Begriffe der infektionsforschung ein Lexikon für schüler
←
→
Transkription von Seiteninhalten
Wenn Ihr Browser die Seite nicht korrekt rendert, bitte, lesen Sie den Inhalt der Seite unten
1 Begriffe der Infektionsforschung Ein Lexikon für Schüler
2 Das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung Das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) ist eines von 18 Forschungs- zentren in der Helmholtz-Gemeinschaft, der größten außeruniversitären wissen- schaftlichen Organisation in Deutschland. Das HZI beschäftigt über 800 Mitarbeiter, darunter hochqualifizierte Forscher aus über 40 Ländern. Zu den wissenschaftlichen Fragestellungen, die wir bearbeiten, gehören: Was macht Bakterien oder Viren zu Krankheitserregern? Warum sind manche Menschen besonders empfindlich, andere dagegen widerstandsfähig gegenüber Infektionen? Wie können wir in Infektionsprozesse eingreifen? Wie übertragen wir unsere Erkenntnisse auf die Anwendung beim Menschen? Das HZI hat eine Außenstelle, das Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS), das explizit der Pharmazie gewidmet ist - hier suchen Forscher nach neuen Wirkstoffen. Das Verständnis des komplexen Wechselspiels zwischen Infektionserregern und dem Immunsystem wird dazu beitragen, Infektionskrankheiten mit neuen Medikamenten und Impfstoffen zu bekämpfen.
3
A
Adaptives Immunsystem erfolgt durch Kontakt mit bestimmten Körper- samen Substanzen. Das älteste und bekannteste
Durch überstandene Infektionskrankheiten flüssigkeiten infizierter Personen. In Ländern Antibiotikum ist das Penicillin, das aus dem Pilz
erworbenes Abwehrsystem gegen Krankheitser- mit ausreichender Gesundheitsversorgung ist Penicillium chrysogenum stammt und die Zelltei-
reger. Es besteht unter anderem aus →B-Zellen AIDS heutzutage eine behandelbare, chronische lung der Bakterien hemmt.
und →T-Zellen und „erinnert“ sich an spezielle Krankheit. Eine Heilung ist jedoch bislang nicht
Krankheitserreger, vor denen es auch bei erneu- möglich und eine →Impfung nicht verfügbar. Antibiotikaresistenz
ter →Infektion schützt. 2010 starben 1,8 Millionen Menschen an AIDS. Bakterieller Abwehrmechanismus gegen →
Antibiotika. Die Resistenz kann beispielsweise
Adenoviren Angeborenes Immunsystem darin bestehen, dass das Antibiotikum durch
Weit verbreitete →Viren mit einem DNA- Von Geburt an vorhandenes Abwehrsystem Enzyme inaktiviert oder mittels spezifischer
Genom, die Krankheiten der Atemwege und Ver- gegen Krankheitserreger. Es reagiert unspezi- Transportsysteme wieder aus der Zelle ausge-
dauungsorgane hervorrufen. In der Gentechnik fisch, ist aber immer verfügbar und richtet sich schleust wird, bevor es wirkt. Die Gene für die
werden Adenoviren mit geringer →Pathogenität allgemein gegen fremde Partikel im Körper. Resistenz sind häufig auf einem Plasmid lokali-
für die Übertragung von Genen verwendet. Wichtige Elemente sind mechanische Barrieren siert – einem ringförmigen DNA-Stück außerhalb
wie die Haut, →Makrophagen, →Killerzellen und des Bakterien-Chromosoms. Da Plasmide zwi-
Adjuvans →Interferone. schen →Bakterien ausgetauscht werden, können
Substanz, die bei →Impfungen zusammen mit Antibiotika-Resistenzen schnell weitergegeben
dem →Antigen verabreicht wird, um die Immun- Antibiotikum werden. Auf diese Weise werden Antibiotika
antwort auf das Antigen zu verstärken. (Pl. Antibiotika) Wirkstoff, der →Bakterien allmählich wirkungslos.
abtötet, also bakteriozid wirkt, oder ihr Wachs-
AIDS tum hemmt, was man als bakteriostatisch Antigene
Englisch: „Acquired Immunodeficiency bezeichnet. Antibiotika werden bei bakteriellen Fremdkörper, die von →Antikörpern als solche
Syndrome“; also das Syndrom der erworbenen Infektionen eingesetzt. Da immer mehr Keime erkannt und gebunden werden. Die meisten
Immunschwäche. Es wird durch →Infektion mit →Antibiotikaresistenzen entwickeln, suchen Antigene sind →Proteine, sie können aber auch
dem →HI-Virus verursacht. Die Übertragung Wissenschaftler nach neuen antibiotisch wirk- Kohlenhydrate, Lipide und andere Stoffe sein.4
Im Fall von →Autoimmunerkrankungen erkennt Autoimmunerkrankung
B
B-Zellen
das Immunsystem auch körpereigene Struktu- Krankheit, die durch eine Reaktion des →ad- Auch B-Lymphozyten; machen gemeinsam mit
ren als fremd – diese bezeichnet man dann als aptiven Immunsystems auf ein körpereigenes den → T-Zellen das →adaptive Immunsystem aus.
