PHYSISCHE & CHEMISCHE BARRIEREN

1.

IMMUNBIOLOGIE

VIREN

Viele Erkrankungen und Infektionen werden von Mikroben bzw. Mikroorganismen ausgelöst. Diese Leben nicht nur in der Umwelt, sondern auch auf und in unserem Körper. Schätzungsweise finden sich über 100 Billionen Mikroben auf oder in unserem Körper, wie etwa Bakterien, Viren oder Parasiten, Pilze.

ANGREIFER

Pestbakterium

Tube

rkelbazillus

Lis t erien

HI-Viren

E b ola V

irus

Grip

peviren

Angios trong ylus W urm

Mos

quito

mit Malariaerreger

Hausstaubmilbe

Ambrosiapolle

Schimmelpilz

BAK TERIEN

PAR ASITEN

POLLEN

PIL ZE

ANGRIFF &VERTEIDIGUNG

Das Immunsystem ist ein komplexes System aus verschiedenen Arten von unbeweglichen und beweglichen Zellen und Molekülen, die über den gesamten Körper verteilt sind. Die erste Verteidigungslinie bilden zahlreiche anatomische Sperren: Haut, Schleimhäute der Atemwege und Eingeweide, der Hautsäure-Schutzmantel oder auch die Magensäure.

K AMPF GEGEN INFEK TIONEN

Werden bei einer kleinen Verletzung oder einem Schnitt in die Haut die anato- mischen Barrieren durchbrochen und Erreger freigesetzt, wandern Neutrophile Granulozyten oder auch andere Fresszellen aus den Blutgefäßen in das Gewebe ein. Diese verschlucken Erreger im Ganzen. Anschließend töten sie die Erreger in ihrem Inneren ab, indem sie diese in kleine Stücke zerlegen und verdauen. Granulozyten sind bereits Teil der zweiten Verteidigungslinie: der sogenannten an-geborenen Immunantwort.

Das Immunsystem schützt unseren Körper vor Infektionen und Krankheiten und wird durch den Eintritt fremder Sub-stanzen (Antigene) aktiviert. Seine wesentliche Funktion besteht in der Beseitigung dieser körperfremden Substan-zen. Dafür ist es wichtig, dass das Immunsystem zwischen selbst und fremd unterscheiden kann. So ist sicher- gestellt, dass Krankheitserreger bekämpft werden, ohne dabei dem Körper selbst zu schaden.

ANGEBORENEIMMUNANT WORT

VERTEIDIGUNGSLINIE2.

ERWORBENEIMMUNANT WORT

VERTEIDIGUNGSLINIE3.

GR ANULOZ Y T DENDRIT ISCHE ZELLE

B -ZELLE T-ZELLE

MAKROPHAGE MAST ZELLE NK- K ILLERZELLE

Zellen des angeborenen Immunsystem erkennen Angreifer und lösen sehr schnell eine Immunantwort aus: binnen Minuten oder Stunden. Dabei ist ihre Reaktion unspezifisch, d.h. sie erkennen körperfremde Angreifer und beseitigen sie, unabhängig davon, ob der Körper bereits Kontakt zu dieser Substanzen hatte oder nicht.

Die dritte Verteidigungslinie bietet dauerhaften Schutz gegen spezifische Pathogene oder Fremdstoffe. Diese Immunzellen erkennen ganz bestimmte Strukturen auf der Oberfläche der Ein-dringlinge. Sie passen zu den Infektions- erregern wie ein Schlüssel zu seinem Schloss und leiten mit der Bindung deren Zerstörung ein.

Alle Immunzellen sind weiße Blutzellen und werden im Knochenmark gebildet. Sie entwickeln sich alle aus Blutstammzellen. Ausgereifte Immunzellen patrouillieren dann in den Blutgefäßen und im Lymphsystem, wobei die Lymphknoten und die Milz als Sammelstellen dienen.

Nach Entwicklung im Knochen-mark wandern T-Zellen in den Thymus und reifen dort.

