Leseprobe

erstellt von der Japanischen Gesellschaft für Immunology (JSI)
illustriert von Tomoko Ishikawa
ins Englische übersetzt von Anjali Patel und veröffentlicht mit Hilfe des Europäischen Verbundes
der Immunologischen Gesselschaften (EFIS)
ins Deutsche übersetzt in einem Kooperationsprojekt zwischen Immunologen an der Universität
Erlangen und Oberstufenschülern am Marie-Therese-Gymnasium Erlangen und veröffentlicht
mit Hilfe der Deutschen Gesellschaft für Immunologie (DGfI)
www.immunologie.de
www.efis.org
Das faszinierende Immunsystem
Das faszinierende
Immunsystem
Wie es deinen Körper schützt!

Das faszinierende
Immunsystem
Wie es deinen Körper schützt!
zusammengestellt von der Japanischen Gesellschaft für Immunologie (JSI)
illustriert von Tomoko Ishikawa
übersetzt ins Deutsche unter der Schirmherrschaft der
Deutschen Gesellschaft für Immunologie (DGfI)

Herausgeber: Japanische Gesellschaft für Immunologie und (in alphabetischer Reihenfolge)
Hiroshi Kawamoto Forschungszentrum für Allergie und Immunologie, RIKEN
Sachiko Miyake Nationales Institut für Neurowissenschaften, Nationales Zentrum für Neurologie und
Psychiatrie
Masayuki Miyasaka Graduiertenschule der Medizin an der Universität von Osaka
Toshiaki Ohteki Medizinisches Forschungsinstitut, Tokio
Medizinische und Zahnmedizinische Universität
Noriko Sorimachi Forschungsinstitut, Internationales Medizinisches Zentrum von Japan
Yousuke Takahama Institut für genomische Forschung an der Universität von Tokushima
Shinsuke Taki Graduiertenschule der Medizin an der Universität von Shinshu
Titel der Originalarbeit in japanischer Sprache: KARADA WO MAMORU MENEKI NO FUSHIGI
Name der Gesellschaft: YODOSHA Co., Ltd.
Inhaber des Urheberrechts: Japanische Gesellschaft für Immunologie
Illustrator: Tomoko Ishikawa
eingebunden von: Takashi Ono
Yaruyaru Ya Honpo
Übersetzung in englische Sprache: Anjali Patel
Dieses Buch wurde mit aller Sorgfalt geschrieben. Dennoch
übernehmen Herausgeber, Autoren und Editoren keine Garantie für
die Fehlerfreiheit der enthaltenen Informationen. Leser werden
angehalten zu bedenken, dass Aussagen, Daten, Abbildungen und
wissenschaftliche Details versehentliche Fehler enthalten können.
Bibliografische Information veröffentlicht durch
Die Deutsche Nationalbibliothek
Die Deutsche Nationalbibliothek führt diese Publikation in der
Deutsche National bibliografie; ausführliche bibliografische
Informationen sind verfügbar im Internet unter:
http://dnb.d-nb.de.
© 2011 Deutsche Gesellschaft für Immunologie (DGfI)
Alle Rechte vorbehalten (einschließlich der Übersetzungsrechte in
weitere Sprachen). Jegliche Kopie, in welcher Form auch immer, einschließlich
Fotodruck, Diafilm und anderer Medien, sowie die Übernahme
und Übersetzung in Maschinenschrift und Digitalisierung ist
ohne schriftliche Einverständnisnahme seitens EFIS oder der Japanischen
Gesellschaft für Immunologie untersagt. Es ist davon auszugehen,
dass registrierte Eigennamen, eingetragene Handelsmarken,
etc., die in diesem Buch verwendet wurden, auch wenn diese nicht
ausdrücklich als solche gekennzeichnet sind, rechtlich geschützt sind.
Gedruckt in der Bundesrepublik Deutschland
Gedruckt auf umweltverträglichem Papier
Schriftsatz: Dr. rer. nat. Rebecca Winkelmann
Druck und Bindung: Pelz Verlag, Freiburg
ISBN: 978-3-00-035120-4

