Grundlagen der allergischen Reaktion

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Grundlagen der allergischen Reaktion
Allergien
Grundlagen der allergischen Reaktion
Der Frühling ist wieder da! Die Sonne scheint, es wird wärmer und die
Wiesen und Wälder sind bunt, weil alles blüht. Die meisten Menschen
können das genießen und freuen sich immer auf diese Jahreszeit.
Linda nicht. Sie leidet nämlich an einer Pollenallergie.
Jeder Schritt im Freien ist eine Qual für sie, weil überall
Birken stehen. Ständig jucken und tränen ihre Augen, sie bekommt Niesanfälle
und kann ihre laufende Nase kaum unter Kontrolle bringen.
Früher war das nicht so. Bis vor ein paar Jahren konnte sich Linda genauso über den Frühling
freuen, wie jeder andere auch. Irgendwann hat sich das geändert. Mittlerweile
hat Linda sich damit abgefunden. Aber trotzdem würde sie gerne wissen, was
bei ihr im Körper eigentlich falsch läuft!
Was ist eine Allergie und was spielt sich dabei im Körper ab?
Der Duden definiert den Begriff der Allergie folgendermaßen:
krankhafte Reaktion des Organismus auf bestimmte körperfremde Stoffe (Allergene);
Überempfindlichkeit
Ein Schulbuch beschreibt den Begriff auf diese Art:
Unter einer Allergie versteht man eine Überreaktion des Immunsystems auf bestimmte,
normalerweise harmlose Umweltstoffe (Allergene). Für einen gesunden Menschen sind
Allergene harmlos.
Die Allergie ist also eine Überempfindlichkeitsreaktion auf bestimmte Stoffe, die
normalerweise harmlos sind. Diese Stoffe werden als Allergene bezeichnet. Das Wort ist eine
Mischung aus Allergie und Antigen.
Menschen kommen nicht als Allergiker zur Welt. Auch Linda leidet erst seit ein paar Jahren
an ihrer Pollenallergie. Die so genannte Sensibilisierung für eine Allergie findet bei einem
ersten Kontakt mit dem Allergen plötzlich und unvorhergesehen statt. Manche Menschen
neigen eher dazu, auf Stoffe sensibilisiert zu werden, als andere.
Was ist damals mit Linda passiert?
© 2014 Didaktik der Naturwissenschaften, School of Education, Universität Salzburg
Bildernachweis: www.biologiedidaktik.at/Humanbiologie/Allergien/Bildernachweis.pdf
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Allergien
Ein Allergen, in Lindas Fall ein Pollenkorn der Birke, ist über die Schleimhäute in ihren Körper
eingedrungen. Bisher ist das kein Problem gewesen, aber plötzlich wurde das Pollenkorn als
Fremdstoff erkannt und es kam zur Immunreaktion, deren Ziel die Produktion von Antikörpern gegen das Allergen war. (Erinnere dich an Station 2!)
Die gebildeten Antikörper lagerten sich dann an Mastzellen an, die sich in Schleimhäuten
befinden und für Entzündungsreaktionen wichtig sind. In den Mastzellen befinden sich kleine
Bläschen, die mit Histamin gefüllt sind. Durch die Anlagerung der Antikörper an die
Mastzellen wurde Linda sensibilisiert.
Wiederholung: Wozu braucht man Mastzellen normalerweise und was bewirkt der
Botenstoff Histamin, den sie ausschütten? Beschreibe den Ablauf der Reaktion, an der die
Mastzellen beteiligt sind!
Mastzellen wirken bei der Entzündungsreaktion. Ausgelöst durch
bestimmte Signalstoffe, schütten sie Histamin aus, das die
Blutgefäße erweitert. Dadurch können mehrere Fresszellen und
andere Abwehrzellen zum Infektionsort gelangen.
Nebeneffekt: Hautrötung, Anschwellung, Schmerzen
Nach der Sensibilisierung können die allergischen Symptome theoretisch bei
jedem Kontakt mit dem Allergen auftreten. In Lindas Fall passiert das jeden Tag
im Frühling, wenn sie das Haus verlässt und die Bäume blühen.
