Aids - Segals Theorie erläutert: Funktion
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Inhaltsverzeichnis
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[Bearbeiten] Funktion und Wirkung
[Bearbeiten] Das Immunsystem
[Bearbeiten] Einleitung
Gifte, Krankheitserreger und Tumoren sind für den Körper schädlich. Das Immunsystem erkennt die Schädlinge und beseitigt sie. Ein geschwächtes Immunsystem kann Bakterien, Viren, Pilze und Tumoren nicht mehr ausreichend bekämpfen. Zum Immunsystem gehören Barrieren, unspezifische Abwehr und spezifische Abwehr. Eine Besonderheit des Hiv ist, dass es Zellen des Immunsystems befällt. Das Immunsystem funktioniert am besten, wenn sich der Mensch nicht ärgert und wenn das Blut basisch ist. Bei mehreren Infektionen gleichzeitig kann es die einzelne Infektion nicht mehr so gut bekämpfen. Impfungen bereiten das Immunsystem auf künftige Erreger vor oder verstärken seine Antwort bei gegenwärtigen Erregern.
Bei einer Infektion verzögert zunächst die unspezifische Abwehr die Vermehrung des Erregers. Die spezifische Abwehr braucht einige Zeit um eine Immunantwort zu erzeugen. Diese Antwort ist aber bei einer erneuten Infektion mit dem gleichen Erreger schneller und stärker. Indem der Mensch die Kinderkrankheiten bekommt, lernt sein Immunsystem die Krankheitserreger kennen. Später sind ihm dann die sich verändernden Erreger, wie Grippe, gefährlich.
[Bearbeiten] Einige Zellen des Immunsystems
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Zelle |
Funktion |
Entstehung |
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Makrophage, Monocyt |
Frisst Fremdkörper, die mit Antikörpern beladen sind. Trägt MHC 2. Präsentiert Antigene. Wandert in verschiedene Gewebe ein und regultiert deren Stoffwechselaktivität mit dem Botenstoff TNF- alpha. |
Entsteht aus Stammzellen und wandelt sich vom Monozyten in den Makrophagen um. |
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CD 4 - Zelle, T - Helferzelle |
Vermitteln zwischen Makrophage und B- Zelle. Lösen die Produktion von Antikörpern aus. |
Entstehen durch Selektion von T- Vorläuferzellen im Thymus. 1. Selektion: Fremd- Antigene. 2. Selektion: Selbst- Antigene. |
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CD 8 - Zelle, hier Cytotoxische Zelle, auch andere existieren |
Zerschneiden die Zellmembran körperfremder Schädlinge, zellvermittelte Abwehr. |
Entstehen wie CD 4 - Zellen ebenfalls im Thymus. |
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B - Zelle |
Wird zu Plasmazellen und Gedächtniszellen, die letztlich Antikörper bilden. |
Entsteht bei Vögeln im dem Organ "bursa fabricii", beim Menschen im Knochenmark. |
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Natürliche Killerzelle |
Vernichten Tumorzellen, mit Antikörpern belegte Zellen und virusexprimierende Zellen durch Aufschneiden der Zellmembran. |
Entsteht aus Stammzellen, ist aber nicht spezifisch für bestimmte Antigene. |
[Bearbeiten] Der Thymus
Er befindet sich beim Menschen im oberen Brustbereich. In der Pubertät spielt der Thymus eine Rolle beim Wachstum. Später wird er kleiner. Von der Rinde des Thymus wandern T- Vorläuferzellen zum Zentrum hin. Durch eine hohe Konzentration von TNF- alpha mutieren sie. Es werden in einem ersten Schritt die jenigen T- Zellen vernichtet, die nicht an MHC binden können. In einem zweiten Schritt werden die jenigen T- Zellen vernichtet, die gegen körpereigene Zellen gerichtet sind.