Autoantigene. →Antigen ausgelöst wird. In diesem Fall erkennt Werden sie durch →Antigene aktiviert, entwi-
das Immunsystem fälschlicherweise körpereige- ckeln sie sich zu →Plasmazellen, die →Antikörper
Antikörper nes Gewebe als fremd und greift es an. Beispiele herstellen. Antikörper werden bei Vögeln in der
Auch: Immunoglobuline; →Proteine, die von für Autoimmunerkrankungen sind Diabetes sogenannten Bursa fabricii gebildet, daher der
→B-Zellen als Reaktion auf →Antigene gebildet mellitus Typ I und Morbus Crohn. Name B-Zellen. Beim Menschen entstehen sie
und in Blut und Lymphe abgegeben werden. im Knochenmark. Ein Mensch hat etwa 1010
Antikörper können eingedrungene Fremdkörper Autoklav verschiedene spezifische B-Zellen, die unter-
binden und eine Folgereaktion des Immunsys- Gerät zum Sterilisieren von Laborgeräten. Zu schiedliche Antigene erkennen können.
tems auslösen, die den Fremdkörper beseitigt. den Laborsicherheitsmaßnahmen der Gentech-
Sie erkennen dabei ganz spezifische Abschnitte, nik gehört auch das Sterilisieren von Arbeitsma- Bacillus anthracis
die →Epitope, an die sie binden. terial und kontaminierten Abfällen. Ein Autoklav Milzbrand-Erreger. Dieses Bakterium kann in
ist ein gasdicht verschließbarer Druckbehälter, Sporenform Jahrzehnte im Erdboden überdauern.
ähnlich einem Schnellkochtopf – das Sterilisie- Gelangt es durch Wunden in den Körper oder
ren erfolgt in 121°C heißem Wasserdampf unter wird es eingeatmet, verursacht es durch das aus-
einem Druck von 2 bar. geschiedene Gift, das sogenannte Anthrax-Toxin,
massive Schädigungen.
Antiinfektiva
Sammelbegriff für Substanzen, die gegen Bakteriophagen
→Bakterien, →Viren, →Pilze oder →Parasiten wir- →Viren, die →Bakterien infizieren. Im Labor
ken. Insbesondere von Mikroorganismen herge- können Bakteriophagen genutzt werden, um
stellte Naturstoffe werden von Wissenschaftlern Gene in Bakterien einzuschleusen.
auf antiinfektive Eigenschaften hin untersucht.5
Bakterien
C
Cholera
E
Ebola
Mikroorganismen, die sich durch Zellteilung Schwere Durchfallerkrankung, ausgelöst Hämorrhagisches (Blutungen auslösendes)
vermehren und keinen Zellkern besitzen. Bakte- durch das Bakterium Vibrio cholerae. Verbreitet und oft tödlich verlaufendes Fieber, ausgelöst
rien sind daher →Prokaryoten. Man unterteilt sie wird das Bakterium durch kontaminiertes Wasser durch das hochgradig ansteckende Ebolavirus.
abhängig von der Struktur der Zellwand in die und verunreinigte Lebensmittel. Wie bei vielen Bislang gibt es keine →Impfung gegen Ebola und
Gruppe der Gram-positiven und die der Gram- Durchfallerkrankungen ist auch hier der Flüssig- keine spezifische Behandlung.
negativen Bakterien. keitsverlust die größte Gefahr für den Körper.
Viele Bakterien leben EHEC
D
in unserem Körper und Enterohämorrhagische (Darmblutungen auslö-
sind wichtig für unsere sende) Escherichia coli, die →pathogene Variante
Gesundheit, andere des ansonsten harmlosen Darmbewohners →
rufen Krankheiten DNA Escherichia coli. Diese →Bakterien produzieren
hervor. Ein im Labor häufig genutzter →Modell- Englisch: „deoxyribonucleic acid“; Makro- ein Zellgift, das in Darmzellen entzündungsähn-
organismus ist →Escherichia coli. molekül, das die genetische Information der liche Reaktionen auslöst, die den Körper schwer
Zelle speichert und an die nächste Generation schädigen. Rund zehn Prozent der Patienten
Biofilm weitergibt. DNA enthält den genetischen Code, entwickeln das hämolytisch-urämische Syndrom
Auf Oberflächen vorkommende Gemeinschaft die Bauanleitung für die Synthese der →Proteine. (HUS), bei dem rote Blutkörperchen zerstört
aus →Bakterien oder Pilzen, die in eine Schleim- werden und das zu akutem Nierenversagen
schicht eingebettet sind. Im Körper schützen Durchflusszytometrie führen kann.
sie sich so vor dem Immunsystem und vor Methode der Zellanalyse, mit der Forscher
→Antibiotika. Biofilme spielen z. B. bei Zahnka- verschiedene Immunzellen unterscheiden und Einzeller
ries eine Rolle und entstehen auf Implantaten interessante Moleküle der Zelle untersuchen Einzellige Lebewesen, die im Gegensatz zu
und Kathetern. Wissenschaftler suchen nach können. Einige Geräte können die Zellen auch →Bakterien einen echten Zellkern besitzen, also
Möglichkeiten, Biofilme aufzulösen, um schwere entsprechend der untersuchten Merkmale zu den →Eukaryoten gehören. Beispiele sind das
Infektionen zu verhindern. sortieren. Pantoffeltierchen, aber auch der Erreger der
→Malaria.6
Endemie Epitop
G
Gedächtniszellen
Das örtlich, aber nicht zeitlich gehäufte Spezifischer Bereich eines →Antigens, der an Besonders langlebige →B-Zellen oder
Auftreten einer Infektionskrankheit in einer die Antigen-Rezeptoren der →T- und →B-Zellen →T-Zellen, die sich an frühere Infektionen
bestimmten Region oder Population. sowie an →Antikörper bindet. „erinnern“. Gedächtniszellen ermöglichen einen
viele Jahre anhaltenden Impfschutz.