Die genehmigte Übersetzung der englischsprachigen Version in die deutsche Sprache
war ein Gemeinschaftsprojekt folgender Personen und Einrichtungen
Schüler des Wissenschafts-Seminars "Immunologie" am Marie-Therese-Gymnasium, Erlangen:
Ann-Kathrin Baßler Sophia Mardin
Kathleen Bremer Tanja Rziha
Colin Diederichs Kerstin Sterna
Max Himmler Martin Strowik
Alexander Jäck Shawna von Hacht
Benjamin Krugman Lilli Wolf
Marius Kuschma Hannah Zenker
Doktoranden des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft unterstützten Doktorandenkollegs
GK 592 und der B-Zellforschergruppe 832 am Universitätsklinikum und der Universität, Erlangen:
Übernahme des Lektorats:
Anne Bärenwaldt Ingrid Obermeier
Sebastian Brachs Martina Porstner
Andreas Brandl Sandra Schreiber
Sebastian Dütting Selina Sitte
Agnes Giniewski Christine Staab
Xandra Grünz Stefanie Thiele
Julia Jellusova Rebecca Winkelmann
Heinrich Heidbüchel, Schulamtsdirektor a.D.
Wissenschaftliche Überarbeitung und Erstellung der Endfassung:
© 2011 Deutsche Gesellschaft für Immunologie (DGfI)
Marie-Therese-Gymnasium OStR. Wolfgang Beck
Erlangen
Abteilung für Molekulare Immunologie, Prof. Dr. rer. nat. Hans-Martin Jäck
Medizinische Klinik III Dipl. Mol. Med. Martina Porstner
Nikolaus-Fiebiger-Zentrum Dr. rer. nat. Wolfgang Schuh
Universität Erlangen-Nürnberg Dr. rer. nat. Rebecca Winkelmann
Erlangen

Vorwort zur deutschen Übersetzung
Das faszinierende Immunsystem
Wie es deinen Körper schützt!
Antikörper, Allergie, B-Zelle aber auch AIDS und Krebs – alles Begriffe, die du bestimmt schon
einmal gehört oder gelesen hast. Wenn du dich mit dem Immunsystem des Menschen näher
befasst, dann wirst du ganz häufig über diese und andere Fachwörter „stolpern“. Dieses Buch soll
dir nun eine Hilfe sein, all diese Fachwörter zu verstehen und einordnen zu können und es soll
dir vor allem dabei helfen, das ganze Immunsystem kennen zu lernen.
Dieses Buch wurde ursprünglich 2008 von der „Japanischen Gesellschaft für Immunologie“
erstellt und 2009 von Dr. Anjali Patel ins Englische übersetzt. Das Vorwort zur englischen
Fassung von 2009 beendet Prof. Dr. Stefan H. E. Kaufmann, der Altpräsident der Europäischen
Gesellschaft für Immunologie, mit der Aufforderung, das Buch in noch viele weitere Sprachen zu
übersetzen.
Eine Gruppe von jungen Immunologen und Gymnasiasten aus Erlangen hat es sich dann zur
Aufgabe gemacht, die Übersetzung ins Deutsche zu übernehmen. Unter der Schirmherrschaft
der Deutschen Gesellschaft für Immunologie ist in einem Gemeinschaftsprojekt der
Doktoranden des Graduiertenkollegs 592 und der B-Zellforschergruppe 832 an der Universität
Erlangen-Nürnberg und der Schüler des Wissenschaftsseminars am Marie-Therese-Gymnasium
Erlangen dieses Werk für dich übersetzt und überarbeitet worden. Die Schüler haben sich viel
Mühe gegeben, die komplizierten Zusammenhänge verständlich zu erklären und wünschen dir
bei deiner Entdeckungsreise durch unser Immunsystem viele „Aha“-Erlebnisse.
„Das faszinierende Immunsystem“ – ein Buch, das hoffentlich auch dich davon überzeugt, dass
dein Körper etwas ganz Besonderes besitzt, nämlich das Immunsystem. Es schützt uns alle jeden
Tag vor Krankheiten und Keimen. Wir hoffen, das Buch gefällt dir und wir freuen uns über deine
Tipps, um es künftig noch verständlicher für dich und andere Kinder zu machen!
Erlangen, Juni 2011
Wolfgang Beck
Marie-Therese-Gymnasium, Erlangen
Hans-Martin Jäck, Martina Porstner, Wolfgang Schuh, Rebecca Winkelmann
Abteilung für Molekulare Immunologie, Universität Erlangen-Nürnberg

