Description
Book SynopsisImmunologie Gegen dieses Buch ist keiner immun!
Unser Immunsystem ist komplex – zum Glück für unsere Gesundheit, aber auch zum Leidwesen aller, die sich mit der Thematik intensiv beschäftigen müssen, wie etwa Studenten. Bärbel Häcker hilft Ihnen, sich dieser Materie zu nähern. Leicht verständlich erklärt Sie die Komponenten des Immunsystems, die zelluläre und die humorale Immunantwort, was Sie über die Mediatoren und die anderen Proteine im Immunsystem wissen sollten und vieles mehr. So ist dieses Buch der ideale Wegweiser für jeden, der sich in dem Labyrinth aus Makrophagen, Lymphozyten und Granulozyten zurechtfinden muss.
Sie erfahren
- Wie die köpereigene Abwehr unsere Gesundheit aufrechterhält
- Wie sich angeborene und erworbene Immunität ergänzen
- Wie sich Defekte des Immunsystems auf den Körper auswirken
Table of ContentsÜber die Autorin 9
Einführung 21
Über dieses Buch 21
In diesem Buch verwendete Symbole 22
Was Sie nicht lesen müssen 22
Törichte Annahmen über den Leser 23
Wie dieses Buch aufgebaut ist 23
Teil I: Die Komponenten des Immunsystems 24
Teil II: Zelluläre Immunantwort 24
Teil III: Humorale Immunantwort 24
Teil IV: Mediatoren und andere wichtige Proteine im Immunsystem 24
Teil V: Regulation, Toleranz und Krankheiten 24
Teil VI: Top-Ten-Teil 24
Anhänge 24
Wie es weitergeht 25
Teil I: Die Komponenten des Immunsystems 27
Kapitel 1 Was Immunologie überhaupt ist 29
Was geht uns Immunologie an? 29
Die erste Welt bestand aus Antikörpern, die zweite aus Zellinteraktionen … 30
Das Immunsystem ist zweigeteilt 31
Beschützt Sie von Anfang an – die angeborene Immunität 31
Folgt später – die erworbene oder adaptive Immunität 33
Kommunikation zwischen Zellen 35
Die verschiedenen Arten der Immunität im Überblick 36
Kapitel 2 Die Mitspieler: welche Zellen für das Immunsystem wichtig sind 39
Phagozyten – Fressen aus Leidenschaft 39
Granulozyten: die Vielgestaltigen 39
Mononukleäre Phagozyten – die Allesfresser und Straßenkehrer 42
Präsentation ist alles: die Feuermelder – dendritische Zellen 45
Zum Töten geboren – natürliche Killerzellen 46
Lymphzellen – B und T sind Profis 48
B wie Bursa oder Bone 48
Auf den Thymus kommt es an 49
Mastzellen – randvoll mit Granula 54
Zelloberflächenmerkmale 55
Kapitel 3 Lymphorgane und das Lymphsystem: damit alles in richtigen Bahnen läuft 59
Lymphe und Lymphgefäße 59
Primäre Lymphorgane: Ort der Hämatopoese und der Schulung von Lymphzellen 60
Knochenmark: Ort der Blutbildung und des immunologischen Gedächtnisses 61
Thymus: Auch T-Zellen gehen an die Uni 62
Bursa fabricii: die mysteriöse Tasche 65
Sekundäre Lymphorgane: Orte des Antigenkontakts 66
Lymphknoten: immunologische Filter und Informationsbörse 67
Milz: Überwachungsorgan für Antigene 69
Schleimhautassoziierte lymphatische Gewebe: Wächter der Schleimhäute 70
Immer auf der Wanderschaft – Lymphzellrezirkulation 71
Kapitel 4 Das zweiästige Immunsystem: Auf zwei Beinen steht es sich besser 73
Das angeborene Immunsystem: mehr als eine Festungsmauer 74
Entzündung – das Feuer wird entfacht 74
Chemotaxis – angelockt von chemischen Signalen 75
Phagozytose – den Feind zum Fressen gernhaben 77
Natürliche Killerzellen 81
An ihren Mustern werdet Ihr sie
erkennen – Mustererkennungsrezeptoren 82
KIR-Rezeptoren: bloß nicht kirre werden 87
In der Waffenkammer des angeborenen Immunsystems 87
Erworbene Immunität und immunologisches Gedächtnis – keine Allround-Waffen, sondern maßgeschneiderte Schützen und Geschosse 91
Antikörper: die Giftfänger 93
B-Zellen: die Waffenschmiede 94
T-Zellen: die Wählerischen 95
