Archiv der Kategorie: Neues vom Buch

Was Waddingtons epigenetische Landschaft mit dem Immunsystem zu tun hat

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Jetzt wird’s abstrakt … und danach wieder etwas konkreter. Die Erläuterung verschiebe ich auf das Buch. 🙂 Nur so viel: Die Anordnung der Einflussfaktoren im unteren Bild ist willkürlich. Epigenetische Veränderungen, Umweltsubstanzen (z. B. aus der Nahrung) und Aktivitäten unseres Mikrobioms können auch einen gesunden Endzustand des Systems fördern.

Nur so viel: Die Anordnung der Einflussfaktoren im unteren Bild ist willkürlich. Epigenetische Veränderungen, Umweltsubstanzen oder die Aktivitäten des Mikrobioms können auch einen gesunden Endzustand des Sstems fördern.

Die Ökosysteme auf und in uns

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Im Rahmen des Human Genome Project sind die bakteriellen Lebensgemeinschaften an zahlreichen unterschiedlichen Stellen des Körpers untersucht worden. Die Umweltbedingungen unterscheiden sich so deutlich, dass zum Beispiel an den Knien z. T. andere Arten siedeln als unter den Füßen (Schnittmengendiagramm rechts).

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Warum haben Wirbeltiere eine adaptive Immunabwehr und Wirbellose nicht?

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Margaret McFall-Ngai hat 2007 eine provokante Antwort auf diese Frage zur Diskussion gestellt. Von der Beobachtung ausgehend, dass in und auf Menschen über 2000 nützliche Bakterienarten leben, aber nicht einmal 100 bakterielle Krankheitserreger bekannt sind (bzw. 2007 bekannt waren), vermutete sie, dass die erworbene Immunabwehr mit ihrer Gedächtnisfunktion weniger der Bekämpfung der wenigen Pathogene dient als vielmehr der Erkennung all der Bakterien, die mit uns in Symbiose leben und wegen des ständigen engen Kontakts zu unserem Gewebe gelegentlich in Körperregionen eindringen, in denen sie nichts zu suchen haben.

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Autoimmunität: eher Selbstregulierung als Horror autotoxicus

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Dient das Immunsystem wirklich primär der Erkennung und Bekämpfung von Pathogenen und anderen Fremdkörpern?

Verabscheut die Natur Antikörper, die auf körpereigene Substanzen reagieren, wirklich ebenso stark wie ein Vakuum (Paul Ehrlichs „Horror autotoxicus“)?

 

 

 

 

Wieso haben wir dann alle autoreaktive Leukozyten und Antikörper im Blut?

Hatte Elie Metchnikoff, der Entdecker der Phagozyten, vielleicht doch recht, als er das Immunsystem als selbstregulierendes Netzwerk und unsere Mikrobenflora als integralen Bestandteil dieses Systems verstand?

 

 

 

Frühwarn- und Entsorgungssysteme

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Gar nicht so leicht für Parasiten und Pathogene, unbemerkt in uns einzudringen: Die Härchen auf unserer Haut verlängern die Zeit, die ein stechendes oder beißendes Insekt braucht, um eine geeignete Stelle zu finden, und warnen uns vor den Plagegeistern. Da die Körperflüssigkeiten von Insekten oft Pathogene enthalten, die durch Stiche und Bisse in unser Blut gelangen, kann man die Behaarung als Teil unseres Immunsystems ansehen.

Schädliche Bakterien, Würmer usw., die in unseren Verdauungstrakt eingedrungen sind, werden dort von zähen Substanzen aufgehalten, die die Schleimhaut absondert, und bei Bedarf zusammen mit größeren Schleimmengen hinausgespült.

Botenstoffe, Netzwerke und Regelsysteme

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Für ein Buchkapitel, das Laien an die Grundlagen der Regulierungsnetzwerke in Lebewesen und insbesondere im Immunsystem heranführen soll, sind am Wochenende einige Skizzen entstanden.

Lebewesen sind selbstregulierende Systeme. Im einfachsten Fall geht es darum, dass eine Größe wie die Temperatur oder die Konzentration einer chemischen Substanz an einem bestimmten Ort innerhalb eines bestimmten Spektrums liegen soll. Ist der Wert zu niedrig, wird nach das System hochreguliert; ist er zu hoch, wird heruntergeregelt – wie beim Heizen ohne Thermostat:

Genau wie das Einstellen der Heizung in Rennerei ausarten kann, kommt es auch in biologischen Regelsystemen wegen Zeitverzögerungen leicht zum Überschießen, sodass ständig nachgeregelt werden muss. Außerdem beeinflussen oft mehrere veränderliche Parameter die jeweilige Größe – so, wie die Temperatur an einem Ort unter anderem von der Sonneneinstrahlung, der Wohnbebauung, Wind und Schneefall abhängt:  Weiterlesen →

Januswürmer

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Hakenwürmer und andere Darmparasiten können einerseits unsere Gesundheit beeinträchtigen, da sie sich in der Darmschleimhaut festbeißen und von unserem Blut leben. Andererseits deutet einiges darauf hin, dass sie unser Immunsystem am Überschießen hindern, indem sie die Produktion regulatorischer T-Zellen (Tregs) anregen, die die Aktivität der T-Helfer- und -Effektorzellen hemmen.

Ausgewachsene Würmer sind einfach zu groß, als dass Antikörper oder Phagozyten etwas gegen sie ausrichten können. Daher regelt unser Körper bei einem chronischen Wurmbefall die Immunantwort, die mehr Schaden als Nutzen anrichten würde, nach einer Weile herunter. Der Mangel an Tregs im Körper von Menschen, die in einer parasitenarmen Umgebung aufwachsen, könnte eine Mitursache etlicher Autoimmunerkrankungen und autoentzündlicher Erkrankungen sein.