Content - Wiley-VCH

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Inhaltsverzeichnis
Widmung
Über die Autorin
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Einführung
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Über dieses Buch
In diesem Buch verwendete Symbole
Was Sie nicht lesen müssen
Törichte Annahmen über den Leser
Wie dieses Buch aufgebaut ist
Teil I: Die Komponenten des Immunsystems
Teil II: Zelluläre Immunantwort
Teil III: Humorale Immunantwort
Teil IV: Mediatoren und andere wichtige Proteine im Immunsystem
Teil V: Regulation, Toleranz und Krankheiten
Teil VI: Top-Ten-Teil
Anhänge
Wie es weitergeht
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Teil I
Die Komponenten des Immunsystems
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Kapitel 1
Was Immunologie überhaupt ist
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Was geht uns Immunologie an?
Die erste Welt bestand aus Antikörpern, die zweite aus Zellinteraktionen. . .
Das Immunsystem ist zweigeteilt
Beschützt Sie von Anfang an – die angeborene Immunität
Folgt später – die erworbene oder adaptive Immunität
Kommunikation zwischen Zellen
Die verschiedenen Arten der Immunität im Überblick
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Kapitel 2
Die Mitspieler: welche Zellen für das Immunsystem wichtig sind
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Phagozyten – Fressen aus Leidenschaft
Granulozyten: die Vielgestaltigen
Mononukleäre Phagozyten – die Allesfresser und Straßenkehrer
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Immunologie für Dummies
Präsentation ist alles: die Feuermelder – dendritische Zellen
Zum Töten geboren – natürliche Killerzellen
Lymphzellen – B und T sind Profis
B wie Bursa oder Bone
Auf den Thymus kommt es an
Mastzellen – randvoll mit Granula
Zelloberflächenmerkmale
Kapitel 3
Lymphorgane und das Lymphsystem: damit alles in richtigen
Bahnen läuft
Lymphe und Lymphgefäße
Primäre Lymphorgane: Ort der Hämatopoese und der Schulung von Lymphzellen
Knochenmark: Ort der Blutbildung und des immunologischen Gedächtnisses
Thymus: Auch T-Zellen gehen an die Uni
Bursa fabricii: die mysteriöse Tasche
Sekundäre Lymphorgane: Orte des Antigenkontakts
Lymphknoten: immunologische Filter und Informationsbörse
Milz: Überwachungsorgan für Antigene
Schleimhautassoziierte lymphatische Gewebe: Wächter der Schleimhäute
Immer auf der Wanderschaft – Lymphzellrezirkulation
Kapitel 4
Das zweiästige Immunsystem: Auf zwei Beinen steht es sich besser
Das angeborene Immunsystem: mehr als eine Festungsmauer
Entzündung – das Feuer wird entfacht
Chemotaxis – angelockt von chemischen Signalen
Phagozytose – den Feind zum Fressen gern haben
Natürliche Killerzellen
An ihren Mustern werdet Ihr sie erkennen – Mustererkennungsrezeptoren
KIR-Rezeptoren: bloß nicht kirre werden
In der Waffenkammer des angeborenen Immunsystems
Erworbene Immunität und immunologisches Gedächtnis – keine
Allround-Waffen, sondern maßgeschneiderte Schützen und Geschosse
Antikörper: die Giftfänger
B-Zellen: die Waffenschmiede
T-Zellen: die Wählerischen
Erkenne das Antigen: T- und B-Zell-Rezeptor
Moleküle des erworbenen Immunsystems
Gedächtniszellen: Sie vergessen nichts, auch wenn Jahre vergehen
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Inhaltsverzeichnis
Kapitel 5
Antigene: Auslöser für Immunreaktionen
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Antigene: Socken für die Spürhunde
Antigenität: je größer und fremder, desto stärker
Ganz genau: Antigenspezifität
B-Zell- und T-Zell-Epitope
Haptene und Carrier: Antikörper durch Teamwork
Thymusabhängige und thymusunabhängige Antigene
Wirkung von Adjuvanzien
Die Natur ist voller Antigene
Proteine als Antigene
Virusantigene
Bakterienantigene
Tierische und pflanzliche Antigene
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Teil II
Zelluläre Immunantwort
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Kapitel 6
Der Haupthistokompatibilitätskomplex: Erkenne dich selbst!
