Unspezifische / angeborene Immunabwehr [Biologie, Oberstufe]
Summary
TLDRDieses Video ist der zweite Teil einer Serie über Immunbiologie, die sich mit dem angeborenen Immunsystem auseinandersetzt. Es erklärt, wie Tiere von Geburt an mit einem unspezifischen, aber spezifischen Mechanismus gegen Krankheitserreger ausgestattet sind. Die Abwehr beginnt mit physikalischen Barrieren und Schleimhäuten, gefolgt von zellulären und humoralen Komponenten wie Leukozyten, dem Komplement- und Interferonsystem. Diese Zusammenarbeit zwischen Zellkomponenten und humoralen Faktoren ermöglicht eine effektive Erkennung und Eliminierung von Pathogenen, die die Verteidigungslinien überwinden.
Takeaways
- 🛡️ Das angeborene Immunsystem ist die erste Verteidigungslinie des Körpers gegen Krankheitserreger und wird mit der Geburt vererbt.
- 🧬 Obwohl es als unspezifisch bezeichnet wird, sind die Mechanismen des angeborenen Immunsystems spezifisch und zielgerichtet.
- 🏠 Die erste Abwehrlinie besteht aus physikalischen Barrieren wie Haut, Schleimhäuten und chemischen Substanzen, die Erreger abwehren, bevor sie den Körper betreten.
- 🧫 Die Haut mit ihrem Säureschutzmantel und multiplen Zellschichten sowie die Schleimhäute sind effektive Barrieren gegen Mikroorganismen.
- 🌊 Die Tränenflüssigkeit und der Schweiß sind weitere Bestandteile der ersten Abwehrlinie, die Erreger abtransportieren und ihre Vermehrung verhindern.
- 🔍 Die zweite Abwehrlinie des angeborenen Immunsystems umfasst zelluläre und humorale Komponenten, die auf Aktivierung reagieren, um Pathogene zu eliminieren.
- 🔬 Mustererkennungsrezeptoren auf Zellen wie Makrophagen und Granulozyten erkennen spezifische Muster bei Pathogenen und aktivieren das Komplementsystem.
- 🩸 Das Komplementsystem besteht aus über 20 Plasmaproteinen, die eine Reaktionskaskade auslösen und zur Eliminierung von Pathogenen führen.
- 👨🔬 Phagozyten wie Makrophagen und Granulozyten sind wesentliche Bestandteile des Immunsystems und fressen Pathogene durch Phagozytose.
- 🌐 Interferone, eine Klasse von Zytokinen, spielen eine wichtige Rolle in der Abwehr von Infektionen und regulieren die Entzündungsreaktion.
- 🔑 Die Interaktion zwischen humoralen und zellulären Bestandteilen des Immunsystems ist entscheidend für die effektive Abwehr gegen Pathogene.
- 🛂 Die Abwehrzellen des angeborenen Immunsystems sind in der Lage, Pathogene zu erkennen, zu phagozytieren und die spezifische Immunantwort zu aktivieren.
Q & A
Was bildet den Inhalt des zweiten Teils der Videoreihe über Immunbiologie?
-Der zweite Teil der Videoreihe konzentriert sich auf die Bestandteile und die Funktionsweise des Immunsystems.
Wie viele Arten von Abwehrsystemen besitzen Tiere nach dem Video?
-Tiere verfügen über zwei Arten von Abwehrsystemen: das angeborene und das erworbene Immunsystem.
Was ist das angeborene Immunsystem und wie wird es von Geburt an vererbt?
-Das angeborene Immunsystem ist eine Immunabwehr, die wir von Geburt an besitzen und ist für das Bekämpfen von potenziell schädlichen Eindringlingen verantwortlich.
Woran kann die unspezifische Immunabwehr auch bekannt sein?
-Die unspezifische Immunabwehr wird auch als angeborene Immunabwehr bezeichnet und bekämpft jeden potenziell schädlichen Eindringling ohne Unterscheidung.
Inwiefern sind die Mechanismen des angeborenen Immunsystems spezifisch?
-Obwohl die angeborene Immunabwehr als unspezifisch bezeichnet wird, sind die Verteidigungsmechanismen tatsächlich spezifisch und zielgerichtet.
