Immunsystem

Inhalt

Funktionen des Immunsystems
Physikalische und chemische Barrieren (angeborene Immunität)
unspezifische Resistenz (angeborene Immunität)
Spezifische Resistenz (erworbene Immunität)
Antikörper
Arten von T-Zellen

Funktionen des Immunsystems

1. Tote, sterbende Körperzellen abfangen
2. Zerstören Sie abnormale (krebsartige)
3. Schützen Sie sich vor Krankheitserregern & Fremdmoleküle: Parasiten, Bakterien, Viren

Das Immunsystem hat 3 Verteidigungslinien gegen fremde Krankheitserreger:

1. Physikalische und chemische Barrieren (angeborene Immunität)

2. Nichtspezifische Resistenz (angeborene Immunität)

3. Spezifischer Widerstand (erworbene Immunität)

Physikalische und chemische Barrieren (angeborene Immunität)

Physikalische und chemische Barrieren bilden die erste Verteidigungslinie, wenn der Körper angegriffen wird.

Physikalische Barrieren

• Die Die Haut hat eine dicke Schicht abgestorbener Zellen in der Epidermis, die eine physikalische Barriere darstellt. Durch periodisches Ablösen der Epidermis werden Mikroben entfernt.
• Die Schleimhäute produzieren Schleim, der Mikroben einfängt.
• Haare in der Nase filtern Luft, die Mikroben, Staub und Schadstoffe enthält.
• Zilien säumen die Fallen der oberen Atemwege und treibt eingeatmete Ablagerungen in den Hals
• Urin spült Mikroben aus der Harnröhre
• Defäkation und Erbrechen – vertreiben Mikroorganismen.

Chemische Barrieren

• Lysozym, ein Enzym, das in Tränen, Schweiß und Speichel produziert wird, kann Zellwände zerstören und wirkt somit als Antibiotikum (tötet Bakterien ab).
• Magensaft im Magen zerstört Bakterien und die meisten Toxine weil der Magensaft stark sauer ist (pH 2-3)
• Speichel verdünnt die Anzahl der Mikroorganismen und wäscht Zähne und Mund
• Säure auf der Haut hemmt das Bakterienwachstum

Talg (ungesättigte Fettsäuren) bietet einen Schutzfilm auf der Haut und hemmt das Wachstum.

Hyaluronsäure ist eine gallertartige Substanz, die die Ausbreitung von Schadstoffen verlangsamt.

Unspezifischer Widerstand (angeborene Immunität)

Die zweite Verteidigungslinie ist unspezifischer Widerstand Dies zerstört Eindringlinge auf allgemeine Weise, ohne auf bestimmte Personen abzuzielen:

• Phagozytische Zellen nehmen alle Mikroben auf und zerstören sie, die in das Körpergewebe gelangen. Beispielsweise sind Makrophagen Zellen, die von Monozyten (einer Art weißer Blutkörperchen) stammen. Makrophagen verlassen den Blutkreislauf und gelangen in das Körpergewebe, um nach Krankheitserregern zu suchen. Wenn der Makrophagen auf eine Mikrobe trifft, geschieht Folgendes:
  1. Die Mikrobe bindet sich an den Phagozyten.
  2. Die Plasmamembran des Phagozyten erstreckt sich und umgibt die Mikrobe und nimmt die Mikrobe in die Zelle auf in einem Vesikel.
  3. Das Vesikel verschmilzt mit einem Lysosom, das Verdauungsenzyme enthält.
  4. Die Verdauungsenzyme beginnen, die Mikrobe abzubauen. Der Phagozyt verwendet alle Nährstoffe, die er kann, und verlässt die ruhen als unverdauliches Material und antigene Fragmente innerhalb des Vesikels.
  5. Der Phagozyt bildet Proteinmarker und sie gelangen in das Vesikel.
  6. Das unverdauliche Material wird durch Exozytose entfernt.

