Transplantation

Def.: Eigentransplantation:    Körpereigene Gewebe werden verpflanzt.
 Körpereigenes Gewebe ist genetisch identisch -> keine Abstoßungsreaktion

Def.: Fremdtransplantation:   Körperfremde Gewebe werden verpflanzt.

Durch Gewebsverträglichkeitsgene (HLA*-Gene) auf dem Chromosom Nr.6  hat jeder Mensch eine individuelle Oberflächenstruktur auf den Körperzellen sog. Gewebsantigene oder HLA*-Antigene.
-> körperfremde Zellen lösen eine aktive Immunantwort aus gegen die transplantierten Gewebsantigene. Die Abstoßungsreaktion verläuft ähnlich wie eine normale Immunantwort. -> nach ca. 7 – 10 Tagen werden die fremden Zellen durch spezifische  T-Killerzellen und Antikörper angegriffen und zerstört.  
*HLA-System:(human leukocyte antigen) entspricht dem MHC=(major histocompatibility  complex)    = Hauptgewebsverträglichkeitskomplex

Abstoßungsreaktion :
Das fremde Gewebe ( d.h. Gewebe mit fremden Gewebsantigenen)  wird implantiert -> Gewebsantigene d.h. auf MHC I-Proteinen präsentierte Antigene werden von bestimmten T-Lymphozyten sog. cytotoxische T-Zellen oder T8-Zellen mit passendem Rezeptor als fremd erkannt -> Sensibilisierung und Differenzierung spezifischer T-Zellen zu T- Killerzellen (5 – 12 Tage)   -> in der Wirkungsphase lysieren die T-Killerzellen die Spenderzellen -> Bildung von T-Gedächtniszellen

 Folge: Abstoßungsreaktion

Beachte: Eine Wiederholung der Transplantation vom gleichen Spender führt zu einer beschleunigten Abstoßung!  Warum?

Gegenmaßnahmen:  Immunsuppressive (= immunschwächende) Medikamente
 1)      Cortison (NNR) hemmt Differenzierungsphase
2)      Hemmung der T-Zellen durch Medikamente (Cyclosporin)

Nachteil: Allgemeine Immunschwäche; erhöhte Infektanfälligkeit.

Schema: Aktivierung einer T-Killerzelle

Schema: Genetische Verwandtschaft und Transplantationsergebnis

Organtransplatationen beim Menschen

Transplantationsgenetik: siehe ABI LK 2000 (nicht mehr verlangt)
Die Gene des HLA-Systems liegen gekoppelt auf dem Chromosom Nr.6  Da Chromosomen paarweise vorkommen, hat jeder Mensch einen doppelten Satz von HLA-Genen. Jedes Gen kommt in mehreren Allelen vor. Sie werden kodominant vererbt.
Annahme: 4 HLA-Gene: A; B; C, D; jedes kommt in kodominanten Allelen vor (z.B.A1  ,A2 ,A3 ,A4...)
Ein Elternpaar sei in allen Genen heterozygot und beide seien genetisch in keinem Allel  identisch.
Wie lauten ihre Genotypen und mit welcher Wahrscheinlichkeit sind 2 Kinder dieses Paars histokompatibel, d.h. transplantationsgenetisch identisch d.h. zum gegenseitigen Organaustausch fähig?

Da die Zahl der Spenderorgane zu gering ist und da die Wahrscheinlichkeit gleicher Gewebsantigene statistisch gering ist, haben sich D, B, NL und A in der Stiftung "Eurotransplant" in Leiden (Holland) zusammengetan. Mit Seren wird beim Spenderorgan der HLA-Typus/ Blutgruppe u.a. getestet, um dann im Computer einen passenden Empfänger zu finden.

Allergie
Def.: Überempfindlichkeit gegen harmlose Antigene (=Allergene)
          Beispiele: Pollen, Katzenhaare, Kot der Hausstaubmilbe, Lebensmittelbestandteile...

Vermutete Ursachen:
- genetische Disposition
- zu perfekte Hygiene ("Schmuddel"-Hypothese)
- Synthetische Umwelt mit vielen künstlichen Stoffen in Nahrung und Wohnwelt

 

Ablauf der allergischen Sofortreaktion:

1)     Sensibilisierung: Das Allergen sensibilisiert best. B-Lymphozyten -> Differenzierung zu Plasmazellen (mit Hilfe von T-Helferzellen und Signalstoffen)  -> Produktion von Antikörpern vom Typ IgE.  Diese heften sich an die Oberfläche von sog. Mastzellen.

2)     Mastzellenaktivierung: Bei erneutem Kontakt mit dem Allergen binden sich die Allergene an die  IgE-Moleküle an der Oberfläche der sensibilisierten Mastzellen ->  Entleerung von Vesikeln mit Histamin -> Rötung, Juckreiz und Quaddeln (Asthma-Anfälle)
(Im schlimmsten Fall: Anaphylaktischer Schock =allergischer Schock -> Blutdruckabfall durch Gefäßerweiterung ->Kreislaufversagen -> Adrenalin-Spritze!)

