Immunantwort
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2 Lösungen: Immunantwort Allergien Immunantwort Bazillus und seine Geschwister haben es geschafft, durch eine offene Wunde in deinen Körper einzudringen. Die erste Verteidigungslinie haben sie also bereits überwunden. Im Körper warten aber bereits Fresszellen auf sie, denn keiner von ihnen hat den „Mitgliedsausweis“ deines Körpers! Diese Fresszellen beginnen bereits Bazillus und seine Freunde aufzufressen. Er und seine Geschwister lassen sich aber nur schwer verdauen! Deshalb müssen die Fresszellen Verstärkung bestellen. Du merkst das als Entzündungsreaktion. Was genau passiert eigentlich bei einer Entzündungsreaktion? Ausliegend bei Station 2 findest du einen Zettel, auf dem die einzelnen Schritte einer Entzündungsreaktion drauf stehen, aber durcheinander geraten sind. Schneide die einzelnen Schritte aus und klebe sie hier in der richtigen Reihenfolge auf! Ablauf einer Entzündungsreaktion: Fresszellen versuchen, den Eindringling aufzunehmen, scheitern aber daran und brauchen Verstärkung. Sie schicken Signalstoffe aus, die mehr Fresszellen anlocken sollen. Außerdem regen sie Mastzellen in den Schleimhäuten dazu an, den Signalstoff Histamin abzugeben. Histamin erweitert die Blutgefäße, wodurch die Haut sich rötet und anschwillt. Bei Druck verspürt man Schmerzen. Durch die erweiterten Blutgefäße können vermehrt Fresszellen aus dem Blut ins verletzte Gewebe gelangen. Das „Fressen“ des Erregers gelingt jetzt, weil sich so viele Fresszellen am Infektionsort befinden. Die Fresszellen sterben ab und werden gemeinsam mit dem toten Erreger in Form von Eiter ausgeschieden. Bazillus wurde erfolgreich besiegt! Deine Haut war zwar kurzzeitig angeschwollen und hat geschmerzt, aber einer Krankheit konntest du entgehen. Super! © 2014 Didaktik der Naturwissenschaften, School of Education, Universität Salzburg Bildernachweis: www.biologiedidaktik.at/Humanbiologie/Allergien/Bildernachweis.pdf 2 Lösungen: Immunantwort Allergien Es dauert leider nicht lange, bis du dich erneut infizierst. Bacterius ist aber noch viel aggressiver als Bazillus war! Diesmal schaffen die Fresszellen es nicht allein, ihn zu bekämpfen. Dein Immunsystem muss die spezifische Abwehr, die dritte Verteidigungslinie aktivieren, um gegen Bacterius anzukommen! Wie reagiert das Immunsystem spezifisch auf Krankheitserreger? Die spezifische Immunantwort ist ein komplexer Vorgang. Im folgenden Text ist sie erklärt, allerdings noch lückenhaft. Fülle die Lücken mit passenden Begriffen aus dem Kästchen! Antigene Antikörper Erstinfektion Gedächtniszellen Plasmazellen Rezeptoren Die Beseitigung eines spezifischen Krankheitserregers läuft in verschiedenen Phasen ab. Bei einer Erstinfektion findet zunächst eine Erkennungsphase statt. Das ist hier der Fall, weil Bacterius bisher noch nie in deinen Körper eindringen konnte. Fresszellen versuchen, den Eindringling zu „fressen“, scheitern aber daran und brauchen Hilfe. Damit der Krankheitserreger von Zellen des spezifischen Immunsystems erkannt werden kann, präsentieren die Fresszellen die Antigene, die ihn eindeutig identifizieren, an ihrer Oberfläche. Außerdem schicken sie wie bei der Entzündungsreaktion Signalstoffe aus, die weitere Abwehrzellen zur Infektionsstelle locken. Fresszellen sind dadurch das Bindeglied zwischen unspezifischer und spezifischer Immunabwehr. Angelockt durch die Signalstoffe gelangen auch T-Helferzellen an den Ort, wo Bacterius in deinen Körper eingedrungen ist. An ihrer Oberfläche haben sie Rezeptoren, die spezifisch zum Antigen passen. Dadurch binden sie daran und senden Signalstoffe aus, die B-Lymphozyten zur Teilung anregen. Es folgt also die Differenzierungsphase. Aus den B-Zellen entwickeln sich Plasmazellen und Gedächtniszellen Dadurch schwellen auch die Lymphknoten an, weil jetzt die im Knochenmark gebildeten B-Lymphozyten dort aktiv sind. Die entstanden Plasmazellen bilden jetzt spezifische Antikörper, die genau zum Antigen von Bacterius passen. An der Infektionsstelle findet dann die Wirkungsphase statt. Antigen und Antikörper verklumpen und es entsteht ein riesiger AntigenAntikörper-Komplex. Dieser kann von Fresszellen gefressen werden, wodurch Bacterius in deinem Körper getötet wird. © 2014 Didaktik der Naturwissenschaften, School of Education, Universität Salzburg Bildernachweis: www.biologiedidaktik.at/Humanbiologie/Allergien/Bildernachweis.pdf 2 Lösungen: Immunantwort Allergien Gedächtniszellen sekundäre Immunantwort T-Killerzellen T-Suppressor-Zellen Damit das Immunsystem nicht ständig weiterarbeitet und die Lymphknoten irgendwann auch wieder abschwellen, gibt es noch eine so genannte