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Definition: Was ist Immunologie?

Die Immunologie, die als Versuch begann, verschiedene Krankheitszustände zu verstehen und zu beeinflussen, ist die Wissenschaft, die sich auf das Studium sowohl der Struktur als auch der Funktion des Immunsystems konzentriert.

Neben der Grundlagenforschung, die sich auf die Funktionsweise des Immunsystems konzentriert, untersuchen Immunologen in der klinischen Immunologie auch, wie sich Störungen des Immunsystems selbst auf den Körper auswirken (indem sie gesunde Zellen angreifen).

Seitdem der Begriff Immunologie in den frühen 1900er Jahren geprägt wurde, ist eine Reihe von Unterdisziplinen hinzugekommen, die sich auf bestimmte Interessengebiete konzentrieren.

Zu den Teildisziplinen gehören:

• Molekulare Immunologie
• Zelluläre Immunologie
• Humorale Immunologie
• Immunogenetik

Zu den jüngsten Neuerungen in dieser Disziplin gehören:

– Eine genetische Mutation, die mit der Vorbeugung von HIV-Infektionen in Zusammenhang steht, führt nachweislich zu einem frühen Tod.

– Bei Mäusen hat sich gezeigt, dass eine Ernährungsumstellung die Interaktion zwischen T-Zellen und Bakterien beeinflusst.

– Bei Patienten mit Typ-I-Diabetes wurde ein abtrünniger Hybrid-Lymphozyt identifiziert – dieser neuartige Zelltyp wird mit Autoimmunität in Verbindung gebracht.

– Symbiotische Bakterien (z.B. im Darm) helfen Tieren nachweislich, bestimmte Krankheiten zu ertragen.

– Es hat sich gezeigt, dass die Exposition gegenüber Bakterien bereits im Mutterleib beginnt – dies hilft dem Fötus, sein Immunsystem frühzeitig zu entwickeln.

Das Immunsystem

Das Immunsystem ist ein komplexes System, das aus einer Reihe spezialisierter Organe, Zellen und Moleküle (Proteine) besteht. Gemeinsam verteidigen diese Akteure den Körper gegen Angriffe verschiedener fremder Eindringlinge, insbesondere Mikroben, die in der Regel Infektionen verursachen.

Viele Mikroben/Keime infizieren bestimmte Wirte aufgrund der günstigen Bedingungen, die der Wirt (bestimmte Zellen/Gewebe des Wirts) für Wachstum und Vermehrung bietet. Da diese Organismen jedoch dem Wirt schaden, ist es die Aufgabe des Immunsystems, den Körper vor ihnen zu schützen.

Obwohl das Immunsystem eine wichtige Rolle beim Schutz des Körpers vor verschiedenen fremden Eindringlingen spielt, gibt es Fälle, in denen es gesunde Körperzellen angreift, was zu Krankheiten und Allergien usw. führt.

* Das Immunsystem reagiert auf ein Antigen (z. B. Viren oder Moleküle einer Mikrobe usw.), das als Fremdmarker erkannt wird. Aus diesem Grund werden Gewebetransplantate in einigen Fällen abgelehnt.

Die Struktur des Immunsystems setzt sich aus folgenden Komponenten zusammen:

Angeborene und adaptive Immunität

Im Körper werden verschiedene Zellen, Proteine und Gewebe/Organe, die den Körper vor Eindringlingen schützen, in zwei Hauptsysteme unterteilt.

Dazu gehören:

Angeborenes Immunsystem

Das angeborene Immunsystem ist die erste Verteidigungslinie gegen Eindringlinge. Es wird als unspezifisch beschrieben und schützt den Körper durch folgende Mechanismen:

Physikalische Barriere – Die dichten Verbindungen zwischen Epithelzellen (der Haut) erschweren es Krankheitserregern, in den Körper einzudringen. In anderen Teilen des Körpers (Nase, Mund usw.) enthält die Epithelzelle schützende Merkmale wie Flimmerhärchen, die fremdes Material abfangen und so verhindern, dass es in den Körper eindringt.

Chemische Barrieren – Chemische Faktoren wie die sauren Bedingungen des Verdauungstrakts schaffen eine ungünstige Umgebung, in der einige eindringende Mikroorganismen nicht überleben können.