Entzündung Escherichia coli
Lokale Ansammlung von Flüssigkeit und Kurz: E. coli. Stäbchenförmiges Bakterium, Gentechnisch veränderter Organismus
weißen Blutkörperchen als Reaktion auf eine das natürlicherweise im Darm vorkommt. E. coli Organismus, dessen Erbmaterial gezielt
Infektion oder eine Verletzung. Entzündungen wird im Labor häufig als →Modellorganismus verändert wurde.
gehen mit vier Merkmalen einher: Hitze, genutzt. Neben dem harmlosen Darmbewoh-
Schmerz, Rötung und Schwellung. Sie können ner gibt es auch →pathogene Varianten, z. B. Grippe
chronisch werden und Gewebe zerstören. →EHEC. Auch Influenza genannte, hochansteckende
Erkrankung der Atemwege, die durch →Influenza-
Epidemie viren hervorgerufen wird. Eine Immunisierung
Das örtlich und zeitlich begrenzte Vorkom- ist durch die Grippeschutzimpfung möglich, der
men einer Infektionskrankheit. Impfschutz währt maximal ein Jahr. Pro Jahr
kommt es zu rund 500.000 Todesfällen weltweit.
Epidemiologie Die letzten großen →Pandemien waren die
Lehre von den Ursachen, Risikofaktoren, der Spanische Grippe (1918-1920), die Asiatische
Verbreitung und den Folgen von Krankheiten. Eukaryoten Grippe (1957-1958) und die Hong-Kong-Grippe
Die Infektionsepidemiologie untersucht diese Ein- oder mehrzellige Organismen, die einen (1968-1970). Siehe auch →Vogelgrippe. Um-
Faktoren bei übertragbaren Krankheiten. Zellkern besitzen. Menschen, Tiere, Pflanzen und gangssprachlich werden auch grippale Infekte
→Einzeller sind Eukaryoten. Im Gegensatz dazu häufig als Grippe bezeichnet.
haben →Prokaryoten keinen Zellkern.7
H
Haemophilus influenzae Helicobacter pylori und Schleimhäute gelblich verfärben. Weitere
Bakterium, das häufig mit →Grippe assoziiert Bakterium, das Magengeschwüre hervorruft Symptome sind Übelkeit, Fieber, Müdigkeit und
auf den Schleimhäuten auftritt, jedoch nicht der und bei chronischen Infektionen auch zur Ent- Muskelschmerzen. →Impfungen sind bislang nur
Erreger der Grippe ist. Es kann insbesondere stehung eines Magenkarzinoms beitragen kann. gegen Typ A und Typ B möglich.
bei Kindern schwere Infektionen hervorrufen, Früher vermutete man, dass das saure Milieu
die zum Tod führen können. Das Genom von im Magen alle →Bakterien abtötet. Helicobacter Humanpathogene
H. influenzae wurde 1995 als eines der ersten pylori jedoch nistet sich in der Magenschleim- Erreger, die beim Menschen Krankheiten
vollständig sequenziert. haut ein und produziert dort Ammoniak, eine auslösen.
starke Base, die die Magensäure rund um das
HeLa-Zellen Bakterium neutralisiert. HIV
HeLa-Zellen gehören zu den am häufigsten im Humanes Immundefizienz-Virus aus der Fa-
Labor kultivierten Zellen. Ihre Bezeichnung leitet Hepatitis milie der →Retroviren. Es infiziert T-Helferzellen,
sich vom Namen der Spenderin ab: Henrietta →Entzündung der Leber, die unter anderem schwächt dadurch die →Immunabwehr und führt
Lacks, eine US-Amerikanerin, die an Gebärmut- durch Hepatitis-Viren verursacht werden kann. nach einigen Jahren zu →AIDS.
terhalskrebs erkrankt war. 1951 wurden ihr Tu- Es gibt fünf wichtige Hepatitis-Viren, die als
morzellen entnommen, die sich in Kulturgefäßen Hepatitis-Virus A, B, C, D und E bezeichnet
kontinuierlich weitervermehrten. Auf diese Weise
wurde die erste menschliche Zelllinie etabliert.
Als unsterbliche Zelllinie wird sie heute weltweit
genutzt, um medizinische und zellbiologische
werden. Während die Ansteckung mit den Typen
A und E über die Nahrung erfolgt, werden die
anderen Typen über kontaminierte Körperflüs-
sigkeiten übertragen. Insbesondere Hepatitis-B-
I
Immunabwehr
Prozesse zu erforschen. Viren (HBV) und Hepatitis-C-Viren (HCV) können Umfasst alle Mechanismen des Immunsys-
zu chronischen Krankheiten führen und sind der tems, die der Abwehr von Krankheitserregern
Hauptgrund für Leberzirrhosen und Leberkrebs. dienen.
Eine akute Hepatitis-Infektion kann die typische
Gelbsucht zur Folge haben, bei der sich Haut8
Immundefekt Bestandteilen von ihnen oder Giftstoffen. Injektion in den Muskel (intramuskulär) oder
Eine angeborene oder erworbene Funkti- Oftmals werden Impfstoffen →Adjuvantien die Unterhaut (subkutan) erfolgen oder oral,
onsstörung des Immunsystems. Angeborene zugesetzt. wie bei der →Schluckimpfung. Wissenschaft-
Immundefekte betreffen beispielsweise die Ent- ler entwickeln außerdem Impfungen, die über
wicklung von Immunzellen wie →B-Zellen und →T- Impfung, aktive die Nasenschleimhaut verabreicht werden.
Zellen. Erworbene Immundefekte können durch Die beabsichtigte Aktivierung des →adaptiven
Infektionskrankheiten wie →AIDS ausgelöst Immunsystems durch die Verabreichung eines Infektion
werden, sind manchmal aber auch therapeutisch →Impfstoffes. Impfungen gehören zu den Eindringen eines Krankheitserregers in den
gewünscht, wie z. B. nach Transplantationen. wirksamsten vorbeugenden Maßnahmen der Körper und nachfolgende Vermehrung. Infekti-
Siehe →Immunsuppression. Medizin. Die aktive Impfung mit Lebend- oder onen können durch →Bakterien, →Viren, →Pilze,
Totimpfstoffen führt zur Bildung von Erreger- →Einzeller, →Parasiten oder →Prionen erfolgen.
