Immunology - Humanbiologie an der Universität Hamburg

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Bakterien Eigenschaften und Mechanismus 

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Viren Eigenschaften und ihre Pathogenitätsmechanismen

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Parasiten Eigenschaften und ihre Pathogenitätsmechanismen 

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Pilze Eigenschaften und ihre Pathogenitätsmechanismen 

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Toxine Eigenschaften und ihre Pathogenitätsmechanismen 

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Tumore Eigenschaften und ihre Pathogenitätsmechanismen 

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Komplementsystem

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Was sind Dendritische Zellen, Eigenschaften 

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Arten dendritischer Zellen

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Was sind Hämatozyten?

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Wie entstehen Hämatozyten?

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Unterschied zwischen dem kleinen Lungenkreislauf und dem großen Körperkreislauf

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Immunology - Humanbiologie

Bakterien Eigenschaften und Mechanismus 
Eigenschaften:
•Prokaryoten, teils aktive Bewegung
• Vielfältige Gestalt und Größen (0,1-700 Mikrometer)
• Können auf Körperoberflächen (auch Epithelien im Organismus), im
Extrazellulärraum, im Cytosol und in Vesikeln einer Zelle leben
• Sporenbildner überleben unter Extrembedingungen
• Bestandteil der physiologischen Haut- und Darmepithelien (Kommensalen), wichtige Homöostasefunktion (1014 Bakterien bei 1013 Körperzellen), wohl auch in der Lunge

Pathogenitätsmechanismen
• Pathogen durch Vermehrung / Ernährung von Wirt, Immunreaktion oder toxische Substanzen
• Exotoxine (Toxin wirkt von außen auf Zelle) oder Endotoxine (Toxine sind Bestandteil der Pathogenoberfläche/ Bakterienmembran)
• Obligate oder fakultative Pathogenität
• Antibiotika sind wirksam

Immunology - Humanbiologie

Viren Eigenschaften und ihre Pathogenitätsmechanismen
 Eigenschaften:
•Besteht meist nur aus Nukleinsäure innerhalb einer Proteinhülle (Capsid)
• Haben keinen eigenen Stoffwechsel, sind daher auf Vermehrung in
Wirtszelle angewiesen, und nutzen deren Replikations- und
Translationsapparat
• Müssen daher Cytosol erreichen

Pathogenitätsmechanismen
• Pathogen durch lysogenen (in DNA des Wirts eingebaut,
aber Zelle wird nicht lysiert) oder lytischen Zyklus
(Wirtszelle produziert neue Viren und wird lysiert)
• Sind zusammen mit Viroiden, Virusoiden und
Retroelementen die Gruppe subzellulärer Erreger
• Motor der Evolution ?
• Antibiotika unwirksam

Immunology - Humanbiologie

Parasiten Eigenschaften und ihre Pathogenitätsmechanismen 
Eigenschaften:
•Meist größere Metazoen, aber auch Einzeller (Protozoen wie Plasmodium oder Toxoplasma)
• Uneindeutige Einteilung Makro- (größere Metazoen) und Mikroparasiten
(neben Protozoen auch Bakterien, Viren ?)
• Ekto- und Endoparasiten (leben außerhalb (Mücke) und innerhalb des
Wirts (Bandwurm)
• Inter- (Fuchsbandwurm) und intrazelluläre (Malaria) Endoparasiten
• Parasitoide häufig bei Insekten

Pathogenitätsmechanismen 
• Pathogen durch Ausbeutung des Wirts
• häufig lange Vermeidung des Absterbens des Wirts
• Pathogenität eines Erregers für einzelne Spezies sehr unterschiedlich, abhängig vom Lebenszyklus des Parasi

Immunology - Humanbiologie

Pilze Eigenschaften und ihre Pathogenitätsmechanismen 
Eigenschaften:
•Eukaryoten, neben Tieren und Pflanzen eigenes Reich
• Vermehrung durch Sprossung und Sporenbildung
• Riesige Vielfalt in der Ökologie und Nutzung durch den
Menschen (Penicilin, Molkereiprodukte etc)

Pathogenitätsmechanismen:
• Pathogen durch unterschiedliche Mykosen
• Einteilung pathogener Pilze in Dermatophyten, Hefe-
(Spross)pilze und Schimmelpilze
• Oberflächliche (Candida, Dermatophyten) und systemische
Mykosen (selten, nur bei Immunschwäche

Immunology - Humanbiologie

Toxine Eigenschaften und ihre Pathogenitätsmechanismen 
Eigenschaften:
•Grobe Einteilung:
Toxine, gebildet durch Pflanzen, Tiere, Bakterien, meist Proteine
• Toxine aus der Umwelt, chemische Verbindungen aller Arten

Pathogenitätsmechanismen:
• Pathogen durch unterschiedlichste Mechanismen
• Toxinwirkung ist immer dosisabhängig
• „Alle Dinge sind Gift, und nichts ist ohne Gift; allein die Dosis macht‘s, daß ein Ding kein Gift sei.“ Paracelsus 1538

Immunology - Humanbiologie

Tumore Eigenschaften und ihre Pathogenitätsmechanismen 
Eigenschaften:
•Mutierte körpereigene Zellen, die die pathophysiologische
Eigenschaft sich zu teilen und zu bewegen wiedergewonnen
haben
• Bestehen meist aus wenigen Zellen, die den Tumor aufrechterhalten können, und vielen Progenitoren, die die
Mikroumgebung bilden, aber leicht zu zerstören sind

Pathogenitätsmechanismen 
• Pathogen durch Verdrängung der Körpergewebe, dadurch
Beeinflussung der physiologischen Funktionen der Organe
bis zum Tod

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Komplementsystem
•Begriff eingeführt von Paul Ehrlich 1890 lat: „complementum“ („Unterstützung“) für das Immunsystem

• Besteht aus über 60 verschiedenen Proteinkomponenten, die alle in der Leber gebildet werden (Akute Phase Proteine)

• Proteolytische Kaskade, bei der ein Spaltprodukt jeweils das nächste Vorläuferprotein (Zymogen) spaltet, meistens sind Serin-Proteasen
beteiligt, wichtigstes gemeinsames Ziel ist die Bindung von möglichst viel C3b an Pathogene als zentrales Erkennungsmolekül.