Zelluläre Reaktionen – Im Gegensatz zu anderen Zellen des Immunsystems sind die des angeborenen Immunsystems unspezifisch. Als solche reagieren sie nicht nur auf eine Reihe von eindringenden Mikroben und Materialien im Körper, sondern aktivieren auch spezifischere Zellen.

Beispiele für Zellen des angeborenen Immunsystems sind:

– Neutrophile – zirkulieren im Körper und zerstören eindringende Mikroben, indem sie sie aufnehmen (durch Phagozytose).

– Makrophagen – sind in vielen Geweben des Körpers zu finden. Sie fangen und zerstören eindringende Mikroben durch Phagozytose. Sie geben auch Signale ab, die andere Zellen an die betroffene Stelle locken.

– Dendritische Zellen – Sind in verschiedenen Geweben zu finden und dienen als Brücke zwischen den beiden Systemen der Immunität (angeboren und adaptiv). Sie zerstören jedoch auch eindringende Mikroben durch Phagozytose.

– Natürliche Killerzellen – Setzen Chemikalien frei, die den eindringenden Organismus zerstören.

Adaptive Immunität

Auch bekannt als das erworbene Immunsystem, übernimmt das adaptive Immunsystem, wenn Infektionen die erste Verteidigungslinie überwinden. Diese Verteidigungslinie ist im Vergleich zur ersten Verteidigungslinie langsamer.

Im Gegensatz zur angeborenen Immunität ist die adaptive Immunität antigenspezifisch, was bedeutet, dass die Zellen des adaptiven Immunsystems auf spezifische Moleküle des Erregers reagieren.

Zellen des adaptiven Immunsystems sind:

– T-Zellen – T-Zellen sind: Helfer-T-Zellen (aktivieren B-Zellen), zytotoxische T-Zellen (zerstören infizierte Zellen) und regulatorische T-Zellen (regulieren die Immunreaktion)

– B-Zellen – sezernieren große Mengen von Antikörpern (IgG, IgA, IgD, IgE, IgM), die spezifische Mikroben binden und neutralisieren.

Zweige der Immunologie

Als ein Zweig der Biologie, der sich mit dem Immunsystem befasst, ist die Immunologie auch in mehrere Unterdisziplinen unterteilt, darunter:

Molekulare Immunologie – ist ein Zweig der Immunologie, der das Immunsystem und die Prozesse des Immunsystems auf molekularer Ebene untersucht. Molekulare Immunologen befassen sich mit Prozessen wie der Signalisierung und Aktivierung von Immunzellen sowie der Struktur und Funktionsweise von Molekülen wie Rezeptoren und Mediatoren u.a.

Durch dieses Forschungsgebiet ist es nicht nur möglich geworden, die Funktionsweise des Immunsystems auf molekularer Ebene zu bestimmen, sondern auch verschiedene Aspekte des Systems für die Zwecke der Immuntherapie zu manipulieren.

Zelluläre Immunologie – Im Gegensatz zur Molekularbiologie konzentriert sich die Zellbiologie auf die verschiedenen Arten von Immunzellen, die in verschiedenen Geweben und Organen des Körpers zu finden sind. Dazu gehören Zellen wie die T- und B-Zellen.

Hier untersuchen Immunologen die verschiedenen Funktionen der Zellen und wie sie sich verändern (Vermehrung, Funktionen usw.). Dadurch ist es nicht nur möglich, die Funktionsweise der verschiedenen Immunzellen zu bestimmen, sondern auch die Zellen des Immunsystems auf der Grundlage ihrer Vermehrung, ihrer Funktionen und anderer allgemeiner Merkmale zu klassifizieren.

Immunogenetik – Dieser Zweig der Immunologie untersucht die Beziehung zwischen Genetik (Vererbung), Krankheit (oder bestimmten genetischen Bedingungen) und dem Immunsystem. Es handelt sich um einen wichtigen Zweig der Genetik, der es ermöglicht hat, mehr über die Geschichte verschiedener Krankheiten/Zustände im Zusammenhang mit dem Immunsystem zu erfahren.