Was sind die Bestandteile der ersten Abwehrlinie des Körpers?
-Die erste Abwehrlinie besteht aus physikalischen Barrieren, Schleimhäuten und anderen chemischen Substanzen, die vor dem Eindringen von Krankheitserregern schützen.
Wie wirkt sich die Haut als physikalische Barriere im angeborenen Immunsystem aus?
-Die Haut, mit ihrem Säureschutzmantel und multiplen Zellschichten, bietet einen effektiven Schutz und muss von Bakterien durchdrungen werden, um den Körper zu erreichen.
Was sind die humoralen Bestandteile des angeborenen Immunsystems?
-Die humoralen Bestandteile des angeborenen Immunsystems sind z.B. das Komplement- und das Interferonsystem, die im Blute zirkulieren und bei der Pathogenbekämpfung helfen.
Wie funktionieren Mustererkennungsrezeptoren in Bezug auf das Erkennen von Krankheitserregern?
-Mustererkennungsrezeptoren, wie z.B. Toll-like Rezeptoren, erkennen spezifische Muster bei Krankheitserregern wie Zucker, Proteine oder Lipidmolekülstrukturen.
Was ist die Rolle von Phagozyten im angeborenen Immunsystem?
-Phagozyten, eine Gruppe von Leukozyten, sind für die Phagozytose von Krankheitserregern verantwortlich, also das Fressen und Aufsaugen von ihnen.
Wie beeinflusst das Komplementsystem die Bekämpfung von Pathogenen?
-Das Komplementsystem aktiviert eine Reaktionskaskade, die zur Beseitigung von Pathogenen führt, indem es direkt an die Oberflächenstrukturen bindet oder durch Antikörper an Pathogenen bindet und sie für Phagozyten markiert (Obsunisierung).
Was sind Interferone und welche Funktion haben sie im Immunsystem?
-Interferone sind eine Klasse von Zytokinen, die als Mediatoren wirken, z.B. indem sie Granulozyten zum Infektionsherd locken, Entzündungsreaktionen anregen und die Widerstandsfähigkeit von Zellen gegenüber Infektionen erhöhen.
Wie interagieren die zellulären Bestandteile des Immunsystems mit den humoralen Bestandteilen?
-Die zellulären Bestandteile wie Phagozyten und die humoralen Bestandteile wie das Komplement- und Interferonsystem arbeiten eng zusammen, um die Pathogenbekämpfung zu unterstützen und die Immunantwort zu koordinieren.
Was sind die Funktionen der verschiedenen Arten von Leukozyten im Immunsystem?
-Leukozyten wie Makrophagen, Granulozyten, Monozyten, natürliche Killerzellen und Mastzellen sind in der Lage, Pathogene zu phagozytieren, Zytokine zu produzieren, die Immunreaktion zu steuern und andere Abwehrzellen zur Entzündungsstelle zu locken.
Wie spielen Makrophagen eine Schlüsselrolle in der Aktivierung der spezifischen Immunantwort?
-Makrophagen aktivieren T-Zellen, indem sie nach der Phagozytose von Pathogenen Antigene auf ihrer Oberfläche präsentieren, was die nächste Stufe der Abwehrreaktion auslöst.
Outlines
🛡️ Grundlagen des Immunsystems
Der erste Absatz führt in das Thema des angeborenen Immunsystems ein, das als erste Verteidigungslinie des Körpers gegen Krankheitserreger dient. Es wird erläutert, dass das angeborene Immunsystem von Geburt an vorhanden ist und als unspezifisch gilt, da es jeden potenziell schädlichen Eindringling bekämpft. Es wird in zwei Abwehrlinien unterteilt: die erste Abwehrlinie bestehend aus physikalischen Barrieren und chemischen Substanzen, und die zweite Abwehrlinie, die nach Eindringen des Pathogens aktiv wird und zelluläre Bestandteile wie Leukozyten sowie humorale Komponenten wie das Komplement- und Interferonsystem beinhaltet.
