vorträge - Nordrhein-Westfälische Akademie der Wissenschaften

Nordrhein-Westfälische Akademie der Wissenschaften
VORTRÄGE
N 441
HERBERT PALME
Meteorite und die Bildung der inneren
Planeten des Sonnensystems
STEFAN H. E. KAUFMANN
Immunität und Infektion
Westdeutscher Verlag
436. Sitzung am 4. März 1998 in Düsseldorf
Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einheitsaufnahme
Palme, Herbert:
Meteorite und die Bildung der inneren Planeten des Sonnensystems /
Herbert Palme. Immunität und Infektion: Wege zur rationalen
Impfstoffentwicklung am Beispiel intrazellulärer Bakterien/
Stefan H. E. Kaufmann. - Opladen; Wiesbaden: Westdt. Ver!., 1999
(Vorträge/ Nordrhein-Westfälische Akademie der Wissenschaften:
Natur-, Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaften; N 441)
ISBN 3-531-08441-0
Alle Rechte vorbehalten
© Westdeutscher Verlag GmbH, Opladen/Wiesbaden, 1999
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Satz, Druck und buchbinderische Verarbeitung: B.o.s.s Druck und Medien, Kleve
Printed in Germany
ISSN 0944-8799
ISBN 3-531-08441-0
Inhalt
Herbert Palme, Köln
Meteorite und die Bildung der inneren Planeten des Sonnensystems
1. Entstehung des Sonnensystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Ursprung von Meteoriten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Klassifizierung von Meteoriten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. Kosmochemische Einteilung der Elemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Kosmochemische Komponenten von Meteoriten . . . . . . . . . . . . . . . .
6. Akkretion der Erde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7. ,,Late veneer" Komponente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
9
11
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16
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26
33
Stefan H. E. Kaufmann, Berlin
Immunität und Infektion
Wege zur rationalen Impfstoffentwicklung am Beispiel intrazellulärer
Bakterien
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Immunität und Impfung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Antikörper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Die wichtigsten T-Zellpopulationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Immunologische Effektorfunktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Die gezielte Aktivierung der erworbenen Immunantwort . . . . . . . . . 42
7. Die neue Impfstoffgeneration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
8. Infektionen mit intrazellulären Krankheitserregern . . . . . . . . . . . . . . 44
9. Beitrag unterschiedlicher T- Lymphozytenpopulationen zum
Schutz gegen intrazelluläre Bakterien und Konsequenzen für die
Impfstoffentwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
l 0. S. typhimurium-Impfträger, die unterschiedliche Antigene von
L monocytogenes sezernieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
11. Hly-sezernierende M.bovis BCG-Stämme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
12. Abschließende Bemerkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Meteorite und die Bildung der inneren Planeten
des Sonnensystems
von Herbert Palme, Köln
1. Entstehung des Sonnensystems
Die Vorgänge, die zur Entstehung unseres Sonnensystems führten, sind
heute zumindest qualitativ verstanden. Das Ausgangsmaterial für die Sternentstehung sind interstellare Molekülwolken mit einer Temperatur von 100 K
und einer Dichte von ca. 1000 Atomen pro cm 3 . Ab einer gewissen Größe sind
diese Molekülwolken gravitationsinstabil und kollabieren. Durch weitere
Fragmentierung zerfällt die ursprüngliche Dunkelwolke in kleinere Systeme,
die sich dann im weiteren Verlauf durch Kontraktion zu einzelnen Sternen
oder zu Doppelsternsystemen entwickeln. Wie neuere Untersuchungen gezeigt haben, sind Sterne mit umlaufenden Planeten nicht ungewöhnlich, unser
Sonnensystem ist also auch in dieser Hinsicht nicht einzigartig. In unserer
Galaxie wandelt sich interstellarer Staub von ca. vier Sonnenmassen pro Jahr
in Sterne um. Gegen Ende ihres „Lebens" stoßen Sterne große Mengen an
.\laterie als Sternenwind oder in explosiven Ereignissen (Novae, Supernovae)
in den interstellaren Raum ab. Dadurch wird der interstellare Staub ständig
an in Sternen synthetisierten, schweren Elementen angereichert.
