrhundert AIDS oder Krebs. Damals starben bis zu 80% der
Kleinkinder daran und bis in die 2. Hälfte des 20. Jahrhunderts erkrankten
bis zu 15 x 106 Menschen und starben 2 Millionen weltweit.
Als Ergebnis der Bemühungen, begründet auf den Erkenntnissen
Edward Jenners wurden die Pocken 1980 weltweit ausgerottet.

Heute sind Impfungen eine kostengünstig Methode
der Krankheitsvorsorge, die schon Millionen Menschen vor dem Tod gerettet
hat. Seit dem Aufkommen von Impfungen hat die Zahl der Erkrankungen an
Masern, Mumps, Husten, Kinderlähmung usw. drastisch abgenommen. Durch
die Entwicklung von Impfstoffen gegen Kinder- und Volkskrankheiten gelang
es im 20. Jahrhundert entscheidend, die Lebenserwartung zu erhöhen
und die Sterberate zu senken.

Auf der anderen Seite gibt es heute gegen viele Krankheiten
noch keinen effektiven Impfstoff. Glücklicherweise hat unser Verständnis
des Immunsystems seit Edward Jenner stark zugenommen. Mit der modernen
Computertechnologie kann man Impfstoffe gezielt entwerfen und produzieren.

Man unterscheidet 2 Formen der Immunisierung:


passive Immunisierung
und
aktive Immunisierung.

Bei der passiven Immunisierung
injiziert man Antikörper gegen ein spezielles Antigen. Dadurch wird
die Immunität zeitlich begrenzt verbessert. Die passive Immunisierung
bietet sich an, wenn man nicht warten kann, bis das Immunsystem von sich
aus Antikörper gegen bestimmte Krankheitserreger gebildet hat. Diese
Form bietet keinen Langzeitschutz und muß
regelmäßig wiederholt werden
. Die Antikörper werden
aus Tieren gewonnen, denen man die Erreger injiziert hat.

piai - Immunisierung: Unterschied aktiv & passiv + Defintion

Bei der aktiven Immunisierung (Schutzimpfung)
werden abgeschwächte oder abgetötete Erreger injiziert, die
einen schwachen Krankheitsverlauf und eine Immunreaktion hervorrufen.
Dabei bildet das Immunsystem nach einiger Zeit Antikörper gegen die
infektösen Partikel und es werden Gedächtniszellen gebildet.
Somit bietet die aktive Immunisiserung einen
Langzeitschutz.

Beispiele für Immunisierungen und Impfstoffe

Ein moderner Impfstoff
muß das Ziel haben durch aktive Immunisierung, Gedächtniszellen
zu produzieren. Er ist gut verträglich und produziert wenige oder
keine Nebenwirkungen. Bei der Impfstoffherstellung verfolgt man verschiedene
Strategien:

a) Verwendung kompletter Organismen (modifiziert
oder getötet)

Die Impfung mit ganzen Organismen ist die älteste
Methode. E. Jenner verwendete lebende Kuhpocken-Viren, die pathogen waren
und die Immunität hervorriefen. Da sich die Erreger im Körper
vermehren können, besteht ein Unsicherheitsfaktor. Ebenfalls kann
der nichtpathogene Stamm virulent werden.

Beispiele für die Verwendung von Impfstoffen mit
abgeschwächten, lebenden Erregern sind:

  • ein modifizierter Stamm von Mycobacterium bovis genannt
    Bacillus Calmette-Guerin (BCG) für Tuberculose,
  • der Sabin-Impfstoff für Kinderlähmung,
  • der Masern- und Mumpsimpfstoff
  • der Rötelnimpfstoff.

Man kann die Immunität jedoch auch durch pathogene
tote Erreger erreichen, die zwar die Immunreaktion hervorrufen jedoch
sich nicht mehr im Wirtsorganismus vermehren können und somit keine
Krankheit hervorrufen. Sie werden durch Hitze oder Chemikalien abgetötet.
Die toten Pathogene rufen allerdings nur die humorale Immunabwehr auf
den Plan, also B-Gedächtniszellen, denn sie können nicht mehr
in Zellen eindringen. Außerdem bringen Oberflächentoxine Probleme
mit sich.