Im Thymus machen T- Zellen eine Reifung durch. Während sie am Anfang jeweils CD4 und CD8 Rezeptoren haben, gibt es am Ende nur T4 Zellen, ausschließlich mit CD4 und T8- Zellen, ausschließlich mit CD8.
[Bearbeiten] Erkennen der Schädlinge
Der Haupthistokompatibilitätskomplex mit seinen Molekülen MHC 1 und MHC 2 ermöglicht die Unterscheidung von schädlich und nützlich. Während alle Zellen MHC 1 tragen besitzen Makrophagen, Dendritische Zellen und B - Zellen zusätzlich MHC 2. Körpereigene Zellen präsentieren zunächst ihre eigenen Eiweiße auf dem MHC 1. Sind sie von einem Krankheitserreger befallen, so bauen sie zusätzlich die Bausteine zur Vermehrung des Krankheitserregers in ihren MHC 1 ein.
Makrophagen nehmen Schädlinge auf und präsentieren deren Eiweiße auf ihrer Oberfläche. Gleichzeitig senden sie den Reizstoff Interleukin 1 aus. T- Helferzellen bewegen sich daraufhin auf Makrophagen zu. Erkennt eine T- Helferzelle mit ihrem Rezeptor ein körperfremdes Antigen auf dem Makrophagen, so sendet sie den Reizstoff Interleukin 2 aus, der B- Zellen anregt. Passende B- Zellen kommen dann mit den Makrophagen in Kontakt und kommunizieren über das Antigen.
[Bearbeiten] Vernichten der Schädlinge
- Fremdkörper, die sich nicht mit MHC 1 ausweisen können, werden, z.B. durch Makrophagen erkannt und aufgefressen (unspezifische Abwehr).
- B- Zellen produzieren verschiedene Antikörper. Die Antikörper besetzen alle Rezeptoren des Eindringlings. Dieser kann nun nicht mehr an Wirtszellen andocken. Er wird schließlich von Makrophagen aufgenommen (spezifische, humorale Abwehr).
- Natürliche Killerzellen schneiden die Zellmembran des Eindringlings auf. Sie erkennen den Eindringling, weil er mit Antikörpern beladen ist, die von B- Zellen stammen.
- T8 - Killerzellen sind erkennen den Eindringling als körperfremd, weil sie das im Thymus gelernt haben. Sie schneiden ebenfalls die Zellmembran auf (spezifische, Zellvermittelte Abwehr).
[Bearbeiten] Das Hiv beeinflusst das Immunsystem
[Bearbeiten] Zusammenfassung
Es gibt verschiedene Ansichten über die schädigende Wirkung des Hiv auf das Immunsystem. Nicht zu übersehen ist, dass am Ende der Krankheit das Immunsystem nicht mehr funktioniert und dass sich deshalb die opportunistischen Infektionen ausbreiten.
- Das Hiv greift nur die T- Helferzelle an. Sind alle T- Helferzellen vernichtet, dann nimmt ihre Konzentration ab und das Immunsystem bricht zusammen. Weil das Hiv zunächst passiv in der Wirtszelle Winterschlaf hält, bricht die Krankheit so spät aus.
- Das Hiv greift T- Helferzelle und Makrophagen an. Der Makrophage wandert in den Thymus und sendet wegen seiner Aktivierung erhöht TNF- alpha aus. Damit schädigt er den Thymus, so dass keine T4- Zellen mehr reifen können. Damit nimmt die Konzentration der T4- Zellen ab und das Immunsystem bricht zusammen. Weil die Oberfläche des Hiv der Oberfläche der B- Zelle ähnelt, bekämpft das Immunsystem die eigene B- Zelle und hemmt sich damit selbst. Bis zur Zerstörung des Thymus kann das Hiv deshalb nicht vollständig vernichtet werden.