107
Histokompatibilitätsgene bei Mensch und Maus
Kongene Mäuse im Labor – ein Genort macht den Unterschied aus
MHC-Klasse-I-Moleküle: der Personalausweis jeder Zelle
MHC-Klasse-II-Moleküle: spezielles Serviertablett antigenpräsentierender Zellen
MHC-Klasse-IB-Moleküle
MHC-Klasse-III-Moleküle
MHC-Klasse-I-ähnliche Moleküle
MHC-Polymorphismus
Nebenhistokompatibilitätsantigene – keine Nebensache
Kapitel 7
T-Zell-Rezeptoren & Co.
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Der lange Weg zum T-Zell-Rezeptor
Aufbau des Rezeptors: α β oder γ δ
γ δ -T-Zell-Rezeptoren: die Rätselhaften
Kombinatorik oder wie die Vielfalt der Rezeptoren entsteht
Co-Rezeptoren
Wie das Signal vom Rezeptor ins Zellinnere gelangt
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15
Immunologie für Dummies
Kapitel 8
Die Rolle der Makrophagen und dendritischen Zellen im Immunsystem
An die Waffen, Männer! – Wenn Makrophagen ernst machen
Fressen, aufbereiten, darbieten: die Antigenprozessierer
Makrophagen und Antikörperbildung
Makrophagen und die Entstehung von T-Helferzellen
Gefahr erkannt, Gefahr gebannt
Kapitel 9
Mechanismen der T-Zell-Kooperation
T-Zell-B-Zell-Kooperation
T-Zell-T-Zell-Kooperation
T-Zell-Makrophagen-Kooperation
Kapitel 10
Zytotoxizität: der Todeskuss
Feind erkannt, Feind geküsst, Feind gebannt: die Arbeit der Killerzellen
Speichergranula – die Patronenhülsen der Killerzellen
Perforin – das Schießpulver wurde nicht vom Menschen erfunden
Selbstschutz vor der todbringenden Waffe Perforin
Andere Killerproteine in der Natur
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Teil III
Humorale Immunantwort
151
Kapitel 11
Antikörper – erkennen, binden, markieren
153
Die Welt der Theorien
Die Matrize beginnt zu bröckeln
Eine Zelle, ein Antikörper
Die Klonale Selektionstheorie
Gefreiter 72135, vortreten und vermehren!
Antikörper – maßgeschneiderte Waffen
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Kapitel 12
Die Struktur der Immunglobuline
Gammaglobuline – die Chemiker kommen zum Zug
Vier Ketten für ein Molekül
Kappa oder Lambda
Variabel und konstant
Isos, allos, idios – Variationen in Hülle und Fülle
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Inhaltsverzeichnis
Kapitel 13
Antigen-Antikörper-Reaktionen
171
Epitop und Paratop: wie Schlüssel und Schloss
Wo zarte Kräfte viel erreichen – die Bindung zwischen Antigen und Antikörper
Passform und Affinität – je besser, desto stärker
Spezifität und Kreuzreaktion
Präzipitationen und die Gitterhypothese
Kapitel 14
Biologische Funktionen der Immunglobuline
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177
Antikörperklassen – fünf im Bunde
Immunglobulin G: die Standardausführung
Immunglobulin M: der Schnellstarter
Immunglobulin A: der Schleimhautantikörper
Immunglobulin D: der B-Zell-Rezeptor
Immunglobulin E: der Allergievermittler
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181
Kapitel 15
Der Antikörpervielfalt auf der Spur
183
Keimbahn versus somatische Variation
Die Dreyer-Bennett-Hypothese
Genumlagerung – Probieren, bis zum Erfolg!
