2 von 26 Unser Immunsystem (Klasse 7/8) Der Mensch • Beitrag 8 IV Rund um die Reihe Warum wir das Thema behandeln Auf unser Immunsystem können wir uns verlassen. Ist es gesund, haben Krankheitserreger oder andere Stoffe keine Chance, unserem Körper zu schaden. Damit dies so bleibt, ist es wichtig, unser Immunsystem durch eine gesunde Lebensweise zu stärken und unsere Schutzimpfungen regelmäßig aufzufrischen. Um den Schülern die Notwendigkeit eines gesunden Immunsystems bewusst zu machen, sollten sie dessen Aufbau und Arbeitsweise kennen. Wenn sie darüber hinaus verstehen, was bei einer Impfung abläuft und was aus dem eigenen Impfpass herauszulesen ist, können sie dazu animiert werden, ihren Impfschutz zu hinterfragen und mögliche Lücken in der Immunabwehr zu schließen. U A Was Sie zum Thema wissen müssen Was versteht man eigentlich unter dem Immunsystem? Unser Immunsystem ist ein biologisches Abwehrsystem, das Schädigungen von Gewebe durch Krankheitserreger verhindert. Dazu entfernt es in den Körper eingedrungene Mikroorganismen oder Fremdstoffe und zerstört infizierte körpereigene Zellen. Bestandteile des Immunsystems sind mechanische Barrieren unseres Körpers (z. B. Nasenschleimhaut), spezialisierte Zellen (z. B. Riesenfresszellen), Organe (z. B. Milz), Eiweiße (z. B. Lysozym) und weitere Immunfaktoren. Man unterscheidet die angeborene unspezifische und die erworbene spezifische Immunabwehr. H C S R Angeboren – die unspezifische Immunabwehr Die unspezifische Immunabwehr beginnt, wenn körperfremde Mikroorganismen oder Stoffe mit uns in Kontakt kommen. Zuerst muss die Haut mit ihrem leicht sauren pH-Wert überwunden werden. In den Körperflüssigkeiten gelöste Abwehrstoffe, etwa das Bakterien zersetzende Lysozym im Sekret der Nase oder in der Tränenflüssigkeit, bilden eine weitere Abwehrschranke. In den Körper eingedrungene Stoffe lösen die Ausschüttung von Interferonen aus, die die Zellen anregen, Proteine gegen eindringende Viren zu produzieren. O V Proteine finden sich auch im Blut. Sie zerstören Mikroorganismen oder leiten weitere Schutzmaßnahmen ein, etwa die Phagozytose (Fresstätigkeit der Zelle), bei der Makrophagen (Riesenfresszellen) die Krankheitserreger in ihr Zellinneres aufnehmen und verdauen. Lernfähig – die spezifische Immunabwehr Ein Viertel der Leukozyten (weißen Blutzellen) sind Lymphozyten. Sie werden im Knochenmark gebildet und reifen im Thymus heran. Von dort werden sie ununterbrochen ans Blut abgegeben. Sie erkennen Krankheitserreger an ihren Eiweiß- oder Zuckerbausteinen auf deren Oberfläche (Antigene) und reagieren auf diese mit der Bildung von speziell an die Antigene angepassten Antikörpern. Die Antikörper binden sich gezielt an die Antigene und verklumpen die Erreger zu Netzwerken. Diese Netzwerke können wiederum von Makrophagen phagozytiert werden. Während der spezifischen Immunabwehr werden spezialisierte Zellen, die Gedächtniszellen, aktiviert, die die erlernte Abwehrreaktion speichern (immunologisches Gedächtnis). Bei einer erneuten Infektion mit dem jetzt bekannten Erreger können sie schnell mit der Bildung von Antikörpern reagieren. 