[Bearbeiten] Verlauf von Aids
[Bearbeiten] Inkubationszeit
Das Virus ist sehr empfindlich gegen Umwelteinflüsse. Durch Geschlechtsverkehr oder Bluttransfusion gelangt es in den Körper. Es vermehrt sich langsam. Zunächst sind keine Antikörper vorhanden. Damit ist das Virus mit den üblichen Antikörpertests nicht nachweisbar.
[Bearbeiten] Primärinfektion
Nach mehreren Wochen zeigen sich oft ähnliche Symptome wie bei einer leichten Grippe. Lymphknoten schwellen an und es treten Schmerzen und mäßiges Fieber auf. Makrophagen sind befallen und wandern in verschiedene Gewebe ein. Dort senden sie erhöht TNF- alfa aus und aktivieren die Zellen. Das Immunsystem beginnt schließlich das Hiv zu bekämpfen und Antikörper zu bilden.
[Bearbeiten] Latenzzeit
Dieser Abschnitt kann etwa 10 Jahre dauern. Die Zeit richtet sich nach der Dosis der Viren bei der Infektion sowie der Funktionsfähigkeit des Immunsystems. Die Antikörper anti- gp120 (Äußere Hülle) und anti- p24 (Innere Hülle) sind vorhanden. Es treten keine Beschwerden auf. Die Zahl der T- Helferzellen nimmt jedoch langsam ab. Der Patient gilt rechtlich nicht als krank. In der gesamten Zeit gelangen befallene Makrophagen in die Gehirnflüssigkeit (Liquor) indem sie die Blut- Hirnschranke überwinden. Um einen befallenen Makrophagen herum bildet sich ein Krater von zerstörten Neuronen. Selbst ohne Ausbruch von Aids wird so nach und nach das Zentralnervensystem zerstört.
[Bearbeiten] (A)ids (R)elated (C)omplex
Die Zahl der T4- Zellen hat über die kritische Grenze 200 ... 400 je Micro Liter Blut unterschritten. Es treten die gleichen Symptome wie bei der Primärinfektion auf. Sie sind aber stärker, weil das Immunsystem sich nicht mehr wehren kann. Erklärung für diese Symptome sind nicht Opportunistische Infektionen, sondern die Makrophagen, die mit Hiv befallen sind und die 500- fache Menge an TNF- alpha abgeben. Der Thymus ist zerstört und es bleibt nur eine leere, bindegewebige Hülle übrig. Der Antikörper anti- gp120 existiert noch und hemmt das Immunsystem. Der Antikörper anti- p24 ist nicht mehr vorhanden.
[Bearbeiten] Vollbild Aids
Es treten die Opportunistischen Infektionen auf, u.a. Pneumocystis, Toxoplasma und Kryptosporidium. Ursache ist, dass das Immunsystem ohne T- Helferzelle die B- Zelle nicht mehr aktivieren kann. Deshalb kann es keine Antikörper bereitstellen. Bevor der Patient schließlich stirbt, stellt das Gesundheitswesen nochmal einen Schwung teure Leistungen bereit, die aber nur kurzfristig verzögern.
[Bearbeiten] Befall der Wirtszelle
Es gibt zwei Mechanismen, mit denen das Virus in die Wirtszelle eindringen kann:
- Membranfusion: Beide Zellmembranen vereinigen sich. Damit liegt die RNA im Wirt vor.
- Endocytose: Das Hiv gelangt über die Stufen Coated Pit, Coated Vesicle und Uncoating in den Wirt. Es wird in ihm aufgenommen.
Die Rna des Hiv schreibt sich dabei einfach oder mehrfach in die Dna der Wirtszelle ein. Je häufiger seine Rna in der Dna der Wirtszelle vorkommt, umso schneller werden Kopien des Virus erzeugt. Bei Teilung des Wirtes erhalten beide Töchter auch die Virus Dna- Kopie. Weil das Hiv aber nur CD4- Zellen befällt, kann es nicht in die Keimbahn gelangen. Eine Weitergabe an Nachkommen erfolgt somit nicht über die Gene sondern durch Übertragung von Blut während der Geburt.
