| 5.3 Störungen des Immunsystems |
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| 5.3.2.1 Autoimmunerkrankungen | |||||||||||||||||||||||||||||
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Wenn das Immunsystem das eigene Gewebe mit dem körperfremden verwechselt und eine Immunantwort startet, spricht man von einer Autoimmunerkrankung. Es gibt viele verschiedene Autoimmunerkrankungen, je nach Gewebe welches betroffen ist. Einige Beispiele sind
gehören dazu. Bei der multiplen Sklerose wird das Nervensystem angegriffen, bei der Crohnschen Krankheit der Darm, bei der Arthritis die Gelenke, bei der Wegenerschen Granulomatose entzünden sich Blutgefäße und Lungen und beim systemischen Lupus erythematosus wechseln die Gewebe und Organe je nach Individuum. Viele Autoimmunerkrankungen treten selten auf, alle zusammen betreffen sie viele Millionen Menschen, ältere Frauen mehr als Männer. Für die grundsätzliche Empfindlichkeit, eine
Autoimmunerkrankung zu entwickeln sind die Gene verantwortlich. Systemischer Lupus Erythematosus (SLE) ist eine chronische, gewöhnlich lebenslange Autoimmunerkrankung, die durch schwankende Stärke schmerzhafter Entzündungen gekennzeichnet ist, die die Gelenke, Haut, Niere, Gehirn, Herz und den Verdauungstrakt betreffen. Am meisten sind Frauen im Kindesalter und Alter betroffen. Bei dieser Immunfehlregulierung werden antinukleäre Antikörper (ANA) gebildet, es zirkulieren Immunkomplexe, und das Komplement-System wird aktiviert. Dadurch werden die Blutgefäße verletzt, Entzündungen entstehen. Man hat weiterhin defekte Fc-Rezeptoren und Fehler bei der Komplement-Reaktion festgestellt. Die Jugenddiabetes (Typ 1) wurde im Kapitel Hormone (siehe hier) behandelt. Nach neuesten Erkenntnissen ist ein (erbliches) endogenes Retrovirus in den Langerhansschen Zellen verantwortlich. (Conrad Bernard, Weissmahr Richard N., Böni Jürg, Arcari Rosanna, Schüpbach Jörg, Mach Bernard: A human endogenous retroviral superantigen as candidate autoimmune gene in type 1 diabetes. Cell 1997; 90:303313) Die Immunreaktion bei einer Autoimmunreaktion soll am Beispiel der Arthritis gezeigt werden.
Bei der rheumatoiden Arthritis (RA) tritt eine Entzündung der Gelenke auf, die zur deren Zerstörung und Funktionslosigkeit führt. Die Entzündung wird durch Cytokine (Interleukin-1 und TNF=Tumor-Nekrose-Faktor) ausgelöst. In allen beteiligten Geweben des entzündeten Gelenks werden Monocyten, Macrophagen, T- und B-Lymphocyten und Neutrophile gefunden. Die Makrophagen aktivieren (möglicherweise beschädigen) die Knorpel-, Knochen- und Bindegewebszellen und aktivieren B-und T-Lymphozyten. Diese wandern in das Gelenk, schütten Entzündungsstoffe wie Prostaglandine und Leukotriene aus und aktivieren das Komplementsystem. Dies führt zur Entzündung der Gelenkgewebe und der Phagozytose der Knorpelsubstanz durch Makrophagen. Die Ursache für das Verhalten der Makrophagen ist unbekannt. 5.3.2.2 Allergie Allergie ist eine unangemessene Überreaktion des Immunsystemes auf harmlose Antigene, die einen Krankheitszustand hervorruft. Obwohl man aus Überlieferungen schon in frühreren Jahrtausenden und Jahrhunderten Allergien kannte, weisen in neuerer Zeit viele internationale Studien auf eine rapide Zunahme von Allergien hin. So erhöhte sich, einer englischen Studie nach, die Zahl der Asthmafälle bei Zwölfjährigen von 1973 bis 1988 um 100 Prozent. Im gleichen Zeitraum nahmen Heuschnupfen um 70% und Ekzeme um 150% zu. In Deutschland sind etwa 14,5 Millionen Einwohner ab 14 Jahren von Allergien betroffen. Neueste Untersuchungen haben außerdem ergeben, daß 20 bis 30% der Kinder im Einschulungsalter unter Allergien leiden. 16% der deutschen Bevölkerung sind von Heuschnupfen betroffen, und Asthma bronchiale ist gegenwärtig eine der häufigsten chronischen Erkrankungen im Kindesalter.
