Immunologie

Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher am 21. September 2017
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Die Immunologie ist ein stark auf medizinische Anwendungen ausgerichtetes Teilgebiet der biologischen Forschung. Ihr Gegenstand ist das Immunsystem, ganz besonders das von Säugetieren und Menschen. Erkenntnisse und Erzeugnisse der immunologischen Forschung helfen in der Infektionsbiologie, Onkologie, Allergologie und Transplantationsmedizin.

Inhaltsverzeichnis

Was ist die Immunologie?

Immunologen erforschen das Immunsystem. Das Immunsystem von Menschen und Säugetieren gibt eine angeborene Immunantwort und eine adaptive Immunantwort, die gezielt auf Krankheitserreger und als fremd wahrgenommene Reize reagiert. Immunchemie, Immungenetik, Psychoneuroimmunologie, Immunpathologie und klinische Pathologie sind wichtige Teilgebiete der Immunologie.

Die Immunchemie hat dazu beigetragen, die Struktur von Antigenen und Antikörpern sowie die biochemischen Aspekte von Immunreaktionen besser zu verstehen. Der Nachweis von Antikörpern ist wichtig bei der Diagnose von Infektionen. Antikörper werden auch als Marker in der Immunhistochemie verwendet. Die Immungenetik befasst sich mit der Genetik von genetisch bedingten Autoimmunerkrankungen wie beispielsweise Diabetes Typ I, rheumatoide Arthritis, Morbus Crohn oder Multiple Sklerose. Die Immunpathologie und die klinische Immunologie untersuchen Störungen des Immunsystems an kranken Patienten.

Das Spektrum an Immunpathologien ist weit und reicht von Allergien, Bildung von Tumoren, seltenen Autoimmunkrankheiten bis hin zu AIDS. Die Psychoneuroimmunologie ist ein neues Forschungsgebiet, das von einem großen Einfluss der Psyche auf die Immunabwehr ausgeht.

Behandlungen & Therapien

AIDS, eine schwere Erkrankung des Immunsystems, entsteht, weil die krankheitsverursachenden HI-Viren die T-Helferzellen des Immunsystems angreifen. Die Aufgabe der T-Helferzellen ist die Koordinierung der Immunantwort und der Antikörperproduktion. Die befallenen T-Helferzellen fehlen dann für die Immunantwort.

Stattdessen produzieren sie selbst neue HI-Viren. Obwohl die noch gesunden T-Helferzellen Antikörper und Gedächtniszellen gegen HIV bilden, verhindern sie nicht den Ausbruch der AIDS-Erkrankung. Die HI-Viren im Körper mutieren sehr schnell und werden von den Antikörpern nicht mehr erkannt. Das Ergebnis ist eine Schwächung und letztendlich das Versagen des Immunsystems. Zur Behandlung nehmen Patienten viele verschiedene antivirale Medikamente ein. Diese Medikamente greifen in unterschiedliche biochemische Reaktionen der Virusvermehrung ein. Die Vielzahl an Arzneien ist notwendig, um eine Resistenzentwicklung der HI-Viren zu vermeiden.

Ständig werden neue antivirale Medikamente entwickelt, die die Patienten immer besser vor den schnell mutierenden HI-Viren schützen. In der Transplantationsmedizin ist nicht das kranke sondern das gesunde Immunsystem das Problem. Nach einer Organ- oder Gewebetransplantation kommt es leicht zu Abstoßungsreaktionen des Patienten. Deshalb setzen Mediziner Immunsuppressiva ein, um das Immunsystem zu schwächen. Auch manche Autoimmunerkrankungen und besonders schweres Asthma lassen sich mit einer immunsuppressiven Therapie behandeln. Dabei sind die gesundheitlichen Nachteile aber sehr hoch: Die Patienten tragen ein erhöhtes Infektionsrisiko für allerlei Krankheiten.

Die Immunologie ist ein stark auf medizinische Anwendungen ausgerichtetes Teilgebiet der biologischen Forschung. Ihr Gegenstand ist das Immunsystem, ganz besonders das von Säugetieren und Menschen.