Als Wirtszellen befällt das Hiv Makrophagen und T- Helferzellen. Von Bedeutung ist der Makrophage, weil er dauernd überaktiviert ist. Dies ist aber die Voraussetzung, damit das Virus andocken kann. Erst wenn der Makrophage die T- Helferzelle aktiviert, kann das Hiv auch sie befallen.
Die befallene Wirtszelle zeigt gesteigerte Aktivität. Sie produziert jetzt bis zur Selbstaufgabe Viruskopien. Dabei lagert sie auf ihrer Oberfläche auch das Antigen p24 ein.
[Bearbeiten] Wirkung der befallenen Makrophagen
Beim Makrophagen steigt mit der Aktivierung gleichzeitig seine Aussendung von TNF- alpha auf das 500- fache. Der Makrophage wandert in verschiedene Gewebe ein und aktiviert diese. In besonders hoher Konzentration sondert er TNF- alpha im Thymus ab, so dass der Thymus zerstört wird. Nach Überwinden der Blut- Hirn- Schranke gelangen Makrophagen in das Zentralnervensystem, wo sie mit dem TNF- alpha um sich herum kleine Zerstörungskrater erzeugen. Mit dem Botenstoff Interleukin 1 aktiviert der Makrophage die T- Helferzelle. Die Bedeutung des Makrophagen ist, dass er zuerst infiziert wird und die Infektion der T- Helferzelle erst ermöglicht.
[Bearbeiten] Wirkung der befallenen T- Helferzellen
Die T- Helferzelle wird erst infiziert, nachdem der Makrophage infiziert wurde. Es gibt zwei Ansichten:
- T- Helferzellen werden nur vom jugendlichen Thymus gebildet und teilen sich später nur noch. Durch das Hiv werden sie vernichtet.
- T- Helferzellen werden auch vom Thymus des Erwachsenen gebildet. Zerstört der infizierte Makrophage den Thymus, dann können keine T- Helferzellen mehr gebildet werden.
Der Befall der T- Helferzellen spielt keine Rolle. Da nur wenige Zellen befallen sind, bleiben genug Zellen zum Erfüllen der Funktion übrig. Die T- Helferzelle aktiviert mit Interleukin 2 jedoch die Immunantworten gegen gp120 und p24.
[Bearbeiten] Der Antikörper anti- p24
Weil das Antigen p24 aus der inneren Hülle des Virus auf der Oberfläche der Wirtszelle eingelagert wurde, kann das Immunsystem mit ihm die virusstreuenden Zellen bekämpfen. Erst mit seiner Abnahme tritt die neue Qualität des ARC auf. Er ist Gegenstand der Impfung Remune von Jonas Salck. p24 ist ein Antikörper vom Typ IgG der späten, zellulären Abwehr. Die Zerstörung der Wirtszelle erfolgt durch das Komplementsystem. In der kommerziellen Anwendung kann man mit dem Vorkommen des Antigens p24 das Hiv unabhängig vom Antikörper anti- gp120 nachweisen, den man womöglich mit einer Impfung eingetragen hat.
[Bearbeiten] Der Antikörper anti- gp120
Auf ihm basiert eine Reihe kommerzieller Impf- Versuche, die aber misslangen. Ursache ist, dass das Antigen gp120 Beziehungen zu den Zellen des Immunsystems hat und dass sich bei einer solchen Impfung das Immunsystem selbst hemmt. Der anti- gp120 fällt viel später als anti- p24 ab, wenn der ARC bereits vorliegt. Auch dieser Antikörper ist vom Typ IgG der späten, zellulären Abwehr. Er belegt Bindungsepitope des Virus und blockiert es damit. Weil das Virus aber 72 Bindungsepitope hat, reicht die Konzentration der Antikörper nicht aus um die Vermehrung des Virus anzuhalten.