Immunsuppression spezifischen →Gedächtniszellen, die bei erneu- Das Immunsystem reagiert auf Infektionen meist
Meistens künstlich hervorgerufene Unter- tem Kontakt mit diesem Krankheitserreger eine zuerst mit einer angeborenen, oft mit →Entzün-
drückung der Immunabwehr, um beispielsweise schnelle und spezifische Immunantwort ermög- dungen einhergehenden Immunantwort, gefolgt
die Abstoßung eines transplantierten Organs zu lichen. Einmal geimpft, besteht oft lebenslanger von einer Reaktion des →adaptiven Immunsys-
verhindern. Schutz. tems.
Impfstoff Impfung, passive Infektionsschutzgesetz
Eine Substanz oder ein Substanzgemisch zum Wird als Notfallmaßnahme vorgenommen, Gesetz, das festlegt, welche Infektionskrank-
Aufbau eines Immunschutzes gegen Krankheits- wenn das Risiko einer ernsthaften Infektions- heiten →meldepflichtig sind. Ziel ist, übertragba-
erreger. Als Lebendimpfstoff enthält er Erreger, krankheit besteht. Dabei werden →Antikörper ren Krankheiten beim Menschen vorzubeugen,
die in ihrer →Virulenz abgeschwächt sind, sich gegen den Erreger gespritzt, das Immunsystem Infektionen frühzeitig zu erkennen und ihre
aber noch vermehren können. Totimpfstoffe selbst bildet keine Antikörper oder Gedächt- Weiterverbreitung zu verhindern.
bestehen aus abgetöteten Krankheitserregern, niszellen. Impfungen können durch eine9
Influenzaviren Proteinausstattung angewiesen. Auch einige krankungen in einem definierten Zeitraum durch
Erreger der →Grippe; den Menschen betreffen →Bakterien dringen in die Wirtszelle ein, wie die Gesamtzahl der Personen in der beobachte-
Influenzavirus A oder B. z. B. →Salmonellen. ten Bevölkerungsgruppe teilt.
K
Inkubationszeit
Zeitraum, der zwischen der Ansteckung mit
einem Erreger und dem Auftreten erster Krank-
heitssymptome liegt. Kinderkrankheiten
Krankheiten mit einer hohen Durchseu-
in silico chungsrate, die meistens eine lebenslange
Beschreibt einen Prozess, der im Computer in vitro Immunität hinterlassen, weshalb man sie in
simuliert wird. Siehe in vitro, in vivo. Beschreibt einen Prozess, der „im Rea- der Regel nur im Kindesalter beobachtet. Zu
genzglas“ abläuft, also in einer kontrollierten den sogenannten Kinderkrankheiten gehören
Interferone Umgebung außerhalb eines Organismus. Siehe verschiedene Infektionskrankheiten wie Masern,
→Proteine, die zu den →Zytokinen gehören in silico, in vivo. Mumps, Röteln, Scharlach, Keuchhusten oder
und von Immunzellen ausgeschüttet werden. Windpocken. Heute gibt es gegen die meisten
Sie wirken gegen →Viren und hemmen das in vivo Kinderkrankheiten zuverlässige →Impfungen.
Wachstum von Tumorzellen. Teilweise werden sie Beschreibt einen Prozess, der in einer
therapeutisch eingesetzt. intakten Zelle oder einem Organismus abläuft. Klone
Siehe in silico, in vitro. Zellen oder Organismen, die durch wieder
Invasion holte Teilung aus einer gemeinsamen Vorgänger-
Eindringen des Erregers in die Wirtszelle. Inzidenz zelle oder einem Organis-
→Viren können sich nicht selbstständig vermeh- Häufigkeit von Neuerkrankungen. Sie wird mus entstanden sind.
ren und sind immer auf einen Wirt und dessen berechnet, indem man die Anzahl der Neuer-10
Knockout-Maus Kontaktinfektion rauchen, bestimmte Chemikalien und UV-Licht
Mausstamm, bei dem ein Gen gezielt Direkte Erregerübertragung durch Berührung begünstigen die Entstehung von Krebs, sind also
inaktiviert wurde. Aus der Entwicklung und dem einer infizierten Person, oder indirekte Über- kanzerogen. Auch bestimmte Viren, wie das
Stoffwechsel solcher Mäuse lassen sich Rück- tragung durch Berührung von kontaminierten →Papillomavirus, können Auslöser sein. Dass
schlüsse auf die Funktion des betreffenden Gens Gegenständen (Türklinken, Treppengeländern Krebszellen unsterblich sind, macht man sich in
bzw. →Proteins ziehen. Wissenschaftler setzen etc.), früher auch als Schmierinfektion bezeich- der →Zellkultur zunutze, siehe →HeLa-Zellen.
Knockout-Mäuse als Tiermodell für bestimmte net.
L
Krankheiten des Menschen ein. Es gibt auch
Knock-in-Mäuse, bei denen ein zusätzliches Krankenhauskeim
Gen eingefügt worden ist, meist wird bei ihnen Bakterieller Erreger, der gegen viele →Anti-
ein Maus-Gen gegen ein menschliches Gen biotika resistent ist. Derartige Keime verbreiten Leukozyten
ausgetauscht. sich zunehmend in Krankenhäusern, wo viele Weiße Blutkörperchen, die verschiedene
Antibiotika verschrieben werden und Patienten Funktionen in der →Immunabwehr übernehmen.
Komplementsystem mit geschwächtem Immunsystem besonders Zu den Leukozyten zählen die →Lymphozyten.