Inhalt
Vorwörter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Teil I Alles über das Immunsystem
1 Die Grundlagen des Immunsystems
• Welche Aufgaben hat das Immunsystem? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
• Warum bekommt man manche Krankheiten nicht zweimal? . . . . . . . . . . . 16
• Wo befindet sich das Immunsystem im Körper? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
• Die vielen unterschiedlichen Zelltypen des Immunsystems . . . . . . . . . . . . . . . 20
• Drei Wege, einen Krankheitserreger zu beseitigen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2 Wie das Immunsystem arbeitet
• Wie das Immunsystem verschiedenartige Krankheitserreger unterscheidet 24
• Wie es die verschiedenen Erreger erkennt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
• Wie erinnert sich das Immunsystem an Erreger, die es schon einmal
gesehen hat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3 Wo Zellen des Immunsystems entstehen und wo sie
ihre Arbeit verrichten
• Wo entstehen Immunzellen? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
• Wo arbeiten Immunzellen und wie gelangen sie dort hin? . . . . . . . . . . . . . . 34
• Wie Immunzellen ihren Weg durch den Körper finden . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
• Wie Immunzellen sich gegenseitig helfen können . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
• Wie das Immunsystem sich selbst reguliert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
• Warum das Immunsystem nicht den Körper oder die Nahrung angreift . . 42

Teil II Alles über Krankheiten
1 Bekämpfung von Infektionskrankheiten
• Alles über Pathogene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
• Welche Arten von Infektionskrankheiten gibt es? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
• Was ist AIDS? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
• Ist eine Ansteckung mit Vogelgrippe vermeidbar? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
• Wie können Impfungen helfen? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
2 Autoimmunkrankheiten
• Was ist eine Autoimmunkrankheit? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
• Welche Arten von Autoimmunkrankheiten gibt es? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
• Gelenkrheumatismus und seine Behandlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
3 Allergien sind ebenfalls Immunantworten
• Was ist eine Allergie? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
• Sogar diese Stoffe können Allergien auslösen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
• Wie Asthma entsteht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
• Kann man Heuschnupfen heilen? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
4 Kann das Immunsystem zur Heilung von Krebs
beitragen?
• Was ist Krebs? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
• Wie das Immunsystem gegen Krebs vorgeht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
• Behandlung von Krebs mit Hilfe einer Immuntherapie . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Nachwörter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Stichwortverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

Teil I
Alles über das
Immunsystem

14
1.
Kennst du das Immunsystem? Wo
befindet es sich in deinem Körper?
Was weißt du über seine Funktion?
Auch wenn du
gesund bist, sollte dich
die Funktion dieses komplexen
Systems interessieren. Es ist für ein
Menschenleben von entscheidender
Bedeutung. Aber was denkst du
würde passieren, wenn du keines
hättest?
Die Grundlagen des Immunsystems
Welche Aufgaben hat das
Immunsystem?
Ungefähr eines von hunderttausend Kindern wird
ohne jegliche Immunität geboren. Diese
Erkrankung wird als „Schwere kombinierte Immunschwäche“
oder kurz SCID (steht für den englischen
Ausdruck severe combined immunodeficiency)
bezeichnet. Babys, die mit diesem Fehler geboren
werden, sind nicht vor Krankheitserregern
geschützt. Krankheitserreger (auch Pathogene
genannt) sind Bakterien, Viren, Würmer und Pilze,
die dich krank machen können. Säuglinge mit der
Immunschwäche SCID leiden deshalb oft unter
Infektionskrankheiten.
Schwere kombinierte
Immunschwäche
100,000