Beispiele für die Verwendung von Impfstoffen mit
abgetöteten Erregern sind:

  • Impfstoffe bei Cholera,
  • Husten,
  • Grippe,
  • Tollwut

b) Verwendung gereinigter Antigene

Die Risiken der Vewendung ganzer Organismen für
einen Impfstoff kann man vermeiden, indem man nur die Teile des Pathogens
verwendet, die eine Immunreaktion hervorrufen. Einen solchen Impfstoff
zu produzieren ist jedoch viel aufwendiger und teurer als mit kompletten
Organismen, denn zunächst müssen die Antigeneigenschaften genau
studiert werden. Auch muß sichergestellt sein, daß Gedächtniszellen
gebildet werden. Beispielsweise verwendet man die Polysaccharidhülle
des Pathogens wie bei Haemophilus influenza type b, einem
Bakterium, das Meningitis, Lungenentzündung usw. bei Kleinkindern
hervorruft.

c) Verwendung gentechnologisch hergestellter
Antigene

Die Risiken aus Pathogenen Antigene zu extrahieren,
können groß sein. Durch die Gentechnologie
kann man heute preiswert andere Organismen ( Hefen, nichtpathogene Bakterien)
dazu veranlassen, die gewünschten Antigene zu produzieren, indem
man ihnen die Gene dazu implantiert. Der erste handelsübliche Impfstoff,
der auf diese Weise produziert wurde ist der Hepatitis
B-Impfstoff
.

d) Verwendung synthetischer Peptide

Durch die heute üblichen Techniken der DNA-Klonierung
und -Sequenzierung, gelingt es relativ schnell die Primärstrukturen
der Proteine zu ermitteln und sie synthetisch herzustellen. Bei der synthetischen
Impfstoffproduktion ist es jedoch notwendig, je nach Ziel der Impfung
genau die von den B-Zellen oder T-Zellen erkannten determinanten Regionen
des Peptids zu analysieren. Synthetische Impfstoffe sind besonders geeignet,
T-Gedächtniszellen zu erzeugen.

Bei bakteriellen Erkrankungen wie Diphtherie und Cholera
verwendet man synthetische Impfstoffe um die Toxine zu neutralisieren.
Auch bei HIV und Malaria sind solche Impfstoffe in Entwicklung.

e) Verwendung rekombinanter Vektoren

T -Zellen erkennen nur Antigene, die im Zusammenhang
verarbeitet und mit MHC I-Rezeptoren präsentiert werden . Nun werden
nach der bakteriellen oder viralen Infektion in der Zelle Antigene produziert
und dann an der Oberfläche präsentiert. Um intrazellulär
wirksam zu sein erzeugt man gentechnologisch modifizierte Bakterien oder
Viren ( z. B. Vaccinia Virus), die das Gen für das Antigen tragen
und sich in der Wirtszelle fortpflanzen können (= Vektoren).

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Dies löst sowohl die humorale Immunantwort
als auch die zelluläre aus. Die derzeitige Forschung bemüht
sich gegen den Hepatitis B-Virus, Herpes simplex und Grippe-Virus durch
den Vektor Vaccinia wirksam zu sein.

f) Verwendung von Plasmid-DNA

Bakterien enthalten neben der Haupt-DNA kleine
DNA-Ringe, sog. Plasmide. Diese Plasmide
kann man gentechnologisch modifizieren und Gene einschleusen, z. B. Antigen-Gene.
Eine direkte Injektion von Plasmiden in Empfängerzellen ruft ebenfalls
eine starke Immunreaktion im Organismus hervor.

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Daß Impfungen keinen
umfassenden Schutz
darstellen zeigen folgende
Beispiele:

In einer zu 90% durchgeimpften Bevölkerungsgruppe
im Gaza-Streifen kam es zu zwei Ausbrüchen von Poliomyelitis, 1974
und 1976. Bei diesen Epidemien hatten 34% bzw. 50% der erkrankten Kinder
3-4 Dosen des Impfstoffes erhalten.