Zunächst bildet sich durch Gravitationskollaps ein Protostern, der von
einer Scheibe aus Staub und Gas umgeben ist. Fast die gesamte Materie dieser rotierenden Akkretionsscheibe endet schließlich unter Abgabe von Drehimpuls in der Sonne. Der kleine Teil an Materie, der zurückbleibt, in unserem
Sonnensystem ca. 0,13% der Gesamtmasse, bildet das Ausgangsmaterial für
die Planeten und kleinere Körper wie Asteroiden, die Lieferanten von Meteonten.
Während die anfängliche Kollapsphase des Sternentstehungsprozesses etwa
1 .\lillionJahre dauert, werden für die Dauer des solaren Nebels bis zu 10 Millionen Jahre angenommen. Der solare Nebel ist ein quasistationärer Zustand
der Akkretionsscheibe, wobei dem solaren Nebel bzw. der Akkretionsscheibe
\ on außen die gleiche Menge an Materie zugeführt wird, die nach innen an die
"'~achsende Sonne abgegeben wird. Der solare Nebel, diese um die Sonne rotierende Mischung aus Gas und Staub, spielt eine Schlüsselrolle bei der Entstehung der festen Materie des inneren und äußeren Sonnensystems. Aus dem
Immunität und Infektion
Wege zur rationalen Impfstoffentwicklung am Beispiel
intrazellulärer Bakterien
von Stefan H. E. Kaufmann, Berlin
1. Einleitung
Vor 200 Jahren veröffentlichte Edward Jenner seine Arbeit über die erfolgreiche Impfung gegen Pocken mit Hilfe von Kuhpocken. Bereits vor J enner
gab es Versuche, Pocken und andere Krankheiten gezielt zu verhindern. So
führte Lady Montague die Variolation 70 Jahre früher in Europa ein, eine
Präventionsmethode, die bereits 1000 Jahre zuvor in China und Indien mit
gewissen Erfolgen eingesetzt worden war. Hierbei handelte es sich um die
gezielte Verabreichung der Pockenviren, die möglicherweise aufgrund der
Manipulationen abgeschwächt waren. Auch war zu Jenners Zeit in einschlägigen Kreisen bereits bekannt, daß Kuhpocken beim Menschen nur leichte
Krankheitserscheinungen hervorrufen. Jenners Verdienst ist daher in erster
Linie darin zu sehen, daß er gezielt nahe verwandte Viren, die für den Menschen von geringer Virulenz sind, nämlich die Kuhpocken, zur Immunisierung
einsetzte.
Zu Jenners Zeiten wurde der Begriff „Immunität" noch nicht zur Beschreibung körpereigener Abwehrmechanismen verwendet. Selbst die Vorstellung,
daß bestimmte Krankheiten übertragbar seien, stellte eher eine Außenseitermeinung dar. Vielmehr glaubte man mit Paracelsus, daß Krankheiten auf
ein Ungleichgewicht der vier Kardinalsäfte Schleim, Blut, gelbe Galle und
schwarze Galle zurückzuführen seien. Erst mit der Aufklärung der Übertragbarkeit zahlreicher Erkrankungen und den Entdeckungen pathogener
Mikroorganismen, insbesondere durch Louis Pasteur und Robert Koch, nahm
die Impfstoffentwicklung einen gewaltigen Aufschwung. So gelang es Louis
Pasteur und Emile Roux, Anthraxbazillen und Tollwutviren durch ln-vitroManipulationen gezielt zu attenuieren und für die Impfung einzusetzen. Emil
von Behring und Shibasaburo Kitasato wiederum führten die passive Impfung
gegen bakterielle Toxine ein, die durch Paul Ehrlichs Methoden standardisiert
werden konnte. Die aktive Impfung mit Hilfe von chemisch veränderten
Toxoiden wurde durch die Arbeiten von Ramon ermöglicht. Diese Periode
war nicht nur das „Goldene Zeitalter der medizinischen Mikrobiologie", in
der die Mehrzahl der bakteriellen Krankheitserreger entdeckt wurde, sondern