Erkenne das Antigen: T- und B-Zell-Rezeptor 97
Moleküle des erworbenen Immunsystems 98
Gedächtniszellen: Sie vergessen nichts, auch wenn Jahre vergehen 99
Kapitel 5 Antigene: Auslöser für Immunreaktionen 101
Antigene: Socken für die Spürhunde 101
Antigenität: je größer und fremder, desto stärker 102
Ganz genau: Antigenspezifität 103
B-Zell- und T-Zell-Epitope 104
Haptene und Carrier: Antikörper durch Teamwork 104
Thymusabhängige und thymusunabhängige Antigene 105
Wirkung von Adjuvanzien 106
Die Natur ist voller Antigene 108
Proteine als Antigene 108
Virusantigene 108
Bakterienantigene 108
Tierische und pflanzliche Antigene 111
Teil II: Zelluläre Immunantwort 113
Kapitel 6 Der Haupthistokompatibilitätskomplex: Erkenne dich selbst! 115
Histokompatibilitätsgene bei Mensch und Maus 115
Kongene Mäuse im Labor – ein Genort macht den Unterschied aus 119
MHC-Klasse-I-Moleküle: der Personalausweis jeder Zelle 120
MHC-Klasse-II-Moleküle: spezielles Serviertablett antigenpräsentierender Zellen 122
MHC-Klasse-IB-Moleküle 125
MHC-Klasse-III-Moleküle 125
MHC-Klasse-I-ähnliche Moleküle 126
MHC-Polymorphismus 126
Nebenhistokompatibilitätsantigene – keine Nebensache 128
Kapitel 7 T-Zell-Rezeptoren & Co. 129
Der lange Weg zum T-Zell-Rezeptor 129
Aufbau des Rezeptors: αβ oder γδ 131
γδ-T-Zell-Rezeptoren: die Rätselhaften 132
Kombinatorik oder wie die Vielfalt der Rezeptoren entsteht 133
Co-Rezeptoren 135
Wie das Signal vom Rezeptor ins Zellinnere gelangt 135
Kapitel 8 Die Rolle der Makrophagen und dendritischen Zellen im Immunsystem 137
An die Waffen, Männer! – Wenn Makrophagen ernst machen 137
Fressen, aufbereiten, darbieten: die Antigenprozessierer 139
Makrophagen und Antikörperbildung 145
Makrophagen und die Entstehung von T-Helferzellen 146
Gefahr erkannt, Gefahr gebannt 146
Kapitel 9 Mechanismen der T-Zell-Kooperation 147
T-Zell-B-Zell-Kooperation 147
T-Zell-T-Zell-Kooperation 151
T-Zell-Makrophagen-Kooperation 151
Inhaltsverzeichnis 15
Kapitel 10 Zytotoxizität: der Todeskuss 153
Feind erkannt, Feind geküsst, Feind gebannt: die Arbeit der Killerzellen 154
Speichergranula – die Patronenhülsen der Killerzellen 155
Perforin – das Schießpulver wurde nicht vom Menschen erfunden 155
Selbstschutz vor der todbringenden Waffe Perforin 157
Andere Killerproteine in der Natur 158
Teil III: Humorale Immunantwort 159
Kapitel 11 Antikörper – erkennen, binden, markieren 161
Die Welt der Theorien 161
Die Matrize beginnt zu bröckeln 164
Eine Zelle, ein Antikörper 166
Die Klonale Selektionstheorie 166
Gefreiter 72135, vortreten und vermehren! 168
Antikörper – maßgeschneiderte Waffen 169
Kapitel 12 Die Struktur der Immunglobuline 171
Gammaglobuline – die Chemiker kommen zum Zug 171
Vier Ketten für ein Molekül 171
Kappa oder Lambda 172
Variabel und konstant 173
Isos, allos, idios – Variationen in Hülle und Fülle 174
Kapitel 13 Antigen-Antikörper-Reaktionen 179
Epitop und Paratop: wie Schlüssel und Schloss 179
Wo zarte Kräfte viel erreichen – die Bindung zwischen Antigen und Antikörper 180
Passform und Affinität – je besser, desto stärker 181
Spezifität und Kreuzreaktion 182
Präzipitationen und die Gitterhypothese 182
Kapitel 14 Biologische Funktionen der Immunglobuline 185
Antikörperklassen – fünf im Bunde 185
Immunglobulin G: die Standardausführung 185
Immunglobulin M: der Schnellstarter 186
Immunglobulin A: der Schleimhautantikörper 187
Immunglobulin D: der B-Zell-Rezeptor 188
Immunglobulin E: der Allergievermittler 189
Kapitel 15 Der Antikörpervielfalt auf der Spur 193
Keimbahn versus somatische Variation 193
Die Dreyer-Bennett-Hypothese 194