Auch ein Anstieg der berufsbedingten Allergien ist zu verzeichnen. So stieg die Zahl der Fälle von Bäckerasthma von 300 im Jahr 1970 auf 2000 im Jahr 1990. Berufsbedingte Hauterkrankungen sind die häufigsten Berufskrankheiten. Hier stehen sehr genaue Zahlen zur Verfügung, es zeigte sich eine Steigerung von etwa 6300 Fällen im Jahr 1970 auf mehr als 21000 im Jahr 1992.
Ein normal reagierendes Immunsystem bekämpft Eindringlinge wie z.B. Viren, Bakterien, Pilze aber auch andere körperfremde Stoffe in den meisten Fällen ohne daß es zum Krankheitsausbruch kommt. Als harmlos erkannte Stoffe werden vom Immunsystem fast völlig ignoriert. Ein übereifriges Immunsystem dagegen antwortet auf solche an sich harmlosen Substanzen unangemessen heftig - mit einer sogenannten allergischen Reaktion. Allergie auslösende Stoffe (Allergene) gibt es viele. Das Spektrum reicht von Pflanzenbestandteilen (Pollen, Pflanzenfasern) über Nahrungsmittel bis hin zu Metallen (z.B. Nickel, Kupfer) und sogar Sonnenlicht. Über 90 % der Allergiker reagieren jedoch auf die klassischen Allergene, die man nach folgenden Gruppen einteilen kann:
Allergene, die eingeatmet werden Dazu gehören vor allem Pollen von Gräsern, Bäumen und Sträuchern, aber auch die Ausscheidungen von Hausstaubmilben. Gelangen sie über die Luftwege in den Körper, so können sie verschiedene Krankheitsbilder hervorrufen wie z.B. Heuschnupfen mit angeschwollenen Nasenschleimhäuten, Schnupfen, geröteten, juckenden und tränenden Augen bis hin zu Atembeschwerden, Asthma mit Verengung der Atemwege, Husten, Atembeschwerden und anfallsweiser Atemnot, Hautschüppchen, Speichel- und Kotbestandteile von Tieren können zu einer Tierhaarallergie führen, also nicht nur die Haare selbst. Allergene, die auf die Haut einwirken Metalle (z.B. Nickel in Modeschmuck und Jeansknöpfen), Duft- und Konservierungsstoffe sowie Chemikalien können, ebenso wie Tierhaare, Auslöser einer Kontaktallergie sein. Sie äußert sich in einer entzündlichen Rötung der Haut mit Bildung von Bläschen, Knötchen, Schuppen oder Krusten. Zusätzlich juckt das betroffene Hautareal. Allergene, die über den Magen-Darm-Trakt aufgenommen werden Im Prinzip kann jedes Nahrungsmittel für eine allergische Reaktion verantwortlich sein. Häufige Auslöser sind Milch und Milchprodukte, Meerestiere, Nüsse, Fisch, bestimmte Obstsorten, aber auch Farb- und Koservierungsstoffe. Die Anzeichen einer Nahrungsmittelallergie können recht untypisch sein. Möglich sind Hautreaktionen, juckende, tränende Augen, heuschnupfenähnliche Beschwerden, Übelkeit, Erbrechen, sowie Bauchschmerzen. Lebensgefährliche Situationen entstehen, wenn die Rachenschleimhaut anschwillt oder sich ein anaphylaktischer Schock entwickelt. Allergene, die direkt in die Blutbahn gelangen z.B. Medikamente oder Insektengifte lösen eine besonders heftige Reaktion aus. Es kommt meist zu einem starken anaphylaktischen Schock. Hier ist dringend ärztliche Hilfe erforderlich. Ablauf einer Allergie An der Immunüberreaktion bei Allergien sind die Zellen der humoralen Immunantwort und Mastzellen beteiligt. Mastzellen (siehe rechts und unten) enthalten intrazellulär Granula mit Entzündungsmediatoren wie z. B. Histamin. Beim ersten Kontakt des Immunsystems mit dem Allergen geschieht die humorale Immunantwort, d.h. werden zunächst Antikörper und Gedächtniszellen gebildet.
Beim 2. Kontakt werden zunächst große Mengen Immunoglobuline IgE produziert, deren Struktur der Form des Allergens angepasst ist. Die Antikörper dringen über das Blut oder das Lymphsystem in die Schleimhaut von Nase Mund und Augen, in die Atemwege und in den Darm ein.