Bei erneutem Kontakt nach der Sensibilisierung bindet das Allergen an die Antikörper, die
sich an die Mastzellen gehaftet haben. Die Mastzellen schütten daraufhin den Botenstoff
Histamin aus, der die allergische Reaktion verursacht: Die Blutgefäße erweitern sich und
werden durchlässiger. Flüssigkeit aus dem Blut dringt in das umliegende Gewebe ein, was zu
Hautrötungen, Juckreiz und zum Anschwellen der Schleimhäute führt.
Sieh dir die Zeichnung der Schülerin Lisa auf der nächsten Seite an, die das eben
Beschriebene darstellt. Leider hat sie wieder einmal vergessen, eine Erklärung zur Abbildung
zu schreiben. Hilf ihr, indem du dich daran erinnerst, wie eine Immunantwort generell
abläuft und die Zeichnung mit einer Erklärung mit eigenen Worten ergänzt!
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Sensibilisierung:
Tritt ein Antigen zum ersten Mal in den Körper ein
und wird als fremd erkannt, versuchen Fresszellen
den Erreger zu fressen. Sie nehmen ihn auf und
präsentieren die Antigene (antigenpräsentierende
Zelle). T-Helferzellen werden von Signalstoffen
angelockt und docken mit ihren Rezeptoren an die
Antigene an. Daraufhin schütten sie ihrerseits
Signalstoffe auf, die B-Lymphozyten zur Teilung
anregen. Die Plasmazelle produziert daraufhin
Antikörper, die spezifisch zum Allergen passen.
Diese Antikörper binden an Mastzellen, die in den
Schleimhäuten sitzen.
Allergische Reaktion:
Bei weiterem Kontakt mit
Allergenen kann eine allergische
Reaktion eintreten. Die Allergene
binden an Antikörper, die auf
Mastzellen sitzen.
Dadurch wird die Mastzelle angeregt, Histamin abzugeben. Das sorgt für eine
Erweiterung der Blutgefäße und damit einem Anschwellen des Gewebes sowie
den allergischen Symptomen.
Wenn man von einer Allergie spricht, ist oft der oben beschriebene Ablauf gemeint. In
Wahrheit ist der Begriff aber viel weitreichender, insgesamt gibt es vier Allergietypen. Die
Einteilung einer allergischen Krankheit in diese vier Typen ist nicht immer eindeutig, oft
überschneiden sich die Ursachen sogar.
Um die vier Typen eindeutig unterscheiden zu können, brauchst du zunächst noch ein paar
Informationen über das Immunsystem. Lies dir diese gut durch!
Exkurs: Verschiedene Klassen von Antikörpern
Antikörper werden bei der spezifischen Immunantwort von Plasmazellen gebildet, um durch
die Bindung an Antigene deren giftige Wirkung zu neutralisieren. Fresszellen können den
riesigen Komplex anschließend entfernen. Antikörper werden jeweils spezifisch zu einem
Antigen gebildet.
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Allergien
Grundsätzlich haben Antikörper immer eine Y-ähnliche
Form. Sie können sich allerdings im Aufbau unterscheiden
und werden deshalb beim Menschen in fünf verschiedene
Klassen eingeteilt, die unterschiedliche Aufgaben haben.
Antikörper werden auch als Immunglobuline bezeichnet.
Immunglobulin A (IgA) wird auf allen Schleimhäuten der
Atemwege, der Augen und des Magen-Darm-Trakts gebildet und schützt dort vor
Krankheitserregern.
Immunglobulin D (IgD) kommt frei im Blut selten vor. Es ist vor allem als Rezeptor an BZellen gebunden. Dadurch können manche B-Zellen Antigene erkennen und mit der
Immunantwort beginnen, ohne die Hilfe von T-Zellen in Anspruch zu nehmen.
Immunglobulin E (IgE) ist für den Schutz vor Parasiten, wie z.B. Würmern wichtig und an
Allergien beteiligt. Es ist das IgE, das, wie oben beschrieben, an Mastzellen bindet und für
Lindas Heuschnupfen verantwortlich ist.
