Triangulation evolutionärer Grundbegriffe
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Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht Mag. Katrin EISBACHER, BRG Salzburg [email protected] Dr. Bernhart RUSO, TU Wien [email protected] Informationsdynamik • Leitmotiv: Biologische Prozesse beruhen auf – dem Erkennen von Informationen aus der Umwelt, – der Kommunikation von Information, – dem Entwickeln von Information. Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso 2 Immunsystem Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso 3 Immunorgane • • • • • • Knochenmark Thymus Lymphknoten Mandeln Peyerplaques Milz Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso 4 Th-1 System (zellulär) • Unspezifisch – Macrophagen – Granulozyten – Nat. Killerzellen • Spezifisch – T-Lymphozyten Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso 5 Th-2 System (humoral) • Spezifisch – Antikörper • Unspezifisch – Histamin – Interferon – Lysozym Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso 6 Spezifische Immunantwort Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso 7 Phasen der Immunreaktion 1. 2. 3. 4. Erkennung Differenzierung Wirkungsphase Abschaltphase Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso 8 Antikörper • IgA: Schleimhäute • IgD: entsteht durch alternatives Splicen, Funktion? • IgE: Parasiten, Würmer, Schleimhautgebunden, Allergien • IgM: Akute Infektion • IgG: Gedächtnis Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso Monomere, dimere und polymere Antikörper 9 Immunkompetenz • Lernfähiges System • Was sind körpereigene Strukturen? • Was sind Strukturen aus der Umwelt, die keine Erreger sind? Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso 10 Natürliche Immunkompetenz • Nestschutz • Muttermilch • 2 Jahre zellulär • z.B. Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso 11 Fehlleistungen des IS • Immunschwäche • Autoimmunerkrankungen • Allergien Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso 12 Künstliche Immunkompetenz • Passiv – Antikörper – Schnell – Keine Immunität • Aktiv – Antigen – Prophylaktisch – Immunität Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso 13 Natürlich vs. künstlich • Dosis • Vermehrung vs. Abnahme • Kindliches Immunsystem • Mehrfachimpfstoffe Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso 14 Impfstoffe • Schwache Erregerstämme • Abgeschwächte Erreger • Abgetötete Erreger • Bruchstücke von Erregern • Entgiftete Gifte • DNA Impfstoffe Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso 15 Weitere Inhaltsstoffe • Rückstände von Kulturmedien (Hühnerei, Kälber) • Rückstände von Inaktivierungsstoffen (Formaldehyd, Phenol, Thiozyanat, Äther, Propiolacton) • Konservierungsstoffe (Thiomersal [Hg], Aluminiumverbindungen) • Antibiotika • Verunreinigungen durch Viren (z.B. Verursacher von Leukämie bei Hühnern, Tumore) Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso 16 Zulassungsstudien Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso 17 Unerwünscht • Impfreaktion Rötung, Schwellung, Fieber, Apathie, Übererregbarkeit, „schrilles Schreien“, Impfabszesse, Gelenksbeschwerden, Atemstillstand, allergischer Schock • Impfkrankheit Masern, Polio (Schluckimpfung) • Impfschäden Nervenkrankheiten (Enzephalitis, Meningitis, MS, Autismus), Autoimmunerkrankungen (Diabetes, Rheuma, M. Crohn), makrophagische Myofaszitis, Allergien Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso 18 Erfolgsstory Pocken • 1982 Pocken ausgerottet • Tausende Tote durch Impfung • Zigtausende Todesfälle pro Jahr durch Krankheit verhindert Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso 19 Erfolgsstory Polio • Fäkal-orale Übertragung • Infektion zu 95% symptomlos • 4% grippeartige Symptome • 1% Muskelsteife und Lähmungen, die bei einem Teil der Erkrankten nicht zurückgeht • Durch Impfprogramme und Hygienemaßnahmen ist nördliche Hemisphäre poliofrei Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso 20 Erfolgsstory Masern? • Ziel der WHO: Masern ausrotten • Enzephalitis 1:15.000 (1-3 jähr.) • Bei Kleinkindern mild, später bis zu 40% Dauerschäden. • 10% Impfversager Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso 21 Impfentscheidung • Individuelle Überlegungen • Volksgesundheitliche Überlegungen Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso 22 Spezielle Wechselwirkungen zwischen Erreger, Immunsystem und Umwelt Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso 23 Antigen-Erbsünde • Ähnliche Viren werden gleich bekämpft auch wenn dies ineffektiver ist. Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso 24 Booster Effekt • Masern, Mumps und Krebs Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso 25 Doppelpack • Diphtheriebakterien machen nur krank, wenn sie von Viren befallen sind. Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso 26 Ökosystem Immunsystem • Durch Masernimpfung sinkt Masern Enzephalitis. Die Enzephalitis Rate bleibt aber gleich. • Durch Hib-Impfung sinken Infektionen mit Haemophilus. Hirnhaut und Kehldeckelentzündungen mit anderen Erregern (Staphylo-, Strepto-, Pneumococcen) gleichen dies jedoch aus. Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso 27 Hygiene Hypothese • Kontakt mit Schmutz verringert Wahrscheinlichkeit für Allergien • M.Crohn kann mit Darmparasiten behandelt werden. Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso 28 Saubere Krankheit • Hepatitis A • Polio (erst seit Anfang 19 Jhdt. epidemisch) Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso 29 Verschleppung • Mumpskomplikationen trotz Impfungen gleich. • Impfschutz geht im Erwachsenenalter verloren • Geimpfte Mütter geben keinen Nestschutz. • Honeymoon Effekt Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso 30 Immunsystem und Evolution • Parasitentheorie • Sexuelle Selektion Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso 31 Immunsystem und Kultur Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso 32
