Unser Immunsystem ist vielschichtig. Das ist gut für unsere Gesundheit, macht es Studierenden aber schwer, Immunologie zu lernen. Bärbel Häcker hilft Ihnen, sich der Materie zu nähern. Leicht verständlich erklärt sie die Komponenten des Immunsystems sowie die zelluläre und die humorale Immunantwort. Sie erläutert, was Sie über die Mediatoren und die anderen Proteine im Immunsystem wissen sollten und vieles mehr. So ist dieses Buch ein Wegweiser für jeden, der sich in dem Labyrinth aus Makrophagen, Lymphozyten und Granulozyten zurechtfinden muss. So begleitet, können Sie der nächsten Klausur entspannt entgegensehen.
Inhaltsverzeichnis
Ü ber die Autorin 9
Einfü hrung 21
Ü ber dieses Buch 21
In diesem Buch verwendete Symbole 22
Was Sie nicht lesen mü ssen 22
Tö richte Annahmen ü ber den Leser 23
Wie dieses Buch aufgebaut ist 23
Teil I: Die Komponenten des Immunsystems 24
Teil II: Zellulä re 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
Anhä nge 24
Wie es weitergeht 25
Teil I: Die Komponenten des Immunsystems 27
Kapitel 1 Was Immunologie ü berhaupt ist 29
Was geht uns Immunologie an? 29
Die erste Welt bestand aus Antikö rpern, die zweite aus Zellinteraktionen . . . 30
Das Immunsystem ist zweigeteilt 31
Beschü tzt Sie von Anfang an - die angeborene Immunitä t 31
Folgt spä ter - die erworbene oder adaptive Immunitä t 33
Kommunikation zwischen Zellen 35
Die verschiedenen Arten der Immunitä t im Ü berblick 36
Kapitel 2 Die Mitspieler: welche Zellen fü r das Immunsystem wichtig sind 39
Phagozyten - Fressen aus Leidenschaft 39
Granulozyten: die Vielgestaltigen 39
Mononukleä re Phagozyten - die Allesfresser und Straß enkehrer 42
Prä sentation ist alles: die Feuermelder - dendritische Zellen 45
Zum Tö ten geboren - natü rliche 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
Zelloberflä chenmerkmale 55
Kapitel 3 Lymphorgane und das Lymphsystem: damit alles in richtigen Bahnen lä uft 59
Lymphe und Lymphgefä ß e 59
Primä re Lymphorgane: Ort der Hä matopoese und der Schulung von Lymphzellen 60
Knochenmark: Ort der Blutbildung und des immunologischen Gedä chtnisses 61
Thymus: Auch T-Zellen gehen an die Uni 62
Bursa fabricii: die mysteriö se Tasche 65
Sekundä re Lymphorgane: Orte des Antigenkontakts 66
Lymphknoten: immunologische Filter und Informationsbö rse 67
Milz: Ü berwachungsorgan fü r Antigene 69
Schleimhautassoziierte lymphatische Gewebe: Wä chter der Schleimhä ute 70
Immer auf der Wanderschaft - Lymphzellrezirkulation 71
Kapitel 4 Das zweiä stige Immunsystem: Auf zwei Beinen steht es sich besser 73
Das angeborene Immunsystem: mehr als eine Festungsmauer 74
Entzü ndung - das Feuer wird entfacht 74
Chemotaxis - angelockt von chemischen Signalen 75
Phagozytose - den Feind zum Fressen gernhaben 77
Natü rliche 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 Immunitä t und immunologisches Gedä chtnis - keine Allround-Waffen, sondern maß geschneiderte Schü tzen und Geschosse 91
Antikö rper: die Giftfä nger 93
B-Zellen: die Waffenschmiede 94
T-Zellen: die Wä hlerischen 95
Erkenne das Antigen: T- und B-Zell-Rezeptor 97
Molekü le des erworbenen Immunsystems 98
Gedä chtniszellen: Sie vergessen nichts, auch wenn Jahre vergehen 99
Kapitel 5 Antigene: Auslö ser fü r Immunreaktionen 101
Antigene: Socken fü r die Spü rhunde 101
Antigenitä t: je grö ß er und fremder, desto stä rker 102
Ganz genau: Antigenspezifitä t 103
B-Zell- und T-Zell-Epitope 104
Haptene und Carrier: Antikö rper durch Teamwork 104
Thymusabhä ngige und thymusunabhä ngige 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: Zellulä re Immunantwort 113
Kapitel 6 Der Haupthistokompatibilitä tskomplex: Erkenne dich selbst! 115
Histokompatibilitä tsgene bei Mensch und Maus 115
Kongene Mä use im Labor - ein Genort macht den Unterschied aus 119