Du hast sicher schon von AIDS gehört. AIDS (steht
für den englischen Ausdruck Acquired Immune
Deficiency Syndrome) ist eine erworbene Abwehrschwäche
gegen alle Arten von Keimen. Diese
Abwehrschwäche wird durch humane
Immundefizienz-Viren (HIV) ausgelöst.
Das HI-Virus/HIV zerstört Immunzellen. Dadurch
wird das Immunsystem außer Kraft gesetzt und der
Körper verliert die Fähigkeit, sich aus eigener Kraft
gegen Keime zu wehren.
In der Luft schwirren viele
verschiedene Keime herum,
die besonders gefährlich
werden, sobald man an einer
Immunschwäche leidet.
Wenn du ohne jegliche Immunität geboren wurdest
oder dein Immunsystem nicht mehr richtig funktioniert,
bist du einer Vielzahl von Keimen ausgeliefert, vor denen
dich dein Immunsystem normalerweise schützt. Das ist dir
inzwischen sicher bewusst geworden! Man könnte
meinen, dass das Immunsystem nicht besonders viel zu
tun hat, aber tatsächlich beschützt es dich Tag und Nacht.
15

Teil II
Alles über Krankheiten

46
1.Bekämpfung von Infektionskrankheiten
Alles über Pathogene
Infektionskrankheiten werden durch Mikroorganismen verursacht, die in den Körper eindringen
und sich dort vermehren. Sie sind so klein („mikro“), dass man sie mit dem bloßen Auge nicht
sehen kann. Die Geschichte der Immunologie, die im 18. Jahrhundert mit der Entdeckung der
aktiven Impfung durch Edward Jenner (1749-1823) begann, ist ebenfalls die Geschichte vom
Kampf gegen Infektionskrankheiten. Dank des weltweiten Einsatzes des von Edward Jenner
entdeckten Impfstoffs wurden die Pocken ausgerottet. Und Dank der vielen hervorragenden
Impfstoffe, die seitdem entwickelt wurden, sind wir vor einer Vielzahl von Infektionskrankheiten
geschützt.
Mikroorganismen, die Infektionskrankheiten verursachen, werden Pathogene oder auch
Keime genannt. Pathogene umfassen sowohl Bakterien als auch Viren. Bakterien sind Einzeller
und sind nur ein paar Mikrometer groß.
(1 Mikrometer ist 1/1000 mm)
Ein Virus hat 1/1000
der Größe eines Bakteriums
Das ist winzig!
Zelle
mm mm mm
Bakterium
Virus
• Die Pockenkrankheit ist eine Infektionskrankheit, die durch das Pockenvirus verursacht wird. Bei dieser
Krankheit bekommst du bis zu 40°C Fieber und auf deinem ganzen Körper bilden sich Pusteln und Blasen.
Viele Menschen sind früher an dieser Krankheit gestorben, doch dank Edward Jenners Impfstoff hat seit 1977
keine einzige Person mehr diese Krankheit bekommen.
• „Virus“ ist das lateinische Wort für Gift. Im alten Griechenland benutzte Hippokrates das Wort "Virus", um
ein Gift zu bezeichnen, das eine Krankheit auslöst.

Mukosa
Toxine
Zelltod
Bakterium
Krebs
Virus
Außerhalb des Körpers
Innerhalb des Körpers
Auf welche Weise verursachen die Bakterien, die deinen Körper angreifen, eine Erkrankung?
Bakterien produzieren Gifte (Toxine), die Zellen zerstören oder sie lahm legen. Außerdem sind
in ihre Zellwand Strukturen eingebaut, die giftig wirken. Durch all diese Toxine können dann
Fieber, Durchfall oder ein Abfallen des Blutdrucks verursacht werden. Bakterien haben also ein
Arsenal an Giftstoffen und Waffen, die dir Schaden zufügen können.
Viren sind noch 100 bis 1000mal kleiner als Bakterien und können eine Vielzahl von
verschiedenen Zelltypen befallen. Sobald sie einmal in eine Zelle eingedrungen sind, beginnen
sie sich dort zu vermehren. Eine Virusinfektion kann entweder die normale Funktion einer Zelle
so entgleisen lassen, dass diese stirbt, oder aber sie kann die Zelle dazu bringen, sich
unkontrolliert zu teilen, so dass sie zu einer Krebszelle wird. Einige Arten von Viren vermehren
sich nach der Infektion einer Zelle langsam und verursachen somit eine anhaltende, sogenannte
persistierende Infektion. Andere Viren wiederum warten mit ihrer Vermehrung und verharren
in der infizierten Zelle; sie lösen eine sogenannte schlummernde (latente) Infektion aus.
47