7 RAAbits Realschule Biologie September 2012 zur Vollversion IV Der Mensch • Beitrag 8 Unser Immunsystem (Klasse 7/8) 3 von 26 Unser Lymphsystem Das Lymphsystem ist ein wichtiger Teil unseres Immunsystems und gliedert sich in das Lymphgefäßsystem und die lymphatischen Organe. Das Lymphgefäßsystem durchzieht als ausgedehntes Netz unseren gesamten Körper. Es ist mit 2–3 Litern Lymphflüssigkeit gefüllt und dient dem Transport weißer Blutzellen zu den Organen und dem Abtransport von Schadstoffen. Immer wieder sind Lymphknoten zwischengeschaltet, die die Lymphflüssigkeit reinigen und körperfeindliche Stoffe vernichten. In den lymphatischen Organen (Thymus, Milz, Mandeln, Wurmfortsatz des Blinddarms und Follikeln im Darm) werden weiße Blutzellen gebildet und gespeichert sowie Antikörper zur Abwehr und Bekämpfung von Krankheitserregern gebildet. Hierbei ist der Darm, in dem sich über 70 % der Immunzellen befinden, eines der wichtigsten Immunzentren. Immunität durch aktive Immunisierung Um den Organismus in seiner Widerstandsfähigkeit gegen Krankheitserreger vorbeugend zu unterstützen, werden bei der aktiven Immunisierung (Schutzimpfung) abgetötete oder abgeschwächte Krankheitserreger eingeimpft oder oral eingenommen. Sie veranlassen die Bildung von Antikörpern und Gedächtniszellen. Da Gedächtniszellen bei einem erneuten Kontakt mit dem „gespeicherten Antigen“ schnell reagieren können, ist es das Ziel, einen möglichst langen, falls möglich sogar lebenslangen Schutz zu erreichen. Da die Immunabwehr aber im Laufe der Jahre abgeschwächt werden kann, müssen einige dieser Impfungen in bestimmten Zeitabständen aufgefrischt werden. U A H C Immunität durch passive Immunisierung Impfungen zur passiven Immunisierung dienen der direkten Einleitung des Heilungsprozesses, wenn beispielsweise der Verdacht auf eine schwere Infektion (z. B. Tetanus durch verunreinigte Wunden) besteht, gegen die der Körper keine oder nicht ausreichend Antikörper bereithält. Das Impfserum enthält Antikörper, die speziell gegen die vermuteten Erreger gerichtet sind. Es entsteht eine sofortige Schutzwirkung, die aber nur für wenige Wochen bis Monate anhält. Es werden wenige oder keine Gedächtniszellen gebildet. Tritt die gleiche Gefahrensituation nochmals auf, muss erneut geimpft werden. S R Wie gewinnt man Impfseren? O V Für die aktive Immunisierung gibt es verschiedenartige Impfstoffe: Lebendimpfstoffe (z. B. gegen Masern, Mumps und Röteln) enthalten abgeschwächte Erreger. Totimpfstoffe (z. B. gegen Cholera oder Grippe) enthalten abgetötete Erreger oder nur bestimmte Erregerkomponenten. Beide Impfstoffe gewinnt man heutzutage meist über Hühnereier oder Zellkulturen. Dazu werden die Krankheitserreger in bebrütete Hühnereier oder in Zellkulturen eingeimpft und vermehrt. Anschließend werden sie abgeschwächt oder abgetötet. Für die passive Immunisierung wird dem Geimpften ein Serum mit spezifischen Antikörpern eingeimpft. Die Antikörper stammen aus dem Blutplasma von Tieren oder Menschen, die zuvor mit abgeschwächten oder abgetöteten Erregern geimpft worden waren. zur Vollversion 7 RAAbits Realschule Biologie September 2012 IV Der Mensch • Beitrag 8 Unser Immunsystem (Klasse 7/8) 7 von 26 Das Immunsystem stärken – aber wie? 1 2 3 4 M1 U A 5 O V S R Foto 4: iStockphoto.com, restliche Fotos: Thinkstockphotos.com H C 6 zur Vollversion 7 RAAbits Realschule Biologie September 2012 10 von 26 Unser Immunsystem (Klasse 7/8) Der Mensch • Beitrag 8 IV Aufgabe Ergänzt das Lymphsystem des Menschen mit Stichworten zu Lage, Funktion und Besonderheiten von Lymphgefäßsystem, Gaumenmandeln, Thymusdrüse, Milz und Darm. Die Informationen aus dem Vortrag helfen euch dabei. Gaumenmandeln Lymphgefäßsystem Lage: Lage: Aufgaben: Aufgaben: Besonderheit: U A H C Besonderheit: S R Thymusdrüse Lage: Aufgaben: O V Milz Lage: Aufgaben: Besonderheit: Besonderheit: Darm Aufgaben: Besonderheit: 7 RAAbits Realschule Biologie September 2012 Grafik: Thinkstockphotos.com Lage: zur Vollversion 14 von 26 Unser Immunsystem (Klasse 7/8) Der Mensch • Beitrag 8 IV So gewinnt man Impfstoffe M5 Jenners Methode zur Immunisierung