Viele Allergien und Autoimmunerkrankungen können erbliche Aspekte haben. Mit Hilfe der Immungenetik ist es daher möglich, die Entwicklung bestimmter Krankheiten bei den Nachkommen aufgrund der Familiengeschichte zu verhindern.

Immunchemie – Wie die molekulare Immunologie ist die Immunchemie ein Zweig der Immunologie, der sich mit der Untersuchung verschiedener molekularer Mechanismen des Immunsystems beschäftigt. Durch histologische Schnitte erhalten Immunologen in dieser Teildisziplin detaillierte Kenntnisse über Proteine wie Antigene und Antikörper, die sie binden.

Eine Reihe von Techniken wird eingesetzt, um diese Strukturen und Prozesse sichtbar zu machen, um zu verstehen, wie diese Systeme funktionieren. Ein gutes Beispiel hierfür ist die Enzym/Substrat-Reaktion, mit der untersucht wird, wie Immunzellen mit eindringenden Organismen interagieren und diese zerstören.

Klinische Immunologie – ist die Untersuchung sowohl des Immunsystems als auch der Krankheiten/Mikroben, auf die es reagiert. Zu den Hauptkategorien der klinischen Immunologie gehören Autoimmunität, Immundefizienz und Überempfindlichkeit

Zu den anderen Zweigen/Unterdisziplinen der Immunologie gehören:

– Immunophysik – ein Zweig der Immunologie, der verschiedene Ansätze (biologische, physikalische usw.) zur Untersuchung und Manipulation verschiedener Immunmechanismen verwendet.

– Immunpathologie – Zweig der Immunologie, der untersucht, wie das Immunsystem (Zellen, Proteine usw.) auf verschiedene Organismen im Körper reagiert.

– Immuntoxikologie – befasst sich mit den Auswirkungen von Giftstoffen auf das Immunsystem. Dieser Zweig der Immunologie untersucht nicht nur, wie Immunzellen auf Toxine reagieren, sondern auch, wie sich diese Chemikalien auf die Zellen und andere Aspekte des Immunsystems auswirken.

Immunologische Tests

Immunologische Tests werden verwendet, um verschiedene Bedingungen zu testen und mehr über verschiedene Reaktionen und Mechanismen zu erfahren. Sie werden für verschiedene Arten von Routineuntersuchungen in Krankenhäusern sowie für Ausbildungszwecke in Labors verwendet.

Diese Tests machen sich zumeist das Immunsystem des Körpers zunutze, um Moleküle wie Hormone, Pigmente, Viren und andere nachzuweisen.

Die Beobachtung der Art der Moleküle, die sich im Körper an bestimmte Antikörper binden, kann helfen, die fremde Substanz und ihre Eigenschaften zu identifizieren. Im Labor werden zu diesem Zweck beispielsweise künstliche Antikörper (die den natürlichen Antikörpern ähneln) verwendet.

Beispiele für immunologische Tests sind:

Agglutinationstests – Beispiele für Agglutinationstests sind unter anderem der Bakterienagglutinationstest, der Partikelagglutinationstest und der Latexagglutinationstest. Mit diesen Tests ist es möglich, Agglutinationen (Verklumpungen) als Ergebnis von Reaktionen zwischen einem bestimmten Antigen und Antikörpern (Agglutininen) zu erkennen.

Enzymimmunoassays – Allgemein bekannt als Enzymimmunoassays (ELISAs) sind Enzymimmunoassays Tests, die zur Identifizierung bestimmter Antikörper oder Antigene in einer Probe verwendet werden. Dieser Test wird auch zur Quantifizierung des interessierenden Moleküls in einer Probe verwendet.

Western-Blot-Test – ist eine wichtige Technik in der Molekularimmunologie, die zur Identifizierung bestimmter Proteine verwendet wird. Bei der HIV-Diagnose wird diese Technik beispielsweise verwendet, um Antikörper des Virus durch die Trennung von Blutproteinen nachzuweisen.

Komplementärfixierung – Dies ist eine der am häufigsten verwendeten Methoden zur Identifizierung oder Prüfung des Vorhandenseins eines Antikörpers im Serum unter Verwendung eines Indikatorsystems.

Allergietests – Test zur Identifizierung/Bestimmung bestimmter Allergene und zur Diagnose von Überempfindlichkeit gegenüber verschiedenen Molekülen.

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