System aus rund 20 Plasmaproteinen, den gefährdet sind. Ein gefürchtetes Beispiel sind
sogenannten Komplementfaktoren, das unspezi- die MRSA, die Methicillin-resistenten Stämme Lymphozyten
fisch Krankheitserreger abwehrt. Es ist Teil des des →Staphylococcus aureus. Gegen dieses Klasse von weißen Blutkörperchen, zu der
→angeborenen Immunsystems. Die aktivierten Bakterium hilft oft nur noch eines der wenigen →B-Zellen, →T-Zellen und →natürliche Killerzellen
Komplementfaktoren locken Immunzellen an, Reserveantibiotika, die nur in Ausnahmefällen gehören.
die den Erreger vernichten, oder bringen diesen verordnet werden dürfen.
M
selbst zum Platzen.
Krebs
Krebs entsteht, wenn sich Körperzellen
unkontrolliert teilen und gesundes Gewebe Makrophagen
verdrängen. Er ist eine der häufigsten Todesur- Fresszellen des →angeborenen
sachen. Verschiedene Faktoren wie Zigaretten- Immunsystems, gehören zu den →Phagozyten.11
Malaria Ländern mit schlechter Gesundheitsversorgung Zebrafisch D. rerio, der Fadenwurm C. elegans,
Infektionskrankheit, die durch den einzelligen noch immer viele Kinder an dieser Infektions- das Bakterium E. coli und die Maus, siehe auch
→Parasiten Plasmodium verursacht wird. Plasmo- krankheit. →Knockout-Maus.
dium vermehrt sich in den roten Blutkörperchen
des Patienten, bis sie platzen. Damit einher geht Meldepflicht Monoklonale Antikörper
das typische Symptom der Malaria: das perio- Pflicht, gefährliche Krankheiten dem Ge- Werden von einem einzelnen →Klon von →B-
disch wiederkehrende Fieber. Überträger der sundheitsamt oder dem →Robert Koch-Institut Zellen produziert und erkennen alle das gleiche
Malaria ist die Anopheles-Mücke. Die Krankheit (RKI) zu melden. Einen Einblick in die aktuelle →Epitop. Monoklonale Antikörper werden in der
ist eine Haupttodesursache von Kindern in Verbreitung meldepflichtiger Krankheiten gibt medizinischen Diagnostik und Forschung und
Afrika, eine →Impfung gibt es bislang nicht. das Epidemiologische Bulletin des RKI. Melde- teilweise bereits in der Therapie von Krankheiten
pflichtig sind z. B. →Cholera, →Masern und eingesetzt.
→Pest.
multiresistent
Minimale Infektionsdosis So bezeichnet man einen Keim, der gegen
Anzahl an →Pathogenen, die mindestens mehrere verschiedene Medikamente unempfind-
übertragen werden muss, um eine →Infektion lich ist.
auszulösen. Diese Dosis hängt vom jeweiligen
Erreger ab. Mykobakterien
Bakteriengattung, in der sich mehrere
Masern Modellorganismus →pathogene Vertreter finden: Mycobacterium
Durch →Tröpfcheninfektion mit dem Paramyxo- Organismus, an dem Wissenschaftler die tuberculosis löst die →Tuberkulose aus,
virus übertragene, hochansteckende →Kinder- biologischen Mechanismen z. B. von Infektions- Mycobacterium leprae verursacht Lepra. Der
krankheit, die mit Fieber und Ausschlag am gan- krankheiten studieren und untersuchen, wie man besondere Zellwandaufbau dieser →Bakterien
zen Körper einhergeht. Obwohl ein sicherer und sie verhindern oder therapieren kann. Beispiele macht sie weitgehend unempfindlich gegen viele
wirksamer →Impfstoff verfügbar ist, sterben in sind die Fruchtfliege D. melanogaster, der →Antibiotika.12
Myxobakterien
o
Opportunistische Humanpathogene tötet ihn in der Regel aber nicht. Beispiele für Pa-
Nicht →pathogene Bakterien, die im Boden Nur unter bestimmten Umständen →pa- rasiten sind viele Würmer und Zecken, aber auch
leben und soziales Verhalten zeigen, indem sich thogen wirkende Organismen. Gesunden die Erreger der Toxoplasmose und der →Malaria.
Tausende von Zellen zusammenschließen. Sie Menschen mit einer intakten →Immunabwehr
produzieren Naturstoffe, die teilweise als Thera- können sie nichts anhaben. Patienten mit einem Pathogene
peutika genutzt werden können. geschwächten Immunsystem können solche Erreger, die in ihrem Wirtsorganismus eine
Erreger jedoch nur schlecht abwehren. Krankheit auslösen. Ist der Wirtsorganismus der
n
Mensch, spricht man von →Humanpathogenen.
Natürliche Killerzellen
→Lymphozyten, die ohne vorherige Stimu-
P
Pandemie
pathogen
krankheitserregend
lierung virusinfizierte Zellen und Tumorzellen Länder- und kontinentübergreifende Ausbrei- Pathogenität
zerstören können. Sie gehören zum →angebore- tung einer Infektionskrankheit. Fähigkeit einer Erregerspezies, nach
nen Immunsystem. →Infektion eine Krankheit hervorzurufen.