Genumlagerung – Probieren bis zum Erfolg! 195
Korrekte Antikörperfaltung – von der Anstandsdame überwacht 200
Kapitel 16 Die Antikörperantwort 201
Am Anfang steht Immunglobulin M 202
Die Sekundärantwort: Beim zweiten Mal klappt es schon besser 203
Je länger, desto besser – die Affinitätsreifung 205
Von M auf G, E oder A – der Antikörperklassenwechsel 205
Kapitel 17 Antikörpertechnologie – wenn Immunologen basteln 209
Die magische Gewehrkugel 209
Rekombinante Antikörper auf Bestellung 214
Bispezifische Antikörper: die Brücke zwischen Tumorzelle und T-Zelle 214
Teil IV: Mediatoren und andere wichtige Proteine im Immunsystem 217
Kapitel 18 Komplement – auf klassischen und alternativen Wegen 219
Komplement: eine nützliche Ergänzung 219
Opsonisierung, Phagozytose und/oder Lyse von Bakterien 220
Beseitigung von Immunkomplexen 220
Verstärkung der B-Zell-Antwort 221
Komplementaktivierung: Drei Wege führen zum Ziel 222
Der klassische Weg 222
Der alternative Weg: das Properdinsystem 225
Der Lektinweg 226
Ficoline: komplementaktivierende Lektine der angeborenen Immunität 228
Den Tiger im Zaum halten – der Schutz vor Komplement 228
Kapitel 19 Ohne Botenstoffe geht es nicht: Zytokine 231
Interferone – wer mischt sich hier ein? 232
Interferon-α: Leukozyteninterferon 233
Interferon-β: Fibroblasteninterferon 234
Interferon-γ – Immuninterferon 234
Mx-Proteine: antivirale Torhüter, die Ungebetene abhalten 235
MIF: der Makrophagen-Migrationshemmer 235
Interleukine – Botenstoffe zwischen Leukozyten 235
Interleukin 1 – der Entzündungsförderer 236
Interleukin 2 – der Wachstumsfaktor 237
3, 4, 5, 6, 7… – und noch mehr Interleukine 238
Tumor-Nekrose-Faktor: eine Proteinfamilie 239
TNF-α – von der Membran abgespalten 239
TNF-β – sezerniertes Homotrimer 240
Lymphotoxin β – der Anker für TNF-β 240
Koloniestimulierende Faktoren 241
Die Zytokinrezeptor-Familien 241
Der IL-2-Rezeptor 242
Teil V: Regulation, Toleranz und Krankheiten 245
Kapitel 20 Regulation: die Bremse des Immunsystems 247
Natürliche Tregs 248
Adaptive Tregs 250
Wenn die scharfen Hunde nicht von der Kette dürfen 251
Kapitel 21 Immunologische Toleranz und Transplantation 253
Toleranz erwerben 253
Embryonale Toleranz: offen für alles 255
Klonale Eliminierung: Wer falsch reagiert, wird ausgemerzt 256
Hochdosis-Toleranzinduktion: die Überrumpelungstaktik 257
Niedrigzonentoleranz: Steter Tropfen höhlt den Stein 257
Toleranzmechanismen: wie autoreaktive Zellen ausgeschaltet werden 258
Überprüfung der B-Zellen 258
Überprüfung der T-Zellen 259
Transplantationen – Spendergewebe muss weitgehend kompatibel sein 260
Der Fötus – ein natürliches Allotransplantat 264
Kapitel 22 Immunsystem und Krankheiten – wenn die Abwehr Kapriolen schlägt 267
Immundefekte 267
Angeborene Immundefekte 268
Erworbene Immunschwäche 271
MHC-Haplotyp und Erkrankungen 273
Allergien: Immunreaktionen auf Abwegen 275
Typ-I-Allergie vom Soforttyp 277
Allergie vom zytotoxischen Typ 279
Allergie vom Immunkomplextyp 280
Zellvermittelte Allergie vom Spättyp 282
Erleichterung verschaffen 283
Autoimmunerkrankungen: wenn der Schuss nach hinten losgeht 284
Wenn der Wolf Röte verursacht – Lupus erythematodes 286
Wenn Antikörper die Schilddrüse überstimulieren – Morbus Basedow 287
Wenn Antikörper mit Acetylcholin am Rezeptor konkurrieren – Myasthenia gravis 288
Wenn insulinbildende Zellen zerstört werden – Diabetes Typ I 290
Wenn T-Zellen als Serienkiller das Nervensystem angreifen – Multiple Sklerose 290
Aufgepasst – Immunüberwachung von Tumoren 291
Tumorspezifische Antigene 292