 Therapien:
- Desensibilisierung durch wiederholte Injektion des bekannten Allergens unter die Haut. Ziel: Es sollen sich "normale" IgG-Antikörper bilden, die eingedrungene Allergene so schnell abfangen, dass die Mastzellen nicht aktiviert werden.
- Allergenvermeidung: Pollenwarnungen, Allergenarme Umwelt (Haustiere, Teppichböden, Polster, Betten, Nahrung..)
-Antihistaminika, Cortison..
-Blockierung der IgE-Rezeptoren

 

Autoimmunerkrankungen: Verlust der immunologischen Toleranz
Def. Immunologische Toleranz : Die immunologische Toleranz bezeichnet den Zustand des Immunsystems, körpereigene Substanzen und Gewebe ("Selbstantigene") als solche zu erkennen, aber nicht zu bekämpfen.
Im Gesunden verhindert die immunologische Toleranz überschießende Reaktionen gegen Selbst. Ein Verlust dieser Toleranz wird für die Entstehung von Autoimmunerkrankungen verantwortlich gemacht.
Das Immunsystem kämpft mit T-Killerzellen oder Auto-AK gegen körpereigene Gewebe ("Selbst-Antigene").
Ursache: Vermutlich liegt eine Verwechslung zwischen körpereigenen und körperfremden Oberflächen vor wegen chemischer Ähnlichkeit (molekulare Mimikry). Es kommt zu chronischen Entzündungsprozessen, die durch eine ständige Stimulierung von T-Helferzellen durch Antigen-präsentierenden Zellen gekennzeichnet sind. (z.B. rheumatische Erkrankungen)

  z. B. Diabetes Typ I (= Jugendiabetes).  (Störung der zellulären Immunantwort)
Killerzellen zerstören im Anschluss an eine Virusinfektion die Betazellen in der Bauchspeicheldrüse  
 -> keine Insulinproduktion mehr è Diabetes  

Myasthenia gravis: (Störung der humoralen I.Antwort)
Auto-AK gegen Azetylcholin-Rezeptoren in neuromuskulären Synapsen -> schnelle Ermüdung der Muskeln. (Atemlähmung)

Basedowsche Krankheit: AK gegen die TSH-Rezeptoren auf Schilddrüsenzellen ->Schilddrüsen-Aktivierung durch Nachahmung des TSH.

Multiple Sklerose: T-Killerzellen greifen Schwannsche Zellen an -> Die Myelinhüllen werden zerstört -> Erregungsleitung wird gestört -> Bewegungsstörungen.

Übungsfragen zum Abschluss:

  1. Nennen Sie Unterscheidungsmerkmale und Gemeinsamkeiten zwischen unspezifischer und spezifischer Immunabwehr!

  2. Warum ist die mikrobielle Besiedelung des Körpers wichtig für die Erhaltung der Gesundheit?

  3.  Beschreiben Sie den Aufbau eines Lymphknotens! Welche für die Abwehr wichtigen Zellen kommen in den Lymphknoten vor? Welche Aufgaben haben die Lymphknoten? Wo im Organismus kommen sie vor?

  4. Was sind AG-präsentierende Zellen und welche Aufgabe haben sie? Welche Zellen gehören dazu?

  5. Definieren Sie den Begriff  “immunoiogische Toleranz”!

  6. Nennen Sie die Funktionen von Cytokinen. Von welchen Zellen werden sie produziert?

  7. Beschreiben Sie die Aktivierung einer reifen B Zelle bis zur Antikörperproduktion.

  8. Definieren Sie "monoklonale AK"!

  9. Das Immunsystem reagiert auf ein transplantiertes Organ ähnlich wie auf eine Infektion. Warum?

  10. Einem Patienten wurde nach Abstoßung einer Niere erneut eine Niere verpflanzt. Besteht für diesen Patienten ein erhöhtes Abstoßungsrisiko?

  11. Eine F1- Maus und eine Inzuchtmaus haben gemeinsam, dass sie jeweils 50% ihrer Gene von Vater und Mutter tragen. Wie unterscheiden sich diese Mäuse?

  12. Wie erklärt man, dass ein transplantiertes Hautstück einer männlichen Maus von einer weiblichen Maus abgestoßen wird?

  13. Bei Nichtbeachtung der Blutgruppen kommt es bei Bluttransfusionen zu akuten Reaktionen. Welche und Weshalb?

  14. Worauf muss bei der Schwangerschaft einer „rhesusnegativen“ Mutter geachtet werden?

  15. Versuchen Sie so kurz wie möglich zu schildern, wie es möglich ist, dass eine millionenfache Vielfalt von AK in B-Lymphozyten genetisch codiert werden kann.

  16. richtige Aussage(n) ankreuzen:
    Die Klon-Selektionstheorie besagt, dass
    a. sich nur Lymphozyten mit passenden Antigen-Rezeptoren vermehren können
    b. sich nur Lymphozyten mit präsentierten Antigenen vermehren können
    c. B-Lymphozyten bei Kontakt mit Antigenen jeden passenden Antikörper herstellen können
    d. alle Lymphozyten mit nicht passenden Rezeptoren von Killerzellen zerstört werden

  17.  Menschen mit einer Zelloberfläche, die der eines bestimmten Krankheitserregers ähnlich ist,
    a. sind gegen diesen Erreger besser geschützt, da sie Antikörper leichter herstellen können.
    b. sind gegen diesen Erreger weniger geschützt, da ihr Immunsystem die Antigene schwerer erkennt.
    c. sind gegen diesen Erreger besser geschützt, da ihr Immunsystem die Antigene leichter erkennt.
    d. reagieren auf diesen Erreger wie jeder andere Mensch.

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