Die antigenen Fragmente binden an den Proteinmarker und werden auf der Plasmamembranoberfläche angezeigt. Der Makrophagen sezerniert dann Interleukin-1, das die T-Zellen aktiviert, um Interleukin 2 abzuscheiden, wie nachstehend unter spezifischer Resistenz beschrieben.

Eine Entzündung ist eine lokalisierte Gewebereaktion, die auftritt, wenn Ihr Gewebe d ist amaged und als Reaktion auf andere Reize. Eine Entzündung bringt mehr weiße Blutkörperchen an die Stelle, an der die Mikroben eingedrungen sind. Die Entzündungsreaktion führt zu Schwellungen, Rötungen, Hitze und Schmerzen.

Fieber hemmt das Bakterienwachstum und erhöht die Geschwindigkeit der Gewebereparatur während einer Infektion.

Spezifischer Widerstand (erworbene Immunität)

Die dritte Verteidigungslinie ist spezifischer Widerstand. Dieses System beruht auf Antigenen, die spezifische Substanzen sind, die in fremden Mikroben gefunden werden.

Die meisten Antigene sind Proteine, die als Stimulus für eine Immunantwort dienen. Der Begriff „Antigen“ stammt von ANTI-Körper-generierenden Substanzen.

Hier sind die Schritte einer Immunantwort:

1. Wenn ein Antigen von einem Makrophagen nachgewiesen wird (wie beschrieben) oben unter Phagozytose) bewirkt dies, dass die T-Zellen aktiviert werden.

   Die Aktivierung von T-Zellen durch ein bestimmtes Antigen wird als zellvermittelte Immunität bezeichnet. Der Körper enthält Millionen verschiedener T-Zellen, die jeweils auf ein bestimmtes Antigen reagieren können.

2. Die T-Zellen sezernieren Interleukin 2. Interleukin 2 bewirkt die Proliferation bestimmter zytotoxischer T-Zellen und B-Zellen.
3. Von hier aus folgt die Immunantwort zwei Pfaden: Ein Pfad verwendet zytotoxische T-Zellen und der andere verwendet B-Zellen.

Zytotoxischer T-Zell-Weg

• Die Zytotoxische T-Zellen können Antigene auf der Oberfläche infizierter Körperzellen erkennen.
• Die zytotoxischen T-Zellen binden an die infizierten Zellen und sezernieren Zytotoxine, die Apoptose (Zellsuizid) in der infizierten Zelle induzieren, und Perforine, die Perforationen in den infizierten Zellen verursachen.
• Beide Mechanismen zerstören den Erreger in der infizierten Körperzelle.

Klicken Sie hier, um eine Animation zu zytotoxischen T-Zellen anzuzeigen.

Auf die Animation folgen Übungsfragen. Klicken Sie hier, um weitere Übungsfragen zu beantworten.

Aktivierung einer Helfer-T-Zelle und ihre Rolle bei der Immunität:

T-Zell-Pfad

• T-Zellen können entweder die Mikroben direkt zerstören oder chemische Sekrete verwenden, um sie zu zerstören.

leichzeitig stimulieren T-Zellen die Teilung von B-Zellen und bilden Plasmazellen, die Antikörper und Gedächtnis-B-Zellen produzieren können.

• Wenn dasselbe Antigen später in den Körper gelangt, teilen sich die Speicher-B-Zellen, um mehr Plasmazellen und Speicherzellen zu bilden, die vor zukünftigen Angriffen durch dasselbe Antigen schützen können.
• Wenn die T-Zellen die B-Zellen aktivieren (stimulieren), um sich in Plasmazellen zu teilen, wird dies als Antikörper-vermittelte Immunität bezeichnet.

• Klicken Sie hier, um eine Animation zur Immunantwort anzuzeigen.

  Auf die Animation folgen Übungsfragen.

Antikörper

Antikörper (auch Immunglobuline oder Ig genannt) sind Y-förmige Proteine Diese zirkulieren durch den Blutkreislauf und binden an bestimmte Antigene, wodurch Mikroben angegriffen werden.