In einer vollständig durchgeimpften Population
von ca. 4200 Studenten dreier Schulen in den USA kam es 1989 zu einer
Masernepidemie. Weitere Fälle aus den USA sind bekannt.

Trotz einer Durchimpfungsrate von 96% kam es 1991/92
in Fife (Schottland) zu Masernausbrüchen. Auch in anderen Landesteilen
kam es kurz danach zu mehreren Masernausbrüchen, trotz hoher MMR
Durchimpfungsrate.

In Nashville, Tennessee (USA) kam es in der geimpften
Bevölkerung zu einem großen Mumpsausbruch. Es hat sich gezeigt,
daß die Impfung gegen Mumps in mehreren Fällen nur einen Schutz
von ca. 75% hinterläßt. (Auszüge aus http://www.med.uni-muenchen.de/fachschaft/homeopathy/jourimp.html)

Konsequenz daraus:

  1. Impfungen modulieren das Immunsystem. Was dabei im
    einzelnen genau geschieht, entzieht sich bis heute der exakten wissenschaftlichen
    Analyse.
  2. Insbesondere die langfristigen Folgen sind unbekannt,
    da sie statistisch nur schwer nachweisbar sind.
  3. Sogenannte Minimalläsionen und deren Folgeschäden
    werden nicht in Impfschadenstatistiken erfaßt.
  4. Impfungen schützen nicht eindeutig vor der Erkrankungen.

 

5.2.2 Immuntoleranz, Immunsuppression

Immuntoleranz
ist das Ausbleiben einer Immunreaktion nach Gabe eines bestimmten Antigens,
das – im Gegensatz zum Immunogen – in diesem Fall Tolerogen genannt wird.
– Anders als bei Immundefekten ist hier die Reaktion gegenüber anderen
Antigenen erhalten.

Ein in der Embryonalphase – bei noch unreifem Immunsystem
– zugeführtes (oder vorhandenes) Antigen wird als körpereigen
akzeptiert u. fortan geduldet. Diese Unterscheidung zwischen eigen und
fremd kann im späteren Leben für einzelne Tolerogene verlorengehen
u. zu einer Autoaggressionskrankheit führen.

Immunsuppression
ist die Unterdrückung oder Abschwächung der Abwehrreaktion des
Körpers (Immunreaktion). Der Körper erwirbt im Laufe der Zeit
eine spezifische Unempfindlichkeit (Immunität) gegenüber bestimmten
Krankheiten (z.B. Kinderkrankheiten wie Mumps, Masern usw.). Außerdem
kann das Immunsystem des Körpers zwischen eigenen Körperzellen
und Fremdzellen (z.B. Bakterien, Viren, fremde Organe) unterscheiden und
bekämpft alles Fremde. Bei Transplantationen, also der Übertragung
von Organen oder Teilen wird deshalb die Immunreaktion auf das fremde
Gewebe unterdrückt, um die Abstoßungsreaktion des Organs zu
verhindern. Erreicht wird dies durch die Gabe von Arzneimitteln Immunsuppressiva,
z.B. Cortison; Zytostatika). Diese werden auch zur Behandlung von Autoimmun-Erkrankungen
eingesetzt.

 


Abb. 38
 

Erste Impfung durch
Edward Jenner

 


jenner2 - Immunisierung: Unterschied aktiv & passiv + Defintion

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Abb. 39
 

Immunisierung

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Abb. 39
 

Impfstoffherstellung mit Vektoren

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Abb. 40
 

Impfung mit DNA (Plasmid)

 

 

Weiterführende
Quellen:

Immunbiologiehttp://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/BioBookTOC.html
Immunreaktionenhttp://www.niaid.nih.gov/final/immun/immun.htm
Impfstoffe und Impfstoffentwicklunghttp://www.accessexcellence.org/AE/AEC/CC/vaccines_how_why.html
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