Papillomaviren
Nosokomiale Infektion →Viren, die Haut und Schleimhäute infizieren Pest
→Infektion mit einem meist →multiresistenten und onkogen wirken, also Tumore hervorrufen Durch das Bakterium Yersinia pestis hervor-
→Krankenhauskeim. In Arztpraxen und Kranken- können. Dies können gutartige Warzen sein, gerufene Infektionskrankheit, die im Mittelalter
häusern finden sich durch den Papillomaviren lösen jedoch auch Gebärmutter- in Europa Millionen Todesopfer forderte. Auch
häufigen Einsatz von halskrebs aus. heute gibt es sie noch in einigen Ländern. Die
→Antibiotika viele Keime, Pest ist ein Beispiel für eine →Zoonose – sie wird
die gegen die gebräuch- Parasit vom Rattenfloh auf den Menschen übertragen.
lichen Antibiotika resistent Organismus, der auf Kosten eines größeren
sind. Wirtsorganismus lebt. Meistens schädigt er ihn,13
Phagozyten ner im 18. Jahrhundert durchgeführt. Er impfte unterschiedliche Antigen-Bereiche, also verschie-
Fresszellen des Immunsystems, die den Patienten mit Extrakten aus den Kuhpocken, die dene →Epitope. Sie werden aus dem Blut von
Körper schützen, indem sie Bakterien, fremde von einem nah verwandten Virus hervorgerufen Tieren gewonnen, die zuvor immunisiert wurden,
Partikel und tote Zellen aufnehmen und mit Hilfe werden. Die Patienten waren nach dieser aktiven und werden in der Forschung sowie für passive
von Enzymen abbauen. →Impfung immun gegen die echten Pocken. →Impfungen eingesetzt.
Massenimpfungen führten dazu, dass die Pocken
Pilze 1980 für ausgerottet erklärt wurden. Nur in zwei Polymerasekettenreaktion (PCR)
Organismenreich, das die unterschiedlichsten Hochsicherheitslaboren lagern noch tiefgekühlte Methode, mit der sich DNA-Sequenzen →in
→Eukaryoten umfasst: Champignons gehören ge- Kulturen des Virus. vitro vermehren lassen. Bei der PCR nutzt man
nauso dazu wie der Fußpilz und die Bäckerhefe. die Fähigkeit eines Enzymes, der DNA-Polyme-
Pilze produzieren Substanzen, die therapeutisch Polio rase, nach Vorlage eines DNA-Strangs einen
wirksam sein können: Der Schimmelpilz Peni- Eigentlich Poliomyelitis. Durch das Poliovirus dazu komplementären Strang zu synthetisieren.
cillium chrysogenum stellt z. B. das antibiotisch verursachte Erkrankung des Nervensystems, Wissenschaftler können gezielt steuern, welche
wirksame Penicillin her. die zu Lähmungen führen kann. Betroffen sind Abschnitte die Polymerase vervielfältigen soll.
vor allem Kinder unter fünf Jahren. Es gibt keine Die Methode ist insbesondere dann nützlich,
Plasmazellen Behandlungsmöglichkeiten, aber eine prophylak- wenn nur geringe Mengen an →DNA vorhanden
Differenzierte →B-Zellen, die →Antikörper tische (vorbeugende) →Schluckimpfung. Dank sind. Sie wird in der Diagnostik, der Moleku-
herstellen und in ihre Umgebung abgeben. globaler Anstrengungen kommt Polio heutzutage larbiologie, der Kriminalistik und auch in der
nur noch in drei Ländern vor. Archäologie angewendet.
Pocken
Durch →Viren übertragene schwere In- Polyklonale Antikörper Prävalenz
fektionskrankheit, die sich unter anderem in Diese →Antikörper werden im Gegensatz zu Maß für die Häufigkeit einer Erkrankung zu
typischen Hautpusteln äußert. Pocken sind das den →monoklonalen Antikörpern von vielen ver- einem bestimmten Zeitpunkt. Die Prävalenz wird
Paradebeispiel für eine gelungene Impfkampag- schiedenen →B-Zellen gebildet. Sie richten sich berechnet, indem man die Anzahl der Erkrank-
ne: Erste Versuche zur Impfung hat Edward Jen- gegen das gleiche →Antigen, erkennen jedoch ten in einer Bevölkerung durch die Anzahl der
Gesamtbevölkerung teilt.14
Primärinfektion Protein schaftlern, besser zu verstehen, was während
Erstinfektion. Erster Kontakt des Immunsys- Wichtigster Grundbaustein und Werkstoff einer →Infektion im Körper passiert.
tems mit einem bestimmten Krankheitserreger. der Zelle. Die auch als Eiweiß bezeichneten Ma-
R
kromoleküle verleihen beispielsweise der Zelle
Prion ihre Struktur, setzen chemische Substanzen um,
Infektiöse anormale Variante eines →Proteins, empfangen Signale, sind selbst Botenstoffe oder
die sich im Wirt vermehrt, indem es die nor- dienen als →Antikörper der Immunabwehr. Prote- Retroviren
malen Proteine des gleichen Typs dazu zwingt, ine bestehen aus Aminosäuren, die wie in einer →RNA enthaltende →Viren. Nach der
ebenfalls die abnorme Form anzunehmen. Prio- Perlenkette aufgereiht sind. Diese Kette verdreht → Infektion wird das RNA-Erbgut in →DNA umge-
nenkrankheiten sind z. B. die bovine spongifor- und faltet sich so lange, bis sie die Form hat, mit schrieben und in das Wirtsgenom integriert. Dort
me Enzephalopathie (BSE) bei Rindern, Scrapie der das Protein seine Funktion erfüllen kann. Die wird es von den Wirtsenzymen wie eigene DNA
beim Schaf und die Creutzfeldt-Jakob-Krankheit Information für die Reihenfolge der Aminosäuren behandelt und vervielfältigt oder als Vorlage zur
beim Menschen. ist in dem jeweiligen Gen kodiert. Proteinproduktion verwendet. Zu den Retroviren
gehört das →HI-Virus. Retroviren werden häufig
Prokaryoten Proteom in der Gentechnik genutzt, um Gene in Zellen zu
Mikroorganismen, deren Erbsubstanz nicht Gesamtheit aller →Proteine in einer Zelle „transportieren“.
wie bei →Eukaryoten von einer echten Kernmem- oder einem Organismus zu einem bestimmten
bran umgeben ist. Zu den Prokaryoten zählen Zeitpunkt. Weil ständig neue Proteine gebildet Rezeptor
→Bakterien und Archaea. und alte abgebaut werden, ändert sich die →Protein, das spezifisch ein bestimmtes
Zusammensetzung des Proteoms kontinuierlich. Molekül erkennt und bindet. Rezeptoren gibt es
Prophylaxe Die Erforschung des Proteoms hilft Wissen- im Inneren der Zelle und auf der Zellmembran.
