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24.8: Entzündungen
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PROTOKOLLE

24.8: Entzündungen

Überblick

Als Reaktion auf eine Gewebeverletzung und-infektion lösen Mastzellen eine Entzündung aus. Mastzellen setzen Chemikalien frei, welche die Durchlässigkeit benachbarter Blutkapillaren erhöhen und zusätzliche Immunzellen in die Wunde oder den Infektionsherd ziehen. Neutrophile sind phagozytäre Leukozyten, die aus dem Blutkreislauf austreten und eindringende Mikroben verschlingen. Blutplättchen versiegeln die Wunde und Fasern bilden ein Gerüst für die Wundheilung. Makrophagen greifen alternde Neutrophile ein, um die akute Entzündungsreaktion zu stoppen.

Akute Entzündungen schützen den Körper

Gewebeschäden und Infektionen sind die Hauptursachen für akute Entzündungen. Die Entzündung schützt den Körper, indem sie die Ursache der Gewebeschädigung beseitigt und die Beseitigung von Zelltrümmern in Gang setzt, die aus der anfänglichen Schädigung und der damit verbundenen Immunzellaktivität resultieren. An der Entzündung sind Mediatoren sowohl des angeborenen als auch des adaptiven Immunsystems beteiligt. Die richtige Regulierung der Entzündung ist entscheidend, um den Erreger zu beseitigen und Zelltrümmer zu entfernen, ohne dabei gesundes Gewebe übermäßig zu schädigen. Wenn die Entzündungsprozesse nicht richtig reguliert werden, kann eine chronische Entzündung entstehen, die oft tödlich verläuft.

Mastzellen leiten die Entzündung ein und regulieren sie

Als erstes reagieren die Mastzellen auf Gewebeverletzungen, da sie sich hauptsächlich in Bereichen befinden, die Kontakt mit der Außenwelt haben. Dazu gehören Haut, Darm und Atemwege. Sie verfügen über ein Arsenal von Rezeptoren auf ihrer Zelloberfläche und können daher durch eine Vielzahl von Stimuli aktiviert werden, wie z.B. mikrobielle Antigene, Produkte der Komplementaktivierung, tierisches Gift und schadensassoziierte Molekularmