Immunologie

Krankheiten, die durch Bakterien verursacht werden, sind zum Beispiel eitrige Entzündungen der Haut, bakterielle Lungenentzündungen oder Blasenentzündungen. Bakterien spielen auch bei Lebensmittelvergiftungen eine Rolle (z. B. Salmonellen). Sie können sich in Lebensmitteln befinden, werden mitgegessen und verursachen dann Übelkeit oder Durchfall. Wenn Bakterien die Blutbahn, die Hirnhäute oder das Herz befallen, dann können sich schwerwiegende oder gar lebensbedrohliche Erkrankungen entwickeln. Bei Infektionen durch Bakterien können Antibiotika helfen, wieder gesund zu werden

Krankheiten, die durch Viren verursacht werden, sind zum Beispiel Erkrankungen der Atemwege wie Erkältungen oder Grippe. Auch einige Durchfallerkrankungen werden durch Viren ausgelöst. Andere Infektionskrankheiten, die durch Viren verursacht sind, sind zum Beispiel Masern, Röteln, Mumps und Windpocken. Bei Erkrankungen, die durch Viren ausgelöst werden, helfen Antibiotika nicht.

Es gibt eine Vielzahl bekannter Pilzarten, aber nur sehr wenige davon können beim Menschen unter bestimmten Bedingungen Krankheiten hervorrufen. Krankheiten, die durch Pilze verursacht werden, bezeichnet man medizinisch als Mykosen. Meist sind Haut, Nägel und Schleimhäute betroffen. Bei Menschen mit einer Abwehrschwäche können Pilze die inneren Organe befallen. Pilze können so zum Beispiel bestimmte Lungenentzündungen hervorrufen. Das Auftreten von Pilzinfektionen kann durch die Einnahme von Antibiotika begünstigt werden. Der Grund: Antibiotika töten teilweise auch Bakterien ab, die eine Pilzansiedlung verhindern.

Parasiten rufen nicht immer Krankheiten hervor, aber der Befall mit z.B. Flöhen oder Läusen ist zumindest sehr unangenehm. Zu den durch Parasiten ausgelösten Erkrankungen gehört z. B. Malaria, die in den Tropen auftritt. Diese fieberhafte Infektionskrankheit wird durch einzellige Parasiten (Plasmodien) verursacht. Andere Parasiten, wie zum Beispiel Toxoplasmen werden über Lebensmittel oder (anhaftende) Erde aufgenommen. Die Infektion verläuft symptomfrei oder mit leichten grippeähnlichen Symptomen. Bei Frauen kann die Erstinfektion (Toxoplasmose) in der Schwangerschaft zu einer Schädigung des Kindes führen.

• Ist bereits bei Geburt vorhanden und ist erster Abwehrmechanismus des Körpers gegen Pathogene

• Übernimmt unterschiedlichste Rollen in der Immunabwehr, vom „Auffressen“ (phagozytieren) von Pathogenen bis zur Mithilfe bei Aktivierung des spezifischen Immunsystems

• Bildet „erste Verteidigungslinie“ gegen Pathogene

• Hat kein „immunologisches Gedächtnis“

  
  

• Bedient sich u.a evolutionär erlernten molekularen Merkmalen von Pathogenen (sog. PAMPs = Pathogen Associated Molecular Patterns) zur Erkennung

  • Beispiel: Oberflächenstrukturen auf Bakterien

  • Neutrophile Granulozyten besitzen spezielle Rezeptoren für PAMPs und erkennen so Bakterien

  • Bakterien können dann phagozytiert und verdaut werden

  • Granulozyten schütten außerdem Stoffe aus, welche Bakterien in der Umgebung direkt zerstören

• Einer der humoralen Bestandteile des unspezifischen Immunsystems

• Besteht aus über 30 Proteinen, welche im Blut zirkulieren

• Kann über verschiedene Wege aktiviert werden und bindet dann

  Zelloberfläche von Mikroorganismen

• Führt zu „Kettenreaktion“ mit anderen Teilen des Systems

• Funktionen

  • Markierung der Mikroorganismen für restliches Immunsystem

  • Aktivierung von Makrophagen und Granulozyten

  • Direkte Zerstörung der Zellmembran

• Reagiert sehr spezifisch und effektiv auf Pathogene, benötigt jedoch initial Stunde und Tagen für Reaktion

• Benötigt für Reaktion ein Antigen (definiert als Struktur, welche vom spezifischen Immunsystem erkannt werden kann)

• Besteht aus B-Lymphozyten, Antikörpern (AKs) sowie T-Lymphozyten

1) Antikörper (A) und Krankheitserreger (B) bewegen sich frei im Blut.

2) Die Antikörper binden an die Krankheitserreger. Dies kann in verschiedenen Formen geschehen: Opsonisierung (2a), Neutralisierung (2b) und Agglutination (2c).

3) Der Phagozyt (C) nähert sich dem Krankheitserreger, und die Fc-Region (D) des Antikörpers bindet an einen der Fc-Rezeptoren(E) des Phagozyten.

4) Die Phagozytose findet statt, während der Erreger aufgenommen wird.

• „somatische Rekombination“= zufälliges Kombinieren von bestimmten Genabschnitten bei der Bildung des Aks

• Damit entsteht in jeder B-Zelle ein spezifischer AK, welcher gegen ein „zufälliges“ Antigen gerichtet ist

• Großteil dieser AKs wird niemals mit seinem Ziel in

  Kontakt kommen

• Bei Kontakt mit dem jeweiligen Antigen vermehrt

  sich die B-Zelle massiv und es entsteht eine „Armee“ von Zellen mit dem jeweiligen Antikörper

• Bildung von B-Memory-Zellen führt zu immunologischen Gedächtnis

• Reduzierte Menge AKs bleibt auch nach Infektion im Körper erhalten

• Zusätzlich können bei Re-Infektion AKs schneller nachgebildet werden

• Bekannte Pathogene können so beim nächsten Kontakt schneller und effizienter bekämpft werden

• Grundlage für Impfungen

• Problem: Bei der zufälligen Kombination können natürlich auch Antikörper gegen körpereigene Strukturen gebildet werden

• Daher werden B-Zellen mit Autoantikörpern ausselektiert

• Bei fehlerhaften Selektion: B-Zellen kommen im Körper mit dem Zielantigen in Kontakt, vermehren

  sich und es kommt zu einer gegen den eigenen Körper gerichteten Immunreaktion

• Einer der vermuteten Mechanismen zur Entstehung von Autoimmunerkrankungen

• Kann grundsätzlich gegen fast jede körpereigene Struktur gewendet sein

• Sowohl genetische Risikofaktoren als auch Umweltfaktoren

• Häufung in Industrienationen

• Beispiele:

• Rheumatoide Arthritis („Rheuma“)

• Hashimoto-Thyreoditis

• Diabetes Mellitus Typ 1

• Psoriasis/Schuppenflechte

• Systemsicher Lupus erythematodes (SLE)

• Erst 2007 entdeckt

• Häufigste autoimmune Hirnentzündung (jährliche Inzidenz aller autoimmun

  Enzephalitiden: 2 pro 100.000)

• vermutlich hohe Dunkelziffer

• Durchschnittliches Erkrankungsalter 23 Jahre, Frauen: Männer 4:1

• Organische Erkrankung, welche auch zu ausgeprägten psychiatrischen

MRT Anti-NMDA-Rezeptorenzephalitis

Symptomen führt • Wird aufgrund es Alters der Patient*Innen oft mit drogeninduzierter Psychose

o.a. verwechselt

• Unspezifischer Kationenkanal, welcher bei Bindung Neuron depolarisiert (somit Aktionspotential auslöst)

• Spielt eine wichtige Rolle bei Lern- und Erinnerungsprozessen

• Hohe Dichte in Hippocampus und Temporallappen

• Designerdroge PCP (Phencyclidin a.k.a. "Angel Dust") blockiert glutamaterge NMDA-Rezeptoren und erzeugt schizophrenieähnliche Symptome

• Aus diesem Befund wurde die Glutamat-Hypothese der Schizophrenie abgeleitet

• Glutamat quantitativ häufigster erregender Neurotransmitter im ZNS

• Besitzt bei Menschen eine Vielzahl von spezifischen Rezeptoren (beispielsweise AMPA, NMDA, mGluR1-8)

• In allen Hirnregionen zu finden

• Wichtig für die synaptische Plastizität des Hirns

• Körper bildet AKs gegen NMDA-Rezeptor (oft bei Tumorerkrankung- “paraneoplastisch“)

• Durch AKs kann Glutamat nicht mehr binden und Rezeptor wird abgebaut

• Neuronen werden durch Immunsystem angegriffen

• Es kommt zu Fehlern in der elektrischen Aktivität sowie zum Untergang zu Nervenzellen

• Verlauf über mehrere Wochen/Monate

• Prodromalphase: Kopfschmerzen, Übelkeit,

• subfibrile Temperaturen (wie grippaler Infekt)

• Schizophrenieformes Syndrom: Wesens- und

  Verhaltensänderungen, Denk- und Gedächtnisstörungen, Wahn und Halluzination, Katatonie

• Bewegungsstörungen, Bewusstseinsstörungen, epileptische Anfälle

• Autonome Instabilität: Herz-Kreislauf-Probleme, Temperaturschwankungen

• Insomnie und Tagesschläfrigkeit

• Beweisend: Nachweis von Antikörper gegen NMDA-Rezeptor in Blut und Liquor

• Zusätzliche Diagnostik:

  • Liquoruntersuchung

  • EEG

  • MRT

  • Suche nach Eierstock-Tumor bei

    Frauen (Assoziation 20%-60%)

• Möglichst frühzeitige Immuntherapie mit bspw. Glukokotikoiden („Cortison“)

• Filterung der Antikörper aus dem Blut per Plasmapherese oder Gabe von Immunsuppressiva

• Ziel: Abschwächung der körpereigenen Immunantwort

• Falls vorhanden: Tumorentfernung!

• Prognose ist stark von Dauer bis Beginn der Therapie abhängig

• Statistische Angaben sind aufgrund der geringen dokumentierten Fallzahl kritisch zu hinterfragen

• Vollständige Genesung (ca. 10% der Patienten)

• Leichte Defizite (65% der Patienten): Aufmerksamkeitsstörungen, Planung, Impulskontrolle, Schlafstörungen

• Schwere Defizite oder Tod (ca. 25% der Patienten, Mortalitätsrate ca. 5%)

• Rückfall im späteren Verlauf (15% der Patienten)

• Befasst sich mit Wechselwirkung zwischen Nerven-, Hormon- und Immunsystem

• Relativ junges Forschungsfeld (Erste Studie: Ader & Cohen 1975)

• PNI bewegt sich „zwischen den Bereichen Immunologie, Psychosomatik und Psychologie, Neurowissenschaften, Neurologie und Neuroendokrinologie“

• Vereinfacht: Bidirektionaler Austausch zwischen Immunsystem und Psyche

• Studie zeigt 1975, dass Funktionen des Immunsystem bei Ratten klassisch konditionierbar sind

• Dazu wurde ein konditionierter Reiz (Trinken von Wasser mit Saccharin) mit einem unkonditionierten Reiz (Injektion des Immunsuppressivum Cyclophosphamid) kombiniert

  • 1. Effekt: Konditionierte Geschmacksaversion = Ratten entwickeln im Verhalten Aversion gegen Wasser mit Sacharin, da das Cyclophosphamid starke Nebenwirkungen hervorruft

  • 2. Effekt: Immunsuppression = Ratten zeigen unter Cyclophosphamid verminderte Immunantwort auf standardisiertes Pathogen

• Beide Effekte waren nach der Konditionierung auch bei reiner Gabe

  des Wassers mit Saccharin reproduzierbar nachweißbar

• Immunsystem (insbesondere Makrophagen) spielt wichtige Rolle bei der Heilung von Wunden

• Marucha et al. 1998: Bei Prüfungsstress heilen standartisierte Wunden im Mund von

  Zahnmedizinstudierenden um 40% langsamer (8d vs. 11d); stark verminderte Bildung von heilungsfördernden IL-1b (-68%)

Friedmann et al. 2007: eudamonisches (≈Umgang mit den existentiellen Herausforderungen des Lebens) Wohlbefinden bei Frauen zwischen 61 und 91 Jahren korreliert mit niedrigeren Levels des entzündungsfördernden Stoffes Interleukin-6 (IL-6)

IL-6 ist Marker für chronische Entzündungsprozesse (aber auch chronischen Streß) und erhöhte Level sind mit erhöhter Mortalität bei Menschen >65 Jahren (Harris et al. 1999) assoziiert