Dort befinden sich auch Mastzellen, an die sie sich mit dem Fc-Rezeptor binden. (ca. 500 000 Bindungsstellen/Zelle für Antikörper.) Trifft eine solche Mastzelle auf Antigene (z.B. ein Pollenkorn) und wird dieses an an zwei Antikörper gebunden, sorgt dies für eine Exocytose der granulären Stoffe. Dadurch wird die allergische Reaktion in Gang gesetzt. Der wichtigste Stoff dabei ist Histamin. Durch seine Wirkung werden Blutgefäße weit und undicht, Juckreiz und Schmerzen entstehen und die Nasenschleimhaut bildet vermehrt wässriges Sekret. Dadurch jucken und tränen die Augen, die Nase läuft, ein starker andauernder Niesreiz entsteht. Auch die Muskulatur der Atmung kann sich bei dieser Reaktion verkrampfen und so zu einem Asthmaanfall führen oder es können sich Schmerzen im Magen-Darm-Trakt zeigen. So entstehen Heuschnupfen, Asthma (Bronchialasthma =Atemnot, Verengung und Entzündung der Bronchien), Neurodermitis, Nesselfieber oder Magen-Darm-Probleme. Je nachdem, wie stark die Reaktion des Immunsystems ist, können die Beschwerden von harmlos bis lebensbedrohlich reichen. Die gefährlichste Auswirkung einer allergischen Reaktion ist der anaphylaktische Schock, bei dem Lebensgefahr besteht. Neurodermitis Bei der Neurodermitis (= atopisches Ekzem, atopische Dermatitis (AD) usw) handelt sich um eine relativ häufige (2,5% in der BRD), erbliche, chronische Hauterkrankung, die hauptsächlich durch Hautentzündung und quälenden Juckreiz gekennzeichnet ist. In 80 % der Fälle tritt Neurodermitis schon in der Kindheit auf. Dabei verläuft die Krankheit über Jahre oder Jahrzehnte "schubweise" (beschwerdefreie Zeiträume). Neurodermitis tritt meist mit anderen atopischen Krankheiten auf (Atopie= eine gewisse vererbte Veranlagung zur "Überreaktion" auf bestimmte Umweltstoffe (Allergene). Diese Überreaktion wird durch eine erhöhte oder vorschnelle Ausschüttung chemischer Überträgerstoffe des Immunsystems (IgE) in der Haut verursacht. Ursache dafür sind vermutlich defekte Gene auf dem Chromosom 5 und 11. Krebs Definition Gemäß dem amerikanischen National Cancer Institute ist Krebs eine Gruppe von mehr als 100 verschiedener Krankheiten. Krebs entsteht, wenn Zellen in einen abnormalen Zustand übergehen und sich fortlaufend teilen. ( Normalerweise ist die Zellteilung (Mitose) ein geregelter Vorgang, der nach der Telophase beendet ist). Bei der abnormalen Zellteilung werden unkontrolliert immer mehr Zellen gebildet. Offensichtlich ist bei einer Krebszelle der Zellteilungsmechanismus fehlreguliert. Das entstandene Gewebe nennt man Tumor. Man unterscheidet gutartige und bösartige Tumore. Gutartige Tumore sind nicht Krebs und können meist ohne Folgen entfernt werden. Bösartige Tumore nennt man Krebs. Die Krebszellen können in benachbartes Gewebe eindringen und es und die Organe beschädigen. Wenn sich Krebszellen vom Tumor ablösen und in den Blutkreislauf oder das Lymphsystem gelangen, werden an anderen Stellen des Körpers sekundäre Tumore gebildet, sogenannte Metastasen. Alle Zellen könen zu Krebszellen werden, deshalb gibt es soviele Krebsarten wie Zelltypen. Man kennt heute über 200 Krebsarten. Die meisten werden nach dem Zelltyp oder dem Organ, indem sie entstanden sind benannt. Auch die Metastasen in anderen Organen werden nach dem primären Tumor benannt: z. B. Metastasen des Lungenkrebses in der Leber bestehen aus Lungenkrebszellen. Ursachen Krebs entwickelt sich langsam als ein komplexer Mix aus Faktoren der Umwelt, des Lebensstils und der Vererbung. Auch Viren können Krebs auslösen. Die Wissenschaftler haben viele Risikofaktoren bestimmt, die Krebs fördern können. Die Menschen unterscheiden sich in der Empfindlichkeit gegen diese Faktoren.
Die Tabakpflanze (Nicotiana tabacum) produziert mehr als 20 Karzinogene (Nikotin, Benzpyren usw.), die zusammen als Teer bezeichnet werden. Insgesamt enthält der Tabakrauch mehr als 2,000 Chemikalien, darunter die umweltrelevanten Stickoxide, Phenol, CO oder Blausäure .