Immunglobulin G (IgG) wird erst relativ spät in der Abwehrphase gebildet, bleibt dafür aber
lange erhalten. Findet man IgG im Blut, lässt sich eine durchgemachte Infektion oder
Impfung nachweisen.
Immunglobulin M (IgM) wird bei Erst-Kontakt mit Antigenen gebildet. Bei Nachweis von
IgM im Blut kann eine akute, frische Infektionsphase einer Krankheit angezeigt werden.
Hast du alles gelesen? Dann fülle die folgende Tabelle aus!
1: Immunglobulin, das zu Beginn einer Infektion im Blut nachweisbar ist.
2: Immunglobulin, das die Augen vor Krankheitserregern schützt.
3: Immunglobulin, das noch lange nach einer Infektion im Blut nachweisbar ist.
4: Immunglobulin, das B-Zellen ermöglicht, ohne T-Zellen zu arbeiten.
5: Immunglobulin, das bei Heuschnupfen zum Tragen kommt
1
Immunglobulin
2
3
4
5
M A
G
D
E
Wichtig ist, noch eins zu verstehen: Es gibt nicht nur fünf verschiedene Antikörper im
menschlichen Organismus, sondern unbeschreiblich viele, da sie jeweils spezifisch für ein
Antigen gebildet werden. Manche ähneln sich aber in ihrem Aufgabenbereich und in ihrem
Aufbau, weshalb sie in die obigen fünf Klassen eingeteilt werden.
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Allergien
Du findest ausliegend bei Station 3 eine Übersicht über die verschiedenen Allergietypen. Lies dir diese gut durch und kreuze dann jeweils an, um welchen Allergietyp es
sich bei den folgenden Situationen handeln könnte!
1
2
3
4
5
6
7
8
Seit ein paar Tagen bekommt Mary von ihrem
Lieblingsgürtel immer einen juckenden Ausschlag unter
der Gürtelschnalle, der komischer-weise immer in der
Früh auftritt, obwohl sie den Gürtel nachts nicht trägt.
Beim Essen von Erdbeeren bekommt Jenny immer
geschwollene Lippen und ihr ganzer Gaumen juckt.
In der Nähe von Katzen muss Thomas immer niesen.
Berührt er sie, fängt seine Haut extrem an zu jucken
und er bekommt leichten Ausschlag.
Laura leidet an einer chronischen Entzündung ihrer
Schilddrüse. In ihrem Blut sind Antikörper gegen
schilddrüsenspezifische Antigene nachweisbar.
Seit kurzem juckt Christians Haut extrem, wenn er
frische Kleidung trägt. Seine Mutter teilt ihm mit, dass
sie ein neues Waschmittel benutzt.
Wenn ihre Freunde Selina einen Schokoriegel anbieten,
muss sie immer ablehnen, weil sie Spuren von Nüssen
enthalten.
Sebastian führt immer ein Notfallset mit sich, wenn er
das Haus verlässt. Ein Wespenstich kann bei ihm
nämlich tödlich enden, wenn er nicht sofort reagiert.
An welchem Allergietyp leidet Linda?
Typ
I
Typ
II
Typ
III
Typ
IV
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In obigen Situationen sind verschiedene Allergene Auslöser der allergischen Reaktion. Gib
jeweils an, welches Allergen Schuld an den Beschwerden der einzelnen Personen ist!
Nummer
Person
Allergen
1
Mary
2
Jenny
3
Thomas
4
Laura
5
Christian
6
Selina
7
Sebastian
8
Linda
Nickel in der Gürtelschnalle
Erdbeeren
Katzenhautschuppen
schilddrüsenspezifische Antigene
Waschmittel
Nüsse
Wespengift
Birkenpollen
Lebensnotwendige Stoffe, wie beispielsweise Wasser, Zucker, Vitamine oder Fette, sind
definitiv keine Allergene.
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Bildernachweis: www.biologiedidaktik.at/Humanbiologie/Allergien/Bildernachweis.pdf