Korrekte Antikörperfaltung – von der Anstandsdame überwacht
183
183
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189
Kapitel 16
Die Antikörperantwort
191
Am Anfang steht Immunglobulin M
Die Sekundärantwort: Beim zweiten Mal klappt es schon besser
Je länger, desto besser – die Affinitätsreifung
Von M auf G, E oder A – der Antikörperklassenwechsel
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195
Kapitel 17
Antikörpertechnologie – wenn Immunologen basteln
199
Die magische Gewehrkugel
Rekombinante Antikörper auf Bestellung
Bispezifische Antikörper: die Brücke zwischen Tumorzelle und T-Zelle
199
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17
Immunologie für Dummies
Teil IV
Mediatoren und andere wichtige Proteine im Immunsystem
207
Kapitel 18
Komplement – auf klassischen und alternativen Wegen
209
Komplement: eine nützliche Ergänzung
Opsonisierung, Phagozytose und/oder Lyse von Bakterien
Beseitigung von Immunkomplexen
Verstärkung der B-Zell-Antwort
Komplementaktivierung: Drei Wege führen zum Ziel
Der klassische Weg
Der alternative Weg: das Properdinsystem
Der Lektinweg
Ficoline: komplementaktivierende Lektine der angeborenen Immunität
Den Tiger im Zaum halten – der Schutz vor Komplement
Kapitel 19
Ohne Botenstoffe geht es nicht: Zytokine
Interferone – wer mischt sich hier ein?
Interferon- α : Leukozyteninterferon
Interferon- β : Fibroblasteninterferon
Interferon- γ – Immuninterferon
MIF: der Makrophagen-Migrationshemmer
Interleukine – Botenstoffe zwischen Leukozyten
Interleukin 1 – der Entzündungsförderer
Interleukin 2 – der Wachstumsfaktor
3, 4, 5, 6, 7. . . – und noch mehr Interleukine
Tumor-Nekrose-Faktor: eine Proteinfamilie
TNF- α – von der Membran abgespalten
TNF- β – sezerniertes Homotrimer
Lymphotoxin β – der Anker für TNF- β
Koloniestimulierende Faktoren
Die Zytokinrezeptor-Familien
Der Il-2-Rezeptor
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Teil V
Regulation, Toleranz und Krankheiten
233
Kapitel 20
Regulation: die Bremse des Immunsystems
235
Natürliche Tregs
Adaptive Tregs
Wenn die scharfen Hunde nicht von der Kette dürfen
18
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Inhaltsverzeichnis
Kapitel 21
Immunologische Toleranz und Transplantation
241
Toleranz erwerben
Embryonale Toleranz: offen für alles
Klonale Eliminierung: wer falsch reagiert, wird ausgemerzt
Hochdosis-Toleranzinduktion: die Überrumpelungstaktik
Niedrigzonentoleranz: Steter Tropfen höhlt den Stein
Toleranzmechanismen: wie autoreaktive Zellen ausgeschaltet werden
Überprüfung der B-Zellen
Überprüfung der T-Zellen
Transplantationen – Spendergewebe muss weitgehend kompatibel sein
Der Fötus – ein natürliches Allotransplantat
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252
Kapitel 22
Immunsystem und Krankheiten – wenn die Abwehr Kapriolen schlägt
253
Immundefekte
Angeborene Immundefekte
Erworbene Immunschwäche
MHC-Haplotyp und Erkrankungen
Allergien: Immunreaktionen auf Abwegen
Typ-I-Allergie vom Soforttyp
Allergie vom zytotoxischen Typ
Allergie vom Immunkomplextyp
Zellvermittelte Allergie vom Spättyp
Erleichterung verschaffen
Autoimmunerkrankungen: wenn der Schuss nach hinten losgeht
Wenn der Wolf Röte verursacht – Lupus erythematodes
Wenn Antikörper die Schilddrüse überstimulieren – Morbus Basedow
Wenn Antikörper mit Acetylcholin am Rezeptor konkurrieren –
Myasthenia gravis
Wenn insulinbildende Zellen zerstört werden – Diabetes Typ I
Wenn T-Zellen als Serienkiller das Nervensystem angreifen –
Multiple Sklerose