Maßnahme, um Krankheiten vorzubeugen, Sie sind ein wichtiger Baustein in der →Signal-
z. B. in Form einer →Impfung. transduktion von Zellen.15
RNA den Verzehr kontaminierter tierischer Produkte in Europa →Polio ausgerottet werden konnte.
Englisch: „ribonucleic acid“; Makromolekül, übertragen wird. Gefährlich wird sie jedoch für
das verschiedene Aufgaben bei der Kodierung sehr junge und ältere Patienten oder Personen Serologischer Nachweis
und dem Ablesen von Genen und in der Prote- mit einer →Immundefizienz. Typhus geht mit Antikörper-Antigen-Nachweis, dient z. B. zur
insynthese übernimmt. RNA besteht aus einer Fieber und Bauchschmerzen einher und kann Bestimmung der Blutgruppe, aber auch zur Diag-
Kette von Bausteinen, den Nukleotiden. Diese unbehandelt zum Tode führen. nose von Krankheiten, indem das Vorhandensein
„übersetzen“ beispielsweise die auf der →DNA von →Antikörpern gegen einen bestimmten
gespeicherte Information in die unmittelbare SARS Krankheitserreger überprüft wird.
Bauanweisung für →Proteine. Man unterscheidet Schweres akutes respiratorisches Syndrom;
Boten-RNA, Transfer-RNA und ribosomale RNA. eine durch das Coronavirus verursachte, hoch- Sequenzierung
ansteckende Lungenentzündung. 2003 kam es Bestimmung der Basenreihenfolge in →DNA
Robert Koch-Institut (RKI) zu einer →Epidemie, die sich innerhalb kürzester oder →RNA, um die Erbinformation zu entschlüs-
Biomedizinische Einrichtung der Bundesre- Zeit durch den Flugverkehr von Asien bis nach seln. Auch bei der Ermittlung der Aminosäu-
gierung. Die wichtigsten Arbeitsbereiche sind die Europa und Amerika ausbreitete. Weltweit waren renabfolge in einem →Protein spricht man von
Erkennung und Bekämpfung von Infektionskrank- über 8000 Personen infiziert. Durch die kurze Sequenzierung.
heiten und die Analyse langfristiger gesundheitli- →Inkubationszeit konnten Patienten schnell
cher Trends in der Bevölkerung. erkannt und isoliert werden. So gelang es, die Signaltransduktion
Epidemie rasch einzudämmen. Weiterleitung eines oft von außen kommen-
S
den Signals innerhalb einer Zelle oder eines
Schluckimpfung Organismus. Hier spielen →Rezeptoren, Enzyme
Orale Verabreichung eines Impfstoffs. Die und Botenstoffe eine Rolle. Signale können kom-
Salmonellen meisten Impfstoffe überstehen die Passage biniert, verstärkt oder abgeschwächt werden.
Bakteriengattung, die Typhus und Salmonello- durch den Verdauungstrakt nicht, nur wenige Indem sie diese Informationsprozesse unter-
se hervorrufen kann. Salmonellose ist eine weit Impfstoffe sind dafür geeignet. Bekanntestes suchen, gewinnen Forscher neue Erkenntnisse
verbreitete Durchfallerkrankung, die meist durch Beispiel ist die Polio-Schluckimpfung, durch die über die Vorgänge im Inneren einer Zelle.16
sterili
Staphylococcus aureus Streptokokken Wissenschaftler Mechanismen, mit denen das
Bakterium, das bei vielen Menschen auf Haut Bakteriengruppe, die sehr unterschiedliche Immunsystem auf Infektionskrankheiten reagiert.
und Schleimhäuten lebt. Ist das Immunsystem Krankheiten hervorruft wie z. B. Mandel- und Sie erstellen mathematische Modelle und treffen
geschwächt, verursacht das →opportunistische Hautentzündungen, Karies oder Lungenent- Vorhersagen für zukünftige Experimente.
Humanpathogen Wundinfektionen und Muskel- zündung. Eine gefährliche Folge einer Infektion
T
erkrankungen. Es kann auch zu einer oft tödlich kann die rheumatische Herzkrankheit sein.
verlaufenden Vergiftung des Blutsystems kom- Streptokokken können sich im Gewebe des Wirts
men. Gefürchtet sind die MRSA – die vor der →Immunabwehr und vor →Antibiotika ver-
→multiresistenten Varianten des Bakteriums. stecken und sind daher schwer zu bekämpfen. T-Zellen
Auch T-Lymphozyten; sind gemeinsam mit
steril Strukturbiologie den →B-Zellen Bestandteil des →adaptiven
Frei von entwicklungsfähigen Mikroorganis- Untersuchung der räumlichen Struktur von Immunsystems. T-Zellen werden in zytotoxische
men. Molekülen. Die Struktur erlaubt Rückschlüsse T-Zellen, die infizierte Zellen direkt attackieren,
über die Funktion der Moleküle. und T-Helferzellen, die die Immunantwort regu-
Sterilisierung lieren, unterteilt. Ihr Name leitet sich von ihrem
Abtöten aller Mikroorganismen sowie Inaktivie- Suszeptibilität Produktionsort, dem Thymus, ab.