Stichwortverzeichnis
Stichwort Seite Erklärung
Adhäsionsmolekül 33 Signalmoleküle zum Austausch von Botschaften, die auf der Oberfläche
von Zellen gebunden sind.
Adjuvans 70 Immunstimulatorische Substanz
AIDS 11, 46 Erworbene Abwehrschwäche, die meistens tödlich endet; Auslösung
durch HI-Virus/HIV.
Allergen 58ff Substanzen wie Pollen oder Milben, auf die der Körper überempfindlich
reagiert (Allergie).
Allergie 58ff Reaktion von Immunzellen auf Substanzen, die normalerweise nicht
gesundheitsschädigend sind; z.B. Pollen, Milben, Nahrungsmittel.
Anaphylaktischer Schock 61 Plötzliche, extrem starke allergische Reaktion, die den ganzen Körper
betrifft und lebensbedrohend sein kann.
Antigen 23 Bruchstücke von Erregern, die von B- und T-Zellen über Antigenrezeptoren
erkannt werden können.
Anti-Histaminika 64 Medikamente gegen Heuschnupfen und andere allergische Reaktionen.
Antikörper-produzierende
Zelle
26 B-Zelle, die aktiviert wurde und nun Antikörper produziert und ins Blut
abgibt.
Antigenpräsentation 23 Präsentation von Erregerbruchstücken auf der Oberfläche dendritischer
Zellen.
Antigenrezeptoren 20ff, 24ff Werkzeuge auf der Oberfläche von B- und T-Zellen, mit denen Erreger
erkannt und voneinander unterschieden werden.
Antigenspezifität 20 Das Immunsystem kann zwischen verschiedenen Erregern unterscheiden;
je eine Immunzelle erkennt nur ein ganz bestimmtes Antigen.
Antikörper 17, 19 Waffen der B-Zellen, die durch den Körper zirkulieren. Sie markieren
Pathogene, damit sie von Makrophagen als „Mahlzeit“ erkannt werden.
Antikörper-Therapie 71 Bei bestimmten Erkrankungen werden Antikörper als Medikament eingesetzt.
Anti-Zytokin-Therapie 57 Blockiert die Wirkung von Zytokinen; wird z.B. beim Gelenkrheumatismus
erfolgreich eingesetzt.
Asthma 60 Allergische Reaktion der Atemwege.
Atome 32 Kleinste chemische Einheit, in die man eine Substanz zerlegen kann.
Autoimmunerkrankung/ 52ff Krankheit, deren Ursache eine überschießende Reaktion des Immunsys-
Autoimmunität
tems gegen körpereigenes Gewebe ist. Irrtümlicherweise erkennt das
Immunsystem körpereigenes Gewebe als zu bekämpfenden Fremdkörper.
Dadurch kommt es zu schweren Entzündungsreaktionen, die zu
Schäden an den betroffenen Organen führen.
Bakterien 10 Mikroskopisch kleine, meist einzellige Organismen, die oft krankheitserregend
sind.
B-Gedächtnis-Zelle 26 Erinnert sich an Erreger, die sie schon einmal getroffen hat und produziert
innerhalb weniger Tage Antikörper von hoher Qualität.
Blutstammzelle 29 = Hämatopoietische Stammzelle; Vorläufer der Blutzellen (weiße und
rote Blutkörperchen)
81