Tötet infizierte Zellen und Krebszellen. Sie gibt auch Botenstoffe ab, die andere Immun-zellen alarmieren.

Sitzt in Haut- und Schleimhautgewebe und ist an allergischen Reaktionen beteiligt, indem Histamin und andere entzündliche Molekülen freigesetzt werden.

Fremde Substanzen werden durch die Makrophage gefressen und andere Immun- zellen alarmiert.

Patroulliert im Körper und signalisiert B- und T-Zellen, wo sich Erreger befinden und stimuliert das erwor-bene Immunsystem diese anzugreifen.

B-Zellen bilden Antikörpern gegen Eindringlinge. Aktive B-Zellen nennt man auch Plasmazellen. Langlebige B-Gedächtniszellen bleiben nach ein-er überstandenen Infektion im Körper. Sie können bei erneutem Kontakt mit einem bekannten Fremdkörper innerhalb weniger Stunden eine Immunreaktion auslösen, die das Ausbrechen einer Infektion verhindert.

T-Killerzellen erkennen und zerstören vor allem von Viren befallene sowie geschädigte Körperzellen. Sie können daher auch Tumorzellen zerstören. T-Helfer-zellen bilden Botenstoffe, die andere Immunzellen aktivieren – beispielsweise Makrophagen und B-Zel-len. Regulatorische T-Zellen hemmen die T-Zell-Reak-tion. Sie sorgen dafür, dass das Immunsystem nicht auf den eigenen Körper losgeht. T-Gedächtniszellen bilden ebenfalls ein “immunologisches Gedächtnis”.

Sehr schnell agierende Zelle, die zum Entzünd-ungsort eilt und Erre-ger frisst.

VERTEIDIGUNGSLINIE

WAS MACHEN B - UND T-ZELLEN?

T-Zelle bekämpft Zellen, die krank oder mit

Erregern befallen sind

gesunde und erregerfreie Zelle befallene Zelle

Antikörper

Antikörper

mit Antikörper markierte Viren

B-Zelle

Makrophagefrisst markiertes Bakterium

B-Zelle

Antikörper der B-Zellen binden an Bakterien, um sie als „Mahlzeit“ für Makrophagen zu markieren.

Antikörper der B-Zellen heften sich an Viren, damit diese nicht in Zellen eindringen können.

Um die Wirkung von Bakterien-Giften (Toxine) zu verhindern, umhüllen B-Zellen sie mit ihren Waffen: den Antikörpern.

Anhand der Oberflächenbeschaffenheit erkennt die T-Zelle befallene Zellen

B-Zelle

Bakterium

Bakterielle Toxine

Erreger (z.B. Virus) dringt in Zelle ein

(

(

mit Antikörper markiertes Bakterium

PHASEN DER ERWORBENEN IMMUNANT WORT

ANTIGEN - ERKENNUNG

ANTIGEN - ZERSTÖRUNG

IMMUNOLOG.GEDÄCHTNIS

APOP- TOSE

IMMUNZELL- AK TIV IERUNG

0 7

B

BB

B

14

T-KillerzellePlasmazelle

naive T-Zelle

T-Gedächtnis- zelle

antigen-präsentierende Zelle

naive B-Zelle

B-Gedächtnis- zelle

Zelltod >> Abnahme v. Effektor- zellen

21

TAGE NACH EINWIRKEN DES ANTIGENS

T

TT T

KLONALE E XPANSION

HUMOR ALE ABWEHR

ZELLUL ÄRE ABWEHR

DIFFERENZIERUNG

B

B B

B

T

T T

T

IMMUNZELLBILDUNG

KNOCHENMARK

THYMUS

MIL Z

LYMPHKNOTEN

Stammzellen

NK-Zelle

T-Zelle

B-Zelle

Granulo- zyten

Makro- phage

dendri- tische Zelle

Blut- plättchen

rotes Blut-

körperchen

fertige Zellen Vorläuferzellen

Max Planck Institute of Immunobiology & Epigenetics, Freiburg (2017)www.ie-freiburg.mpg.de

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