MHC-Klasse-I-Molekü le: der Personalausweis jeder Zelle 120
MHC-Klasse-II-Molekü le: spezielles Serviertablett antigenprä sentierender Zellen 122
MHC-Klasse-IB-Molekü le 125
MHC-Klasse-III-Molekü le 125
MHC-Klasse-I-ä hnliche Molekü le 126
MHC-Polymorphismus 126
Nebenhistokompatibilitä tsantigene - keine Nebensache 128
Kapitel 7 T-Zell-Rezeptoren & Co. 129
Der lange Weg zum T-Zell-Rezeptor 129
Aufbau des Rezeptors: ß oder 131
-T-Zell-Rezeptoren: die Rä tselhaften 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, Mä nner! - Wenn Makrophagen ernst machen 137
Fressen, aufbereiten, darbieten: die Antigenprozessierer 139
Makrophagen und Antikö rperbildung 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 Zytotoxizitä t: der Todeskuss 153
Feind erkannt, Feind gekü sst, Feind gebannt: die Arbeit der Killerzellen 154
Speichergranula - die Patronenhü lsen der Killerzellen 155
Perforin - das Schieß pulver 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 Antikö rper - erkennen, binden, markieren 161
Die Welt der Theorien 161
Die Matrize beginnt zu brö ckeln 164
Eine Zelle, ein Antikö rper 166
Die Klonale Selektionstheorie 166
Gefreiter 72135, vortreten und vermehren! 168
Antikö rper - maß geschneiderte Waffen 169
Kapitel 12 Die Struktur der Immunglobuline 171
Gammaglobuline - die Chemiker kommen zum Zug 171
Vier Ketten fü r ein Molekü l 171
Kappa oder Lambda 172
Variabel und konstant 173
Isos, allos, idios - Variationen in Hü lle und Fü lle 174
Kapitel 13 Antigen-Antikö rper-Reaktionen 179
Epitop und Paratop: wie Schlü ssel und Schloss 179
Wo zarte Krä fte viel erreichen - die Bindung zwischen Antigen und Antikö rper 180
Passform und Affinitä t - je besser, desto stä rker 181
Spezifitä t und Kreuzreaktion 182
Prä zipitationen und die Gitterhypothese 182
Kapitel 14 Biologische Funktionen der Immunglobuline 185
Antikö rperklassen - fü nf im Bunde 185
Immunglobulin G: die Standardausfü hrung 185
Immunglobulin M: der Schnellstarter 186
Immunglobulin A: der Schleimhautantikö rper 187
Immunglobulin D: der B-Zell-Rezeptor 188
Immunglobulin E: der Allergievermittler 189
Kapitel 15 Der Antikö rpervielfalt auf der Spur 193
Keimbahn versus somatische Variation 193
Die Dreyer-Bennett-Hypothese 194
Genumlagerung - Probieren bis zum Erfolg! 195
Korrekte Antikö rperfaltung - von der Anstandsdame ü berwacht 200
Kapitel 16 Die Antikö rperantwort 201
Am Anfang steht Immunglobulin M 202
Die Sekundä rantwort: Beim zweiten Mal klappt es schon besser 203
Je lä nger, desto besser - die Affinitä tsreifung 205
Von M auf G, E oder A - der Antikö rperklassenwechsel 205
Kapitel 17 Antikö rpertechnologie - wenn Immunologen basteln 209
Die magische Gewehrkugel 209
Rekombinante Antikö rper auf Bestellung 214
Bispezifische Antikö rper: die Brü cke 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 nü tzliche Ergä nzung 219
Opsonisierung, Phagozytose und/oder Lyse von Bakterien 220
Beseitigung von Immunkomplexen 220
Verstä rkung der B-Zell-Antwort 221
Komplementaktivierung: Drei Wege fü hren zum Ziel 222
Der klassische Weg 222
Der alternative Weg: das Properdinsystem 225
Der Lektinweg 226
Ficoline: komplementaktivierende Lektine der angeborenen Immunitä t 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- : Leukozyteninterferon 233
Interferon-ß : Fibroblasteninterferon 234
Interferon- - Immuninterferon 234
Mx-Proteine: antivirale Torhü ter, die Ungebetene abhalten 235
MIF: der Makrophagen-Migrationshemmer 235
Interleukine - Botenstoffe zwischen Leukozyten 235
Interleukin 1 - der Entzü ndungsfö rderer 236
Interleukin 2 - der Wachstumsfaktor 237
3, 4, 5, 6, 7. . . - und noch mehr Interleukine 238
Tumor-Nekrose-Faktor: eine Proteinfamilie 239
TNF- - von der Membran abgespalten 239
TNF-ß - sezerniertes Homotrimer 240