Abschaltphase. T-Suppressor-Zellen merken, wenn der Krankheitserreger entfernt wurde und senden Signalstoffe aus, die die Teilung der B-Zellen unterdrücken. Es werden also keine neuen Antikörper mehr gebildet. Die Gedächtniszellen, die sich in der Differenzierungsphase gebildet haben, sind wichtig, wenn Bacterius irgendwann noch einmal in deinen Körper eindringt. Da sie sofort wissen, welche Antikörper benötigt werden, können sie sich zu Plasmazellen umbauen und diese bilden. Der „lange“ Vorweg über die T-Zellen ist nicht mehr notwendig. Bei der so genannten sekundären Immunantwort werden also viel schneller viel mehr Antikörper gebildet. Wenn Viren in den Körper eindringen und körpereigene Zellen befallen, läuft die Immunantwort anders ab. Infizierte Zellen werden von T-Killerzellen oder natürlichen Killerzellen zerstört und in den programmierten Zelltod getrieben. Das war jetzt wahrscheinlich etwas viel auf einmal! Lass deine Entzündungsreaktion und diesen Text zuerst korrigieren, und lies dir dann beides noch einmal ein Ruhe durch! Es ist für das Verständnis der Allergien sehr wichtig, dass du die Immunantwort verstehst. Schon gewusst? Das Histamin, das bei der Entzündungsreaktion ausgeschüttet wird, kommt auch in vielen Lebensmitteln und in Alkohol vor. Manche Menschen reagieren darauf besonders stark. Hals und Gesicht röten sich ähnlich wie bei einem Ausschlag, weil die Blutgefäße durch diesen Botenstoff erweitert werden. Lisa, ein Schülerin vor dir, hat schon einmal einiges über Allergien gelernt und eine Zeichnung zur spezifischen Immunantwort gemacht. Leider hat sie vergessen, eine Erklärng dazuzuschreiben! Hilf ihr, indem du mit eigenen Worten auf der nächsten Seite beschreibst, was in dieser Grafik schematisch dargestellt wird! Tipp: Verwende die Nummerierungen des Schemas! © 2014 Didaktik der Naturwissenschaften, School of Education, Universität Salzburg Bildernachweis: www.biologiedidaktik.at/Humanbiologie/Allergien/Bildernachweis.pdf Lösungen: Immunantwort Bildernachweis: www.biologiedidaktik.at/Humanbiologie/Allergien/Bildernachweis.pdf T-Suppressor-Zellen (10) regulieren die Teilung der B-Lymphozyten wieder wenn der Erreger beseitigt wurde. T-Helferzellen werden durch Signalstoffe, die die Fresszelle aussendet, zum Infektionsort gelockt und können dort spezifisch mit ihren Rezeptoren an die von der Fresszelle präsentierten Antigene binden (3). Daraufhin senden auch die T-Helferzellen Signalstoffe auf, die BLymphozyten (4) zur Teilung anregen. Es entstehen Gedächtniszellen (6), die bei einem erneuten Kontakt gebraucht werden, und Plasmazellen (7), die ihrerseits Antikörper (8) gegen den Erreger bilden können. Der Antikörper bindet an die Antigene im Körper, wodurch ein riesiger Antigen-Antikörper-Komplex entsteht (9). Dieser kann von Fresszellen entsorgt werden. Ein Krankheitserreger dringt in den Körper ein und wird über das Antigen (1) von einer Fresszelle erkannt. Diese nimmt den Erreger auf und präsentiert das Antigen an ihrer Oberfläche. Sie wird damit zur antigenpräsentierenden Zelle (2). 2 Allergien © 2014 Didaktik der Naturwissenschaften, School of Education, Universität Salzburg 2 Lösungen: Immunantwort Allergien Hast du das mit der Immunantwort nun gut verstanden? Dann kannst du dich an diese drei schwierigeren Aufgaben wagen, bei denen du gut nachdenken musst! „Kinderkrankheiten“ wie Masern, Mumps oder Windpocken, bekommt man meist nur einmal im Leben. Danach ist man für immer immun. Überlege, warum das so ist und warum trotzdem manche Menschen erst im Erwachsenenalter daran erkranken! Wenn man einmal an diesen Krankheiten erkrankt ist, wurden im Körper Gedächtniszellen gebildet, die vor einer erneuten Erkrankung schützen. Erwachsene, die an diesen Krankheiten erkranken, sind als Kinder nie in Kontakt mit den Antigenen gekommen. „Früher waren wir nicht so oft krank, aber da durften wir auch noch im Dreck spielen!“ hört man oft von älteren Menschen. Inwiefern könnten sie mit ihrer Aussage Recht haben? Ist es gut für das Immunsystem, im Dreck zu spielen? Das „Spielen im Dreck“ hat den Kontakt mit Krankheitserregern zur Folge. Das Immunsystem lernt, mit gängigen Erregern umzugehen und bildet Gedächtniszellen dagegen, die für später erhalten bleiben und das Immunsystem stärken. Was glaubst du, warum erkranken manche Menschen trotz des Gedächtnisses des Immunsystems mehrfach pro Jahr an Grippe? Weil es verschiedene Grippeerreger und Antikörper dafür gibt und sich auch die Viren und Bakterien immer weiterentwickeln. © 2014 Didaktik der Naturwissenschaften, School of Education, Universität Salzburg Bildernachweis: www.biologiedidaktik.at/Humanbiologie/Allergien/Bildernachweis.pdf
