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| Title: | Immunbiologie | |
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Immungenetik
Das menschliche Immunsystem kann mindestens
zehn Millionen verschiedene Antikörper bilden. Da die Gesamtzahl der Gene
beim Menschen sicher unter einer Million liegt, erhebt sich die Frage, wie die
Vielfalt der Antikörper-Proteine entsteht. Ein vollständiger
Antikörper besteht aus leichten und schweren Ketten und jede dieser Ketten
aus einem konstanten und einem variablen Teil. Der variablen und der konstanten
Region der Antikörper liegen jeweils eigene Gene zugrunde. Diese Gene
liegen im Genom embryonaler Zellen von Säugern und der meisten
Körperzellen weit voneinander entfernt, in den Antikörper bildenden
Zellen hingegen eng benachbart.
Die Gene für die leichten und die schweren
Ketten liegen auf verschiedenen Chromosomen; es handelt sich um getrennte
Gengruppen. In jeder Zelle, die Antikörper bildet, ist aber stets nur je
eines der Gene für eine leicht Kette und für einen schwere Kette
aktiv, sodaß also nur eine Art von leichten Ketten und eine Art von
schweren Ketten gebildet wird. Wie in allen Körperzellen ist wegen des
doppelten Chromosomensatzes jedes Gen doppelt vorhanden; es wird jedoch immer
nur ein mütterliches oder ein väterliches Allel eines Gens aktiviert.
Wie dieser Allelen-Auschluß zustande kommt, ist unbekannt. Ein strenger
Allelen-Ausschluß erfolgt sonst nur noch bei der Inaktivierung eines
X-Chromosoms im weiblichen Geschlecht.
Jede Gengruppe für eine
Immunglobulin-Kette besteht aus 100 bis 200 verschiedenen V-Genen für die
variable Region und aus einem C-Gen (bei den schweren Ketten aus mehreren
C-Genen) für die konstante Region. Während der Entwicklung der
B-Zellen im Knochenmark werden die V-Gene in die Nachbarschaft eines C-Gens
umgelagert. Dadurch wird bereits eine erhebliche Variabilität der
Genkombination zwischen den beiden Genen erreicht. Erst nach der Gen-Umlagerung
kann die jeweilige Genkombination aktiv werden.
Leichte und schwere Ketten treten zu einem
Antikörpermolekül zusammen; somit erhält man mindestens 1000 x
10000 =10 hoch 7 verschiedenen Antigen bindende Oberflächen von
Antikörpern. Jedoch sind damit die Variationsmöglichkeiten noch nicht
erschöpft.
Im Bereich der V-Gene finden während der
Ausbildung der Gedächtniszellen sehr häufig somatische Mutationen
statt. Dabei kommt es zu der außerordentlich hohen Mutationsrate von
10³ Basenveränderungen je Zelle und Zellteilungsvorgang . Hierdurch
wird die Variabilität der Antikörper um mehr als das Zehnfache weiter
erhöht. Bei einer erneuten Immunreaktion erfolgt dann eine Auswahl solcher
Zellen, deren Antikörper besonders gut reagieren (somatische Selektion),
dies trägt wesentlich zu der verstärkten zweiten Immunreaktion
bei.
Neu gebildete B-Zellen bilden zunächst
stets IgM-Moleküle; später gehen sie zur Bildung von
IgG-Molekülen über. Dazu muß ein anderes C-Gen aktiv werden,
während das V-Gen-System unverändert bleibt. Die Spezifität des
Antikörpers bleibt gleich, da sie nur durch den V-Bereich festgelegt ist.
Daher haben Antikörper verschiedener Klassen, die nacheinander von der
gleichen Zelle gebildet werden, immer die gleichen
Bindungseigenschaften.
Antikörper und Gentechnik.
Die hohe Bindungsspezifität der
Antikörper hofft man ausnutzen zu könne, indem man gentechnisch in
Antikörper bestimmte Enzymeigenschaften einbaut, sodaß diese Enzyme
dann ganz gezielt binden und ihre Wirkung entfalten. Ferner versucht man
monoklonale Antikörper zu produzieren, deren konstante Regionen vom
Menschen, die variablen Regionen aber von der Maus herstammen. Solchen
„chimären Antikörper“ würde das menschliche
Immunsystem vermutlich viel weniger als „fremd“ ansehen als rein
tierische Antikörper. Daher sollten chimäre Antikörper für
die passive Immunisierung vorteilhaft sein.
Die Gene der variablen Regionen von
Maus-Antikörpern gegen menschliche Lymphozyten können gentechnsich in
Zellkulturen in Gene von Antikörpern des Menschen eingebaut werden; die so
gewonnenen „chimären Antikörper“ können in
Serumflüssigkeit vom Arzt eingesetzt werden, um menschliche Lymphozyten zu
vernichten.
AIDS
1986 entdeckte man, daß das "human
immunodeficiency virus", oder
HIV für
eine Krankheit des Immunsystems; das Erworbene Immunschwäche-Syndrom oder
"acquired immunodeficiency syndrome" kurz
AIDS genannt,
verantwortlich ist. AIDS ist das Endstadium eines langen infektiösen
Prozesses, der klinisch durch eine symptomfreie Zeit gekennzeichnet ist, die
Jahre andauern kann.
HIV ist ein gekapselter Retrovirus, der RNA als
Genom enthält. Es gibt 2 Subtypen: HIV-1 und HIV-2. Der erste ist die Hauptursache
von AIDS weltweit, HIV-2 wird hauptsächlich in westafrikanischen Ländern
gefunden.
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Immunhämatologie und Transfusionsmedizin (Taschenbuch)
von Reinhold Eckstein | |
| Siehe auch: | |
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| Transfusionsmedizin. Grundlagen - Therapie - Methodik von Christian Mueller-Eckhardt | |
| Taschenatlas der Hämatologie. Morphologische und klinische Diagnostik für die Praxis (Thieme Flexible Taschenbücher) von Harald Theml | |
| Transfusionsmedizin compact von Gerhard Rump | |
| Transfusionspraxis. Perioperatives Management von Günter Singbartl | |
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