Bösartige Tumorzellen vermehren und verbreiten sich leichter im Organismus und führen manchmal zu Krebs. Interessanterweise sind genau das auch Begleiterscheinungen von AIDS. Für Krebserkrankungen gibt es ebenfalls aus der Immunologie kommende Behandlungsmethoden. Wenn mit der Schwächung des Immunsystems Krebs entsteht, so hilft die Stärkung des Immunsystems dabei, Krebs zu heilen. Krebsimmuntherapie bezeichnet die Behandlung von Krebs mit aktiver Immunisierung durch Krebsimpfstoffe und passiver Immunisierung durch Impfen von Antikörpern. Impfungen gehören zur immunologischen Forschung.

Die jährlichen Grippeimpfungen, die besonders älteren Menschen und Menschen mit geschwächtem Immunsystem empfohlen werden, enthalten meistens Spalt-Vakzine, also inaktivierte Teile der Influenza-Virushüllen, die eine Immunantwort herausfordern, ohne den Patienten zu infizieren. Genau wie bei den viel gefährlicheren HI-Viren ist bei den Influenza-Viren die hohe Mutationsrate, auch als Antigendrift bezeichnet, ein Problem. Deshalb erneuern betroffene Risikogruppen die Grippeimpfung jährlich.

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Diagnose & Untersuchungsmethoden

Da des Immunsystems mit der Bildung von Antikörpern auf die Reizung durch Antigene reagiert, ist der Nachweis spezifischer Antikörper, die eine Infektion durch bestimmte Krankheitserreger anzeigen, ein häufiges Verfahren der medizinischen Diagnose. Mit Immunassays weisen Labors routinemäßig die Präsenz von Antikörpern gegen HIV, Hepatitis C, alle sonstigen Hepatitis-Typen sowie den Cytomegalovirus nach.

Preisgünstige Suchtests führen schnell zu einem Resultat, das mit einer gar nicht sehr kleinen Wahrscheinlichkeit allerdings fälschlicherweise positiv ist. Wenn ein positives Testergebnis vorliegt, bittet der Arzt um einen aufwändigeren, mehr Zeit in Anspruch nehmenden und teureren Nachweistest, um Zweifel an der Diagnose auszuräumen.

Der Schwangerschaftstest-Streifen ist auch ein Immunassay. Außerdem gibt es sportmedizinische Immunassays für den Nachweis von Dopingsubstanzen oder anderen Arzneistoffen. Der HIV-Test ist ein ELISA-Immunassay ("Enzyme-linked Immunosorbent Assay"). Hierfür wird eine Versuchsanordnung aufgestellt, bei der das zu testende, zentrifugierte Blutserum mit HIV-Antigenen und künstlich präparierten, biochemisch leuchtenden HIV-Antikörpern zusammengebracht wird. Wenn nun Antikörper im Blutserum vorhanden sind, lässt das Leuchtsignal im Assay nach, weil die künstlich präparierten Antikörper von ihren Positionen an den Antigenen verdrängt werden. So kommt es zu einem positiven Befund.

Der Schwangerschaftstest mit Streifen ist ein Lateral-Flow-Test. Der grundlegende Mechanismus ist hier auch eine charakteristische Farbveränderung durch eine Antigen-Antikörper-Bindung: Das humane Choriongonadotropin (kurz: hCG), ein Peptidhormon, entsteht in der Plazenta und zeigt eine Schwangerschaft an. Auf dem Teststreifen bindet sich hCG an markierte hcG-Antikörper. Dieser Komplex wandert auf dem Teststreifen und färbt schließlich Anti-Fc-Antikörper in der Kontrollzone, falls das Ergebnis positiv ist.

Die medizinische Diagnostik profitiert stark von dem großen Entwicklungsschub in der Biotechnologie; neue Geräte und Methoden erscheinen in schneller Abfolge. Ärzte, die in diesem Gebiet auf dem neuesten Stand sind, lesen viel und gehen zu internationalen Symposien.

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Quellen

  • Murphy, K., Travers, P., Walport, M.: Janeway – Immunologie. Spektrum, Heidelberg, 2010
  • Schütt, C., Bröker, B.: Grundwissen Immunologie. Spektrum, Heidelberg 2011
  • Suttorp, N., et al.: Infektionskrankheiten. Thieme, Stuttgart 2004

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