Lymphotoxin ß - der Anker fü r TNF-ß 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
Natü rliche Tregs 248
Adaptive Tregs 250
Wenn die scharfen Hunde nicht von der Kette dü rfen 251
Kapitel 21 Immunologische Toleranz und Transplantation 253
Toleranz erwerben 253
Embryonale Toleranz: offen fü r alles 255
Klonale Eliminierung: Wer falsch reagiert, wird ausgemerzt 256
Hochdosis-Toleranzinduktion: die Ü berrumpelungstaktik 257
Niedrigzonentoleranz: Steter Tropfen hö hlt den Stein 257
Toleranzmechanismen: wie autoreaktive Zellen ausgeschaltet werden 258
Ü berprü fung der B-Zellen 258
Ü berprü fung der T-Zellen 259
Transplantationen - Spendergewebe muss weitgehend kompatibel sein 260
Der Fö tus - ein natü rliches Allotransplantat 264
Kapitel 22 Immunsystem und Krankheiten - wenn die Abwehr Kapriolen schlä gt 267
Immundefekte 267
Angeborene Immundefekte 268
Erworbene Immunschwä che 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 Spä ttyp 282
Erleichterung verschaffen 283
Autoimmunerkrankungen: wenn der Schuss nach hinten losgeht 284
Wenn der Wolf Rö te verursacht - Lupus erythematodes 286
Wenn Antikö rper die Schilddrü se ü berstimulieren - Morbus Basedow 287
Wenn Antikö rper mit Acetylcholin am Rezeptor konkurrieren - Myasthenia gravis 288
Wenn insulinbildende Zellen zerstö rt werden - Diabetes Typ I 290
Wenn T-Zellen als Serienkiller das Nervensystem angreifen - Multiple Sklerose 290
Aufgepasst - Immunü berwachung 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 gefä lschter Identitä t 298
Trojanische Pferde: Viren tarnen sich als harmlose Zelltrü mmer 299
Immer einen Schritt voraus: Antigenvariation 299
Wenn Bakterien Waffen unschä dlich machen 301
Wenn Jä ger 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 Antikö rper - eine Zelle 306
Kreuzreaktionen von Antikö rpern belegen die Klonale Selektionstheorie 306
Quantitative Prä zipitationsreaktionen 307
Entdeckung der V-Region von Antikö rpern 308
T-Zell-B-Zell-Kooperation bei der Antikö rperbildung 308
Das TH1-/TH2-Paradigma 310
Die Struktur der MHC-Molekü le und der rö ntgenkristallografische
Nachweis der Bindungsgrube von HLA-A2 310
Sequenzierung MHC-gebundener Peptide 311
Toll-ä hnliche Rezeptoren - die Wiedergeburt der angeborenen Immunitä t 312
Kapitel 25 Zehn plus sechs Nobelpreise fü r Immunologen 313
Emil von Behring - Besieger des Wü rgeengels 313
Robert Koch - Begrü nder 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 - Vä ter der Theorie der erworbenen Immuntoleranz 317
Gerald Edelman und Rodney Porter - Aufklä rer der Antikö rperstruktur 318
Rosalyn Yalow - Erfinderin des Radioimmunassays 319
George Snell, Jean Dausset und Baruj Benacerraf - Entdecker der Histokompatibilitä tsgene 319
Niels Kai Jerne, George Kö hler und Cesar Milstein - Theoretiker und praktische Anwender eines Paradigmas 320
Susumu Tonegawa - Entdecker des Ursprungs der Antikö rperdiversitä t 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 Immunitä t: dendritische Zellen und Toll-ä hnliche 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 Ü berblick 329
Immunisierung: Footpad oder ins Bä uchlein 329
Gewinnung von Antiseren 330
Lymphozyten aus Milz oder Lymphknoten gewinnen und trennen 330
Lymphozyten aus dem peripheren Blut gewinnen 332
Gewinnung adhä renter 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
Prä zipitationsreaktion in Gelen: Immundiffusion 340
Doppelte Immundiffusion (Ochterlony-Test) 340
Einfache radiale Immundiffusion 341
Immunelektrophorese 343
Tests auf Basis roter Blutkö rperchen 343
Hä magglutination 343
Hä molytischer 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
Zytotoxizitä tstest mit 51Chrom 353
HLA-Typisierung 355
Herstellung monoklonaler Antikö rper 357
Anhang B Glossar 361
Stichwortverzeichnis 373