Aufgepasst – Immunüberwachung von Tumoren
Tumorspezifische Antigene
Ausgetrickst: Entkommensstrategien von Tumorzellen
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Kapitel 23
Ausgetrickst: Krankheitserreger unterwandern das Immunsystem
279
Find’ mich doch! Mikroorganismen verstecken sich in Zellen
Fang mich doch, da bin ich doch! Listerien narren das Immunsystem
Bakterien mit Tarnkappe
Bakterien mit gefälschter Identität
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19
Immunologie für Dummies
Trojanische Pferde: Viren tarnen sich als harmlose Zelltrümmer
Immer einen Schritt voraus: Antigenvariation
Wenn Jäger zu Gejagten werden: Mikroben attackieren Fresszellen
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281
283
Teil VI
Der Top-Ten-Teil
285
Kapitel 24
Zehn Meilensteine der Immunologie
287
Virenabwehr mit Interferon
Ein Antikörper – eine Zelle
Kreuzreaktionen von Antikörpern belegen die Klonale Selektionstheorie
Quantitative Präzipitationsreaktionen
Entdeckung der V-Region von Antikörpern
T-Zell-B-Zell-Kooperation bei der Antikörperbildung
Das TH1-/TH2-Paradigma
Die Struktur der MHC-Moleküle und der röntgenkristallographische Nachweis
der Bindungsgrube von HLA-A2
Sequenzierung MHC-gebundener Peptide
Toll-ähnliche Rezeptoren – die Wiedergeburt der angeborenen Immunität
Kapitel 25
Zehn plus vier Nobelpreise für Immunologen
Emil von Behring – Besieger des Würgeengels
Robert Koch – Begründer der Infektionslehre
Paul Ehrlich – Vater der Seitenkettentheorie – und Ilja IljitschMetchnikow –
Entdecker der Phagozyten
Charles Richet – Erforscher der Anaphylaxie
Jules Bordet – Entdecker von Alexin (Komplement)
Karl Landsteiner – Entdecker der Blutgruppen
Peter Brian Medawar und Frank Macfarlane Burnet – Väter der Theorie
der erworbenen Immuntoleranz
Gerald Edelman und Rodney Porter – Aufklärer der Antikörperstruktur
Rosalyn Yalow – Erfinderin des Radioimmunassays
George Snell, Jean Dausset und Baruj Benacerraf – Entdecker der
Histokompatibilitätsgene
Niels Kai Jerne, George Köhler und Cesar Milstein – Theoretiker und
praktische Anwender eines Paradigmas
Susumu Tonegewa – Entdecker des Ursprungs der Antikörperdiversität
Joseph E. Murray und E. Donnall Thomas – zwei Transplantationschirurgen
Rolf Zinkernagel und Peter Doherty – Entdecker der MHC-Restriktion
zellvermittelter Immunreaktionen
Das 20. Jahrhundert – Summa summarum
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Inhaltsverzeichnis
Anhang A
Das immunologische Kochbuch: Wichtige Methoden im Überblick
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Immunisierung: Footpad oder ins Bäuchlein
Gewinnung von Antiseren
Lymphozyten gewinnen und trennen
Gewinnung adhärenter dendritischer Zellen
Gewinnung von Peritonealmakrophagen
Gewinnung von Knochenmarkmakrophagen
Farr-Test zur Antikörperbestimmung
Radioimmunassay
Präzipitationsreaktion in Gelen: Immundiffusion
Doppelte Immundiffusion (Ochterlony-Test)
Einfache radiale Immundiffusion
Immunelektrophorese
ELISA: enzyme-linked immunosorbent assay
Tests auf Basis roter Blutkörperchen
Hämagglutination
Hämolyse-Test
Hämolytischer Plaque-Test nach Jerne
Gemischte Lymphozytenkultur
Zytotoxizitätstest mit 51Chrom
Immunfluoreszenz/Durchflusszytometrie
Direkte Immunfluoreszenz
Indirekte Immunfluoreszenz
Durchflusszytometrie
HLA-Typisierung
Herstellung monoklonaler Antikörper
Immunmagnetische Beads
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Anhang B
Glossar
335
Stichwortverzeichnis
345
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