wird auch heute noch weltweit mit Erfolg angewandt. Dazu benötigt man jedes Jahr riesige Mengen an Impfstoffen. Hier lernt ihr eine Möglichkeit kennen, wie man diese herstellen kann. U A Ý Ý In einen Pferdekörper werden abgeschwächte Erreger eingeimpft. S R O V Ø H C Die eingeimpften Erreger vermehren sich. Blut mit lebenden Erregern wird entnommen und zu einem Impfserum verarbeitet. Die Erreger werden dabei abgeschwächt oder abgetötet. Ø Das Immunsystem des Tieres bildet die passenden Antikörper. Blut mit Antikörpern wird entnommen und zu einem Impfserum verarbeitet. Nachteil: Verunreinigungen im Impfserum können zu Nebenwirkungen führen. Daher vermehrt man die Erreger zur Impfung heutzutage fast ausschließlich in Hühnereiern oder in Zellkulturen. 7 RAAbits Realschule Biologie September 2012 zur Vollversion 18 von 26 Der Mensch • Beitrag 8 IV Schutz vor Krankheiten – aktive und passive Immunisierung Julia und Stefan möchten sich vor einer Krankheit schützen. Beide benötigen eine unterschiedliche Form von Impfschutz. Hier lernst du beide Arten von Impfungen kennen. Aktive Immunisierung (Schutzimpfung) Passive Immunisierung Julia soll als Schutz vor einer Infektionskrankheit geimpft werden. Stefan hat sich nach einem Hundebiss mit einem Erreger infiziert. Es soll verhindert werden, dass die Krankheit ausbricht. 3 S R 4 6 U A H C 2 5 Fotos: Thinkstockphotos.com M6 Unser Immunsystem (Klasse 7/8) O V Aufgabe: Schneide die Kärtchen aus und lege sie in die passenden Leerfelder. Orientiere dich dabei an den beiden Ausgangssituationen. Klebe die Kärtchen nach Kontrolle ein. Es kommt zu einem schwachen Krankheitsverlauf. Der Schutz besteht nur für kurze Zeit und geht dann wieder verloren. Auf diese Weise wird der Krankheitsausbruch verhindert. Die Antikörper beginnen sofort mit der Immunabwehr. Eine Immunreaktion wird eingeleitet. Antikörper und Gedächtniszellen werden gebildet. Es besteht ein dauerhafter Schutz. Passende impft. Abgeschwächte oder abgetötete Erreger werden eingeimpft. Antikörper werden abgebaut und nicht neu produziert. Nur wenige Gedächtniszellen bleiben im Körper. 7 RAAbits Realschule Biologie September 2012 Antikörper werden einge- zur Vollversion 24 von 26 Unser Immunsystem (Klasse 7/8) Der Mensch • Beitrag 8 IV Das Immunsystem im Kreuzverhör M9 Aufgabe Löse das Rätsel mithilfe der Hinweise unten. (Beachte: Ä = AE, Ü = UE, Ö = OE, ß = SS). Die fett umrandeten Kästchen ergeben richtig geordnet, den Vornamen (gestrichelt) und den Zunamen (durchgezogenen) eines deutschen Arztes, der den Tuberkulose und CholeraErreger entdeckte. 1 2 4 3 5 6 7 8 9 U A 10 11 12 H C 14 S R 15 16 O V 1. Impfseren werde heute aus … hergestellt. 2. Infektionskrankheit 3. Fähigkeit des Körpers, sich gegen Krankheitserreger zu wehren 4. Weiße Blutzelle, die eine erlernte Immunreaktion speichern kann 5. Werden von der STIKO ausgesprochen 6. Organ des Immunsystems in der linken Bauchhöhle 7. T-…-Zellen spielen bei der spezifischen Immunabwehr eine große Rolle. 8. Die aktive Immunisierung nennt man auch … 9. Wird eine Impfung wiederholt, spricht man von … 13 17 10. Waagerecht: Lösen im Körper eine Abwehrreaktion aus Senkrecht: Gegenstück zu 10 waagerecht 11. In der Bevölkerung stellt man eine … fest. 12. In Deutschland sind Impfungen … 13. Kontrollstationen mit Filter- und Reinigungsfunktion im Immunsystem 14. Die … Abwehr ist angeboren. 15. Impfungen werden in den … eingetragen. 16. Vor einer Fernreise sollte man seinen Impfschutz … 17. Arzt, der die erste Pockenschutzimpfung durchführte Lösungswort: 7 RAAbits Realschule Biologie September 2012 zur Vollversion