🧬 Funktionsweise des Komplementsystems
Der zweite Absatz beschreibt die Rolle des Komplementsystems im Immunsystem. Es wird erklärt, dass das Komplementprotein direkt oder indirekt an Mikroorganismen binden kann, um diese für Phagozyten markieren zu können. Diese Prozesse, bezeichnet als Opsonisierung, erleichtern es den Phagozyten, Krankheitserreger zu erkennen und zu zerstören. Des Weiteren aktivieren Komplementproteine die Entzündungsreaktion, lösen die Zersetzung von Zellen durch Bildung von Poren in der Zellmembran aus und unterstützen die Immunantwort durch die Aktivierung von weiteren Phagozyten.
🔬 Zelluläre Bestandteile des angeborenen Immunsystems
Der dritte Absatz konzentriert sich auf die zellulären Bestandteile des angeborenen Immunsystems, insbesondere auf die Leukozyten. Es werden verschiedene Arten von Phagozyten wie Makrophagen, Granulozyten und Monozyten beschrieben, die für die Aufnahme und Verdauung von Mikroorganismen verantwortlich sind. Es wird auch auf die Rolle von Makrophagen bei der Aktivierung der spezifischen Immunantwort und die Bedeutung von Mustererkennungsrezeptoren für die Erkennung von Pathogenen eingegangen.
Mindmap
Keywords
💡Immunbiologie
💡Angeborenes Immunsystem
💡Physikalische Barrieren
💡Leukozyten
💡Komplementsystem
💡Obsunisierung
💡Interferonsystem
💡Zytokin
💡Mustererkennungsrezeptoren
💡Phagozytose
💡MHC-Moleküle
Highlights
Dieses Video ist der zweite Teil einer Serie über Immunbiologie, die sich auf die Bestandteile und Funktionsweise des Immunsystems konzentriert.
Tiere verfügen über zwei Arten von Abwehrsystemen: das angeborene und das erworbene Immunsystem.
Das angeborene Immunsystem ist von Geburt an vorhanden und bekämpft potenziell schädliche Eindringlinge ohne Unterscheidung zwischen ihnen.
Die angeborene Immunabwehr wird auch als unspezifische Immunabwehr bezeichnet, obwohl ihre Verteidigungsmechanismen spezifisch sind.
Die erste Verteidigungslinie des Körpers besteht aus physikalischen Barrieren wie Haut, Schleimhäuten und chemischen Substanzen.
Die Haut mit ihrem Säureschutzmantel und die Schleimhäute sind wichtige Barrieren, die Krankheitserreger abwehren.
Schleimhäute wie die im Nasen-Rachen-Darm-Trakt produzieren Schleim, der Mikroorganismen festhält und die Tränenflüssigkeit verhindert, dass Erreger wachsen können.
Die zweite angeborene Abwehrlinie ist aktiv, wenn Krankheitserreger den Körper betreten, und zielt darauf ab, die Pathogene schnell zu eliminieren.
Leukozyten und humorale Komponenten wie das Komplement- und Interferonsystem spielen eine wichtige Rolle in der zweiten Abwehrlinie.
Mustererkennungsrezeptoren auf Zellen wie Makrophagen und Granulozyten erkennen spezifische Muster bei Krankheitserregern.
Das Komplementsystem besteht aus über 20 Plasmaproteinen, die eine Reaktionskaskade auslösen, um Pathogene zu eliminieren.
Komplementproteine können direkt an Mikroorganismen binden oder durch Antikörper an Pathogene binden, um sie für Phagozyten markiert zu machen.
Die Bindung von Komplementproteinen an Pathogene erleichtert die Anheftung durch Phagozyten, was als Opsonisierung bezeichnet wird.
Komplementproteine können auch zur Bildung des Membranangriffskomplexes führen, der Zellen durch Perforierung in der Membran tötet.
Interferone sind Zytokine, die Entzündungsreaktionen anregen und die Widerstandsfähigkeit von Zellen gegenüber Infektionen erhöhen.
Abwehrzellen wie Makrophagen, Granulozyten und Monozyten sind in der Lage, Pathogene durch Phagozytose aufzunehmen und zu verdauen.
Makrophagen erkennen Pathogene, phagozytieren sie und sezernieren Zytokine, um die Immunreaktion zu steuern und andere Abwehrzellen anzuziehen.
Makrophagen präsentieren Antigene an die Oberfläche, um die spezifische Immunantwort zu aktivieren.
