6. Immunbiologie

Ein erwachsener Mensch besteht aus etwa 10 Billionen Zellen, die Anzahl an Bakterien auf und in ihm beträgt etwa 100 Billionen! Bakterien finden wir in allen Lebensräumen und nur die wenigsten sind pathogen. Allerdings werden einige der schlimmsten Krankheiten des Menschen durch Bakterien ausgelöst: Cholera, Pest, Typhus, Diphterie, Milzbrand, Syphilis oder Borreliose gehören dazu.

Viren hingegen sind immer pathogen, denn sie benötgen einen Wirt zu ihrer Vervielfältigung, wobei dieser Wirt nicht immer der Mensch, sondern auch spezifisch Tiere, Pflanzen oder sogar Bakterien sein können!

Der Körper muss eine Strategie entwickelt haben, um sich gegen solche Eindringlinge zu wehren. Um dies besser verstehen zu können, beschäftigen wir uns vorab kurz mit deren Bau und Vermehrungszyklus:

Das Lymphsystem besteht aus Lymphgefäßen, Lymphknoten und Organ(teil)en Milz, Thymus, Knochenmark, Mandeln, Wurmfortsatz des Blinddarms:

Die allermeisten Krankheitserreger beseitigt bereits unsere angeborene Immunantwort. Sie reagiert unspezifisch auf alles Körperfremde, aknn also zwischen eigen und fremd unterscheiden. Dies ermöglichen spezielle Oberflächenproteine der körpereigenen Zellen, die sogenannten MHC 1-Rezeptoren (MHC = major histocompatibility complex).

Antikörper (Synonym: Immunglobulin) gehören zur Gruppe der globulären Proteine. Sie werden im Rahmen der humoralen spezifischen Immunantwort von den Plasmazellen gebildet und verklumpen die eingedrungenen Krankheitserreger. Spezifisch heißt dabei, dass die Information über die räumliche Form einer Oberflächenstruktur (=Antigen) in der Aktivierungsphase erkannt und in der Differnezierungsphase in den Plasmazellen und Gedächtniszellen gespeichert wird. Die folgende Filmsequenz zeigt den Aufbau eines Antikörpers:

Aufgaben:

• Beschreibe das Aussehen der 2 schweren und 2 leichten Ketten.
• Beschreibe den Aufbau einer Antigen-Bindungsstelle.
• Erkläre, wie Antikörper Krankheitserreger verklumpen können.
• Erkläre, was variable Region bedeutet.
• Die zwei schweren als auch die schweren mit den leichten Ketten werden durch Disulfidbrücken verbunden. Erkläre, wie es zur Ausbildung dieser Disulfidbrücken kommt (Tipp: denke dabei an eine bestimmte Aminosäuren).
• Antikörper sind Proteine. Proteine werden durch die Proteinbiosysnthese hergestellt. Die Information zu dieser Herstellung ist in einem oder wenigen Genen in der DNA gespeichert. Stelle eine Hypothese auf, wie es dem Immunsystem damit gelingt, trotz dieser genetischen Festlegung quasi alle vorstellbaren Antigenformen passend herzustellen.