Ausgetrickst: Entkommensstrategien von Tumorzellen 293
Kapitel 23 Ausgetrickst: Krankheitserreger unterwandern das Immunsystem 295
Find’ mich doch! Mikroorganismen verstecken sich in Zellen 295
Fang mich doch, da bin ich doch! Listerien narren das Immunsystem 296
Bakterien mit Tarnkappe 297
Bakterien mit gefälschter Identität 298
Trojanische Pferde: Viren tarnen sich als harmlose Zelltrümmer 299
Immer einen Schritt voraus: Antigenvariation 299
Wenn Bakterien Waffen unschädlich machen 301
Wenn Jäger zu Gejagten werden: Mikroben attackieren Fresszellen 301
Teil VI Der Top-Ten-Teil 303
Kapitel 24 Zehn Meilensteine der Immunologie 305
Virenabwehr mit Interferon 305
Ein Antikörper – eine Zelle 306
Kreuzreaktionen von Antikörpern belegen die Klonale Selektionstheorie 306
Quantitative Präzipitationsreaktionen 307
Entdeckung der V-Region von Antikörpern 308
T-Zell-B-Zell-Kooperation bei der Antikörperbildung 308
Das TH1-/TH2-Paradigma 310
Die Struktur der MHC-Moleküle und der röntgenkristallografische
Nachweis der Bindungsgrube von HLA-A2 310
Sequenzierung MHC-gebundener Peptide 311
Toll-ähnliche Rezeptoren – die Wiedergeburt der angeborenen Immunität 312
Kapitel 25 Zehn plus sechs Nobelpreise für Immunologen 313
Emil von Behring – Besieger des Würgeengels 313
Robert Koch – Begründer der Infektionslehre 314
Paul Ehrlich – Vater der Seitenkettentheorie – und Ilja Iljitsch Metchnikow – Entdecker der Phagozyten 314
Charles Richet – Erforscher der Anaphylaxie 315
Jules Bordet – Entdecker von Alexin (Komplement) 315
Karl Landsteiner – Entdecker der Blutgruppen 316
Peter Brian Medawar und Frank Macfarlane Burnet – Väter der Theorie der erworbenen Immuntoleranz 317
Gerald Edelman und Rodney Porter – Aufklärer der Antikörperstruktur 318
Rosalyn Yalow – Erfinderin des Radioimmunassays 319
George Snell, Jean Dausset und Baruj Benacerraf – Entdecker der Histokompatibilitätsgene 319
Niels Kai Jerne, George Köhler und Cesar Milstein – Theoretiker und praktische Anwender eines Paradigmas 320
Susumu Tonegawa – Entdecker des Ursprungs der Antikörperdiversität 322
Joseph E Murray und E Donnall Thomas – zwei Transplantationschirurgen 322
Rolf Zinkernagel und Peter Doherty – Entdecker der MHC-Restriktion zellvermittelter Immunreaktionen 323
Ralph M Steinman, Bruce Beutler und Jules Hoffmann – die angeborene Immunität: dendritische Zellen und Toll-ähnliche Rezeptoren 324
James P Allison und Tasuku Honjo – eine neue Strategie zur Krebstherapie 326
Summa summarum 327
Anhang A Das immunologische Kochbuch: wichtige Methoden im Überblick 329
Immunisierung: Footpad oder ins Bäuchlein 329
Gewinnung von Antiseren 330
Lymphozyten aus Milz oder Lymphknoten gewinnen und trennen 330
Lymphozyten aus dem peripheren Blut gewinnen 332
Gewinnung adhärenter dendritischer Zellen 332
Gewinnung von Peritonealmakrophagen 334
Gewinnung von Knochenmarkmakrophagen 334
Trennen und Sortieren von Zellen 334
Durchflusszytometrie 334
Immunmagnetische Beads 336
Immunfluoreszenz 338
Direkte Immunfluoreszenz 339
Indirekte Immunfluoreszenz 339
Präzipitationsreaktion in Gelen: Immundiffusion 340
Doppelte Immundiffusion (Ochterlony-Test) 340
Einfache radiale Immundiffusion 341
Immunelektrophorese 343
Tests auf Basis roter Blutkörperchen 343
Hämagglutination 343
Hämolytischer Plaque-Test nach Jerne 345
Radioimmunassay 347
ELISA: enzyme-linked immunosorbent assay 348
xMAP und MagPix– viele Analyten auf einen Streich 349
Gemischte Lymphozytenkultur 352
Zytotoxizitätstest mit 51Chrom 353
HLA-Typisierung 355
Herstellung monoklonaler Antikörper 357
Anhang B Glossar 361
Stichwortverzeichnis 373