Die Interaktion zwischen angeborenen und erworbenen Immunantworten ist entscheidend für eine effektive Verteidigung gegen Krankheitserreger.
Transcripts
[Musik]
dieses Video bildet den zweiten Teil
einer Videoreihe zu Immunbiologie in der
wir uns intensiv mit den Bestandteilen
und der Funktionsweise des Immunsystems
auseinandersetzen wir wissen aus dem
letzten Video dass Tiere über zwei Arten
von Abwehrsystemen verfügen um sich
Krankheitserregern zu erwehren eines
davon bildet das angeborene Immunsystem
welches wir nachfolgend genauer
betrachten wollen wie der Name bereits
erahnen lässt haben wir diese Art der
Immunabwehr von Geburt an denn wir Erben
sie äußerst nützlich von Geburt an mit
einem Abwehrsystem ausgestattet zu sein
in einer weltvorlage Gefahren voller
pathogenen das heißt krank machen und
Stoffen wie zum Beispiel Viren und
Bakterien manchmal wird die angeborene
Immunabwehr auch als unspezifische
Immunabwehr bezeichnet weil sie jeden
potenziell schädlichen Eindringling
bekämpft ohne dabei einen Unterschied
zwischen ihnen zu machen trotzdem ist
der Begriff durchaus irreführend denn
die Mechanismen an sich zur Verteidigung
sind durchaus spezifisch und damit
keineswegs willkürlich wie ihr
nachfolgend noch erfahren werdet schauen
wir uns die angeborene Immunabwehr
genauer an sie stellt die erste
Verteidigungslinie des Körpers dar und
kann selbst noch einmal in zwei
abwehrlinien unterteilt werden die erste
Abwehrlinie zu der physikalische
Barrieren Schleimhäute und andere
chemische Stoffe zählen ist schon dann
aktiv bevor ein potenzieller
Krankheitserreger in den Körper gelangt
ein pathogenen wird schon dann mit
dieser Abwehrlinie konfrontiert sobald
er auf der Oberfläche eines Tieres
landet
die Hürden für ein Bakterium diese erste
Verteidigungslinie zu überwinden sind
beträchtlich zum einen stellt die Haut
mit ihrem Säureschutzmantel ein äußerst
wirkungsvollen Schutz dar eine intakte
funktionsfähige Epidermis die oberste
Schicht der Haut muss zudem als
physikalische Barriere erst einmal von
einem Bakterium durchdrungen werden und
wir sprechen hierbei von etwa 30
Zellschichten von denen die oberen auch
noch tot und vollkommen verhorn sind
neben der Haut bilden auch die
Schleimhäute aus Nase Mund und
Magen-Darm-Trakt eine wichtige Barriere
ihr wisst das Schleimhäute Schleim
produzieren und dieser Schleim hält
wiederum Mikroorganismen fest
Tränenflüssigkeit spült nicht nur
Erreger aus sondern sie ist auch leicht
salzig wie wahrscheinlich jeder von euch
schon mal probieren konnte so dass
Erreger keine Möglichkeit geboten wird
wachsen zu können aber auch Schweiß und
Verdauungssäfte sind sauer
auch wenn die erste Abwehrlinie äußerst
effektiv Krankheitserreger bekämpft es
gelingt ihr nicht immer pathogene
abzuwehren für den Fall dass
Krankheitserreger in den Körper gelangt
sind wird eine zweite angeborene
Abwehrlinie aktiv mit dem Ziel die
pathogene schnell zu eliminieren dabei
spielen sowohl zelluläre Bestandteile
allen voran Leukozyten das heißt weiße
Blutzellen als auch humorale Komponenten
wie das Komplement und interferon-system
eine wichtige Rolle wie ihr gleich noch
sehen werdet Humor ist lateinisch und
bedeutet Flüssigkeit wenn man von
humoralen Bestandteilen spricht meint
man also nicht zelluläre Bestandteile
die im flüssigen Blut bzw der
Gewebsflüssigkeit zirkulieren
egal ob humoraler oder zellulärer
Bestandteil des Abwehrsystems
zuallererst muss erkannt werden dass es
sich um ein pathogen handelt und nicht
um einen körpereigenen Stoff es gibt
sogenannte mustererkennungsrezeptoren