Die Antikörper werden durch das Blut und die Lymphe zur Invasionsstelle des Pathogens transportiert.

Der Körper enthält Millionen von verschiedenen B-Zellen, die jeweils auf ein bestimmtes Antigen reagieren können.

Es gibt 4 Klassen von Antikörpern (von den häufigsten bis zu den am wenigsten verbreiteten):

• IgG
• IgM
• IgA
• IgE
• IgD

Jeder Antikörper besteht aus vier Polypeptiden (Protein) ) Ketten: 2 schwere Ketten und 2 leichte Ketten. Beide schweren Ketten sind miteinander identisch und beide leichten Ketten sind miteinander identisch. Jede enthält eine konstante Region und eine variable Region. Die konstante Region bildet den Hauptteil des Moleküls, während Die variablen Regionen bilden die Antigen-Bindungsstelle. Jeder Antikörper hat 2 Antigen-b Inding-Sites.

Antikörper wirken auf verschiedene Arten:

1. Neutralisieren eines Antigens

Der Antikörper kann an ein Antigen binden und einen Antigen-Antikörper-Komplex bilden. Dies bildet einen Schutzschild um das Antigen und verhindert dessen normale Funktion. Auf diese Weise können Toxine von Bakterien neutralisiert werden oder eine Zelle kann verhindern, dass ein virales Antigen an eine Körperzelle bindet, wodurch eine Infektion verhindert wird.

2. Komplement aktivieren:

Komplement ist eine Gruppe von Plasmaproteinen, die von der Leber hergestellt werden und normalerweise im Körper inaktiv sind. Ein Antigen-Antikörper-Komplex löst eine Reihe von Reaktionen aus, die diese Proteine aktivieren. Einige der aktivierten Proteine können sich zusammenballen, um eine Pore oder einen Kanal zu bilden, der sich in die Plasmamembran einer Mikrobe einfügt. Dadurch wird die Zelle lysiert (aufgebrochen). Andere Komplementproteine können Chemotaxis und Entzündungen verursachen, die beide die Anzahl des weißen Blutes erhöhen Zellen an der Invasionsstelle.

3. Ausfällen von Antigenen

Manchmal können die Antikörper an dasselbe freie Antigen binden, um sie zu vernetzen. Dies führt dazu, dass das Antigen aus der Lösung ausfällt Dies erleichtert es phagozytischen Zellen, sie durch Phagozytose aufzunehmen (wie oben beschrieben).

Außerdem können die Antigene in den Zellwänden der Bakterien vernetzen, wodurch die Bakterien in einem Prozess zusammenklumpen Agglutination genannt, was es wiederum für phagozytische Zellen einfacher macht, sie durch Phagozytose aufzunehmen.

4. Erleichterung der Phagozytose

Der Antigen-Antikörper-Komplex signalisiert dem Angriff von phagozytischen Zellen. Der Komplex bindet auch an die Oberfläche von Makrophagen, um die Phagozytose weiter zu erleichtern.

Es gibt 3 Haupttypen von T-Zellen:

1. Zytotoxische T-Zellen

Diese Zellen sezernieren Zytotoxin, das die Zerstörung der DNA oder des Perforins des Erregers auslöst, bei dem es sich um ein Protein handelt, das Löcher in der Plasmamembran des Erregers erzeugt. Die Löcher bewirken, dass der Erreger lysiert (reißt).

2.Helfer-T-Zellen

Diese Zellen sezernieren Interleukin 2 (I-2), das die Zellteilung von T-Zellen und B-Zellen stimuliert. Mit anderen Worten, diese Zellen rekrutieren noch mehr Zellen, um den Erreger zu bekämpfen.

3. Speicher-T-Zellen

Diese Zellen bleiben nach der anfänglichen Exposition gegenüber einem Antigen ruhend. Wenn sich das gleiche Antigen erneut präsentiert, auch wenn es Jahre später ist, werden die Gedächtniszellen dazu angeregt, sich in zytotoxische T-Zellen umzuwandeln und zur Bekämpfung des Erregers beizutragen.

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