Nomenklatur:
▪︎größere Spaltprodukte haben immer das Suffix „b“, bleiben vor Ort und sind an weiterer Kaskade beteiligt
▪︎kleinere Spaltprodukte haben immer das Suffix „a“(Achtung Ausnahme C2), diffundieren und wirken als Zytokine auf verschiedenste Weisen, unter anderem chemotaktisch und proinflammatorisch (C5a potentestes Anaphylatoxin)

Aktivierung:
▪︎über PAMPs/PRR‘s
~direkt an Pathogen (lectin pathway) oder
~indirekt über IgM und IgG an Pathogen (classical pathway) oder
▪︎spontan (alternative pathway)

• Kann Pathogene durch Lyse mittels MAC Komplex direkt zerstören, weitaus wichtiger ist aber die Opsonierung durch C3b (Markierung und „schmackhaft machen“) der Pathogene, um deren Erkennung und Phagozytose zu unterstützen

• Durch C3b und C4b können markierte Immunkomplexe durch Erythrozyten in Milz entsorgt werden

• Antikörperbindung zusammen mit Komplementbindung ist stärkstes Signal für Phagozytose

• Vielfältige Regulation notwendig, da durch amplifikatorische Kaskade gefährlich für den Organismus, alle Körperzellen exprimieren
inhibitorische Regulationsproteine für das Komplementsystem an ihrer Zelloberfläche

• Komplementsystem dient als genereller Gefahrensensor, auch für veränderte körpereigene Zellen, die durch veränderte Expression von
regulatorischen Proteinen an der Zelloberfläche erkannt werden („missing self“-Prinzip / vergleiche Mechanismus der natürlichen Killerzellen
über MHC I)

Immunology - Humanbiologie

Was sind Dendritische Zellen, Eigenschaften 

•Es sind Leukozyten

•Dendritische Zellen sind in fast allen
Körpergeweben anzutreffen

•Dendritische Zellen sind den
Makrophagen in Ihren Fähigkeiten sehr
ähnlich, man vermutet jedoch, daß
Dendritische Zellen stärker an der
Antigenpräsentation beteiligt sind

Antigen-präsentierende Zelle (MHC II),
wandert nach Antigenkontakt, Aufnahme
und Prozessierung in nächstgelegendes
lymphatisches Organ zwecks Aktivierung
von T-Zellen

•„Antigen-library“ aufgrund der Fähigkeit, an
langen zytoplasmatischen Ausläufern die
Antigene über Jahre zu „speichern“ (via Fc- und
Komplement (CR) Rezeptoren) und bei Bedarf
an Effektorzellen wieder weiterzugeben
(Immunkomplexe geclustert in Iccosomen – Teil
des Immunologischen Gedächtnis)

Immunology - Humanbiologie

Arten dendritischer Zellen
 Konventionelle Dendritische Zelle: Herkunft wahrscheinlich aus der myeloiden Reihe, Hauptfunktion ist Antigenpräsentation an T-Zellen

Plasmacytoide Dendritische Zelle: kleinere Subpopulation mit Herkunft wahrscheinlich aus der lymphoiden Reihe, bildet im Rahmen von
Virusinfektionen große Mengen an Interferonen

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Was sind Hämatozyten?
Im ganzen Tierreich sind Immunzellen bekannt, sie werden zumeist als Hämatozyten bezeichnet, und sind Bestandteil des Hämolymphsystems bei
Invertebraten. (Auch die Leukozyten von Vertebraten sind Hämozyten, werden jedoch selten so genannt).

Am besten untersucht sind die Hämozyten von Insekten, man findet und unterscheidet bei den meisten Spezies Prohämozyten, Granulozyten und
Plasmatozyten die allesamt mesodermalen Ursprung haben. Granulozyten und Plasmatozyten haben Phagozytosefähigeit und können sich amöboid
fortbewegen

Immunology - Humanbiologie

Wie entstehen Hämatozyten?
Hämozyten entstehen bei Insekten aus Mitose von freien Zellen in der Hämolymphe oder im Bereich von Hämatozytopoetischen Organen,
welche als Zellgruppen in der Nähe verschiedener Organe vorkommen.

Immunology - Humanbiologie

Unterschied zwischen dem kleinen Lungenkreislauf und dem großen Körperkreislauf
Die Kreisläufe für die Sauerstoffversorgung des Gewebes sowie der Aufbau des Herzens sind bei Vertebraten sehr unterschiedlich organisiert, beim Menschen
unterscheidet man einen kleinen Lungenkreislauf vom großen Körperkreislauf. Die Richtung des Blutflusses zum oder vom Herzen bestimmt die Klassifikation
eines Gefäßes als Arterie oder Vene, insofern sind im großen Körperkreislauf alle sauerstoffreichen Blutgefäße Arterien, und alle Sauerstoffarmen Venen, im
kleinen Lungenkreislauf ist dies genau umgekehrt.

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