wie zum Beispiel die tollen like
Rezeptoren auf der Oberfläche bestimmter
Zellen zum Beispiel Makrophagen
Granulozyten und dendritische Zellen
welche spezifische Muster bei den
Krankheitserregern erkennen zum Beispiel
spezielle Zucker Protein oder
lipid-moleküle sobald ein potenziell
schädliches pathogen von einem dieser
Rezeptoren als solches erkannt wird wird
in einem komplexen molekularen Vorgang
das Komplementsystem aktiviert
schauen wir uns die Komplementproteine
etwas genauer an im Blut der Wirbeltiere
sind über 20 Plasmaproteine enthalten
die ein sogenanntes Komplementsystem
bilden beispielsweise ist in der
Abbildung unten rechts der
komplementfaktor C1 abgebildet ein
Komplex aus verschiedenen Proteinen
dieses Protein sowie weitere Proteine
des Komplementsystems sind zunächst
inaktiv können aber sowohl durch die
angeborenen als auch adaptiven
Abwehrreaktionen aktiviert werden und
lösen dann eine Reaktionskaskade aus
eine Vielzahl weiterer molekularer
Ereignisse bei der ein jeweiliges
Protein das nächste aktiviert und
schließlich zur Eliminierung des
pathogens führt
dies geschieht wie folgt entweder bindet
ein komplementprotein direkt an
bestimmte Oberflächenstrukturen eines
Mikroorganismus oder aber es erkennt wie
hier dargestellt ein Antikörper und
bindet an diesen welcher wiederum an der
Oberfläche des Mikroorganismus an einem
sogenannten Antigen gebundenes beide
Vorgänge sowohl die direkte Bindung von
komplementproteinen und Mikroorganismus
oder die indirekte Bindung von
komplementprotein an einen am
Mikroorganismus gebundenen Antikörper
hat zur Folge das Phagozyten den
Krankheitserreger erkennen und zerstören
Phagozyten aus dem letzten Video wisst
ihr das Phagozyten eine Gruppe der
Leukozyten der weißen Blutzellen
darstellen
Phagozyten sind zur Phagozytose befähigt
zur fakozytose befähigt heißt zum
Fressen befähigt Krankheitserreger
können von diesen Zellen umschlossen und
gefressen werden
diesen Vorgang das kompliment-proteine
an pathogene binden und diese für die
fagozytose markieren bezeichnet man als
obsunisierung absolonisierung wird in
manchen Schulbüchern bildhaft mit
schmackhaft machen übersetzt denn die
Bindung von komplimentproteinen an
pathogene erleichtert das Phagozyten
sich an diese zu heften die pathogene
werden ihnen sozusagen schmackhaft
gemacht neben diesem Vorgang aktivieren
weitere Phagozyten die
Entzündungsreaktion und locken wiederum
Phagozyten zum Ort der Infektion
außerdem lüsieren zersetzen die
Komplementproteine eingedrungener
schädliche Zellen indem sie Poren auf
deren Oberfläche bilden
genauer gesagt können Kompliment
Proteine zur Bildung des sogenannten
Membran angriffskomplexes führen der die
Zielzelle unter anderem durch
purenbildung in der Zellmembran
perforiert so dass ihr Zellinhalt
austritt und sie abstirbt
ihr merkt also die Funktion des
Komplementsystems sind unglaublich
vielfältig ein pathogen kann von diesem
zersetzt werden über die
Komplementproteine kann die
Entzündungsreaktion stimuliert werden
auch die obsonisierung findet hier über
diese Proteine statt ein weiterer
humoraler Bestandteil bildet das
interferonsystem wenn eine Zelle durch
einen pathogen infiziert wird erzeugt
sie geringe Mengen Interferone
Interferone sind eine Klasse der
Zytokine nicht verunsichern lassen wenn
ihr also nur von Zytokinen gelesen habt
von Cytokinen bzw Interferon gehen
unglaublich vielfältige Funktionen aus
grob kann man aber sagen dass sie als
Mediatoren Vermittler wirksam sind so
locken sie beispielsweise Granulozyten
zum Infektionsherd und treiben damit die
Entzündungsreaktion an zudem können