Krebs stellt nach Herz-Kreislauf-Erkrankungen in unserer Gesellschaft die zweithäufigste Todesursache dar. Die Fortschritte in der Chirurgie, Strahlen- und Chemotherapie haben die Zahl der an Krebs geheilten Menschen in den letzten Jahrzehnten wesentlich erhöht. Trotzdem hat Krebs das Gesicht des Todes, das ihm seit jeher anhaftet, bis heute nicht verloren: Jede vierte Person stirbt an dieser Krankheit. Die meisten Krebserkrankungen werden durch Körperzellen ausgelöst, in deren Erbmaterial eine Reihe aufeinanderfolgender Veränderungen stattgefunden hat. Durch die Schäden werden die gesunden Zellen zu Krebszellen umprogrammiert. Das Erbmaterial kann spontan oder durch äussere Faktoren wie Viren, Chemikalien oder Strahlung geschädigt werden. Der Zusammenhang zwischen Tabakkonsum und Lungenkrebs oder Sonnenbaden und Hautkrebs ist heute unbestritten. Indem wir also unsere Umgebung und Lebensgewohnheiten verändern, können wir das Risiko für viele Krebsarten drastisch vermindern. Andere Krebsformen sind vererbbar. Das heißt, die Schäden im Erbmaterial, die entscheidend zum Ausbruch eines bestimmten Krebses beitragen, werden von Generation zu Generation weitervererbt. Die Gentechnik bietet deshalb eine Chance zur Heilung. Durch sie hat man in den letzten Jahren zunehmend Einsicht gewonnen, welche Veränderungen im Erbmaterial bestimmten Krebsarten zugrunde liegen, und wie Krebszellen das menschliche Immunsystem überlisten. Man hat festgestellt, daß bei Krebskranken das System der Immunzellen, sich gegenseitig zu aktivieren und kampfbereit zu machen nur unzulänglich funktioniert, so dass sich Krebszellen ungehemmt vermehren und ausbreiten können. Früherkennung Wohl bei keiner anderen Krankheit ist ein frühzeitiges Erkennen so entscheidend wie bei Krebs. Je eher eine bösartige Wucherung entdeckt wird, desto besser sind die Aussichten auf Heilung.
Therapie Neben der herkömmlichen Chemotherapie verwendet man die Strahlen- und neuerdings Gentherapie. Bei der Strahlentherapie wird das Erbgut der Krebszellen zerstört, leider auch das vieler gesunder Zellen im Körper, deshalb treten viele Nebenwirkungen auf. Chemotherapeutika sind vor allem für jene Zellen giftig, die sich schnell vermehren. Sie zerstören deshalb nicht nur Krebszellen, sondern auch wichtige Zellen des Knochenmarks, die täglich Millionen neuer Blutzellen bilden. Das Blutbild des Krebskranken verschlechtert sich nach einigen Tagen Therapie massiv: Es fehlen unter anderem weiße Blutkörperchen, was die Abwehrkraft stark schwächt. Die Patienten sind daher sehr anfällig für Infektionserreger. Sie müssen mit hohen Dosen von Antibiotika behandelt werden. Meist muss man die Chemotherapie für eine Zeitlang absetzen, damit sich neue weisse Blutkörperchen bilden können. Diese Wartepausen nützen aber leider auch die Krebszellen, um sich zu vermehren. Man kennt heute einen Wachstumsfaktor, der als Medikament dient, der spezifisch die Vermehrung der weißen Blutkörperchen anregt. Damit bleibt ihre Anzahl auch während einer Chemotherapie weitgehend normal. Der Krebspatient ist weniger anfällig für Infektionserreger und die Behandlung kann bei Bedarf schneller wiederholt werden. Daneben werden Interferone als körpereigene, krebszerstörende Substanzen medikamentös eingesetzt. Primäre Reaktion des Immunsystems auf Krebszellen Die meisten Krebszellen produzieren tumorspezifische Antigene (Peptide) und präsentieren diese, wie die von Viren befallenen Zellen über die MHC I-Rezeptoren z. B. den cytotoxischen T-Zellen. Parallel dazu werden die Tc-Zellen durch Interleukin-12 aktiviert. Dies löst bei den Tc-Zellen die Produktion von Interleukin 12 und 10 aus, was die NK-Zellen aktiviert. Sie produzieren daraufhin Perforin usw. und leiten damit die Zerstörung und Lyse der Krebszelle ein.
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Ende des Biokurses Klasse 12.
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Weiterführende Quellen:
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