rung aller →Viren und Nukleinsäuren, die sich in Empfänglichkeit eines Wirts für eine bestimm-
oder an einem Gegenstand befinden. te Infektionskrankheit, aber auch Empfänglich- Tetanus
Siehe →Autoklav. keit eines Krankheitserregers gegenüber Medi- Wundstarrkrampf, ausgelöst durch das Gift
kamenten. des Bakteriums Clostridium tetani, das sich
STIKO im Inneren von Wunden vermehrt. Sporen des
Ständige Impfkommission; das unabhängige Systemimmunologie Bakteriums finden sich fast überall im Erdboden,
Expertengremium gibt Empfehlungen zum Schutz Forschungsrichtung, die experimentelle Da- deshalb ist es wichtig, insbesondere frische
vor Infektionskrankheiten heraus. ten mit Methoden der Informatik und der Com- Wunden sauber zu halten. Tetanus wird nicht von
Koordiniert wird es vom →Robert Koch-Institut. putersimulation analysiert. So untersuchen die Mensch zu Mensch übertragen. Eine →Impfung17
ist möglich und wird vom →Robert Koch-Institut Tuberkulose Viren
empfohlen. Lungenerkrankung, verursacht durch Wissenschaftlich korrekt: das Virus. Bestehen
Mycobacterium tuberculosis. Beschrieben wurde aus Erbsubstanz - →DNA oder →RNA - und einer
Thrombozyten dieses Bakterium erstmals von Robert Koch. Proteinhülle. Mit dieser Minimal-Ausstattung
Blutplättchen, dienen der Blutgerinnung. Seit 1990 kann man ein Wiederaufflammen der kann sich ein Virus nicht selbst vermehren,
→Epidemie beobachten. Problematisch sind ins- sondern ist auf eine Wirtszelle angewiesen. Viele
Translation besondere Antibiotika-resistente Stämme. Rund Viren übertragen Krankheiten, einige können
Austausch zwischen verschiedenen For- 1,4 Millionen Menschen sterben pro Jahr an der →Krebs verursachen.
schungsbereichen, der die Weiterverarbeitung „Schwindsucht“. Nicht jeder mit dem Bakterium
von Ergebnissen in die Anwendung beschleunigt. Infizierte erkrankt an Tuberkulose. Das Risiko ist Virulenz
So finden Ergebnisse von Grundlagenforschern jedoch vor allem für immungeschwächte Perso- Ausmaß der krankheitserzeugenden Eigen-
schneller ihren Weg in die klinische Forschung, nen erhöht. So ist Tuberkulose die Haupttodes- schaften eines →pathogenen Erregerstammes.
wo sie weiter getestet werden. Dabei auftretende ursache von →AIDS-Patienten.
Fragen gehen dann wieder zurück an die For- Vogelgrippe
V
scher im Labor. Translation beschleunigt also Durch →Influenzaviren hervorgerufene →Zoo-
beispielsweise die Entwicklung neuer Medika- nose. Natürliche Wirte der →Viren sind Wasser-
mente und hilft so den Patienten. vögel. 1997 wurde erstmals eine Übertragung
Vakzination des Virus-Subtypen H5N1 auf den Menschen
Tröpfcheninfektion →Impfung bekannt. Die seltene →Infektion des Menschen
→Infektion durch Kontakt mit keimhaltigen geschieht durch Kontakt mit infizierten Tieren.
Tröpfchen oder Tröpfchenkernen (Aerosolen), die Vakzine Bislang wurde keine Übertragung von H5N1 von
der Infizierte beim Sprechen, Husten oder Nie- Impfstoffe Mensch zu Mensch beobachtet.
sen verbreitet. Kleinste Tröpchenkerne können
noch stundenlang schweben und als Infekti-
onsquelle dienen. →Grippe und →Tuberkulose
werden so übertragen.18
W
Wirt-Pathogen-Interaktion
Z
Zellkultur
Wechselwirkungen zwischen einem Krank- Züchten von lebenden Zellen in einem
heitserreger und dem von ihm befallenen Wirt. Nährmedium. Diese können genutzt werden, um
Der Wirt reagiert auf den Erreger und versucht, Vorgänge in lebenden Zellen zu untersuchen.
ihn abzuwehren. →Pathogene wiederum haben Zellkulturen werden auch für die Produktion von
oftmals im Laufe der Evolution Mechanismen biologischen Produkten wie → monoklonalen An-
entwickelt, um der →Immunabwehr des Wirtes zu tikörpern verwendet. Dazu nutzen Wissenschaft-
entgehen. ler immortalisierte Zelllinien, die sich unbegrenzt
teilen. Meist handelt es sich um Tumorzellen.
WHO Bekanntestes Beispiel sind die →HeLa-Zellen.
Weltgesundheitsorganisation (Englisch:
„World Health Organisation“). Die Gesundheits- Zoonose
behörde der Vereinten Nationen beschäftigt Vom Tier auf den Menschen übertragbare
sich mit globalen Gesundheitsfragen, infor- Infektionskrankheit, wie z. B. die →Vogelgrippe.
miert über Krankheiten und beobachtet sowie Zoonosen nehmen aufgrund veränderter Tier-
bewertet Gesundheitsdaten. Ziel der WHO ist die zucht, erhöhter Mobilität und des Bevölkerungs-
Bekämpfung von Krankheiten, insbesondere von wachstums zu.
Infektionskrankheiten.
Zytokine
→Proteine, die das Verhalten anderer Zellen,
insbesondere ihr Wachstum und ihre Differenzie-
rung beeinflussen.19 Impressum Herausgeber Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung Inhoffenstraße 7 38124 Braunschweig Telefon 0531 6181-1401 E-Mail presse@helmholtz-hzi.de www.helmholtz-hzi.de 2. Auflage 2013 Redaktion Dr. Birgit Manno Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung Presse- und Öffentlichkeitsarbeit Bild: HZI/Bellhäuser Layout: Claudia Hurtig, Braunschweig
20 Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung GmbH Inhoffenstraße 7 38124 Braunschweig www.helmholtz-hzi.de
Sie können auch lesen