manche Zytokine benachbarte Zellen auf
die Infektionen widerstandsfähiger
machen in PC an Rezeptoren auf der
Plasmamembran von ihnen binden und damit
ein Signalweg induzieren der die virale
Vermehrung hemmt wenn sich die Zellen
anschließlich infizieren sollten es wird
deutlich dass die Komplementproteine als
auch die Interferone als humorale
Bestandteile der angeborenen Immunabwehr
eng zusammenarbeiten mit den
Abwehrzellen den zellulären
Bestandteilen logisch komplementieren
bedeutet so viel wie ergänzen die
Komplementproteine unterstützen mit
ihren Funktionen die Abwehrzellen
schauen wir uns also abschließend noch
die zellulären Bestandteile an die
Abwehrzellen bzw die Leukozyten also bei
den Abwehrzellen war oft die Rede von
Phagozyten ihr wisst aus meinem letzten
Video zum Immunsystem das Leukozyten
weiße Blutzellen eine wesentliche Rolle
bei der immunabwehrspielen und im
Knochenmark gebildet werden mit Ausnahme
der sogenannten t- und B-Zellen die bei
der erworbenen Immunabwehr eine wichtige
Rolle spielen können die übrigen
Abwehrzellen der Familie der Phagozyten
zugeordnet werden egal ob es sich um
Makrophagen der entritische Zellen
Granulozyten Monozyten natürliche
Killerzellen oder Mastzellen handelt
alle diese Zellen sind als fokozyten in
der Lage pathogene zu phagozytieren zu
fressen also
die einzelnen Funktionen dieser
Zelltypen habe ich euch an dieser Stelle
einmal aufgeschrieben
ihr seht dass die Funktionen vielfältig
sind entweder können Sie durch
fahrgutsytose Mikroorganismen selbst
aufnehmen und verdauen
oder aber durch die Produktion von zum
Beispiel Zytokinen die Immunreaktion des
Organismus steuern und und andere
Abwehrzellen zum Ort der Entzündung
locken wie genau die Immunantwort
erfolgt ist nicht zuletzt auch abhängig
vom eingedrungenen pathogen während
eosinophile Granulozyten vor allem
Parasiten abtöten die neutrophile
Granulozyten der erstabwehr von
Bakterien
trotzdem kann festgehalten werden
neutrophile Granulozyten sind mit die
ersten Immunzellen am Ort der Entzündung
neben durch Phagozytose Mikroorganismen
auf und verdauen sie ebenso wie
Makrophagen das tun und damit diese
nicht fälschlicherweise gesunde Zellen
angreifen sind Sie es wie bereits
erwähnt die auf ihrer Oberfläche die
mustererkennungsrezeptoren wie John Lake
Rezeptoren tragen aber auch den
Drehtische Zellen und damit nicht genug
Makrophagen erkennen pathogene nicht nur
und phagazitieren sie sondern
sezernieren verschiedene Zytokine
induzieren damit nach der Phagozytose
die weitere unspezifische Abwehr die
Entzündungsreaktion sowie die erworbene
Immunantwort
nachdem Makrophagen ihre
Krankheitserreger verdaut haben wandern
zudem Überreste der Erreger sogenannte
Antigene an die Oberfläche und können
durch sogenannte MHC-Moleküle die
sogenannten haupthisto
kompatibilitätskomplexe auf der
Zelloberfläche anderer Zellen des
Immunsystems präsentiert werden das
gleiche trifft auch auf den britische
Zellen zu angeborene und erworbene
Immunantwort arbeiten eng miteinander
oft sind es Bestandteile der angeborenen
Immunabwehr die überhaupt erst
Komponenten der spezifischen Immunabwehr
aktivieren Makrophagen können
beispielsweise für den weiteren Prozess
der spezifischen Immunabwehr eine große
Bedeutung beigemessen werden weil sie
T-Zellen aktivieren
sie laufen Patrouille identifizieren
potenzielle Eindringlinge und zeigen Sie
mit einer Art Fahndungsfoto anderen
Zellen und sie lösen damit die nächste
Stufe der Abwehrreaktion aus die
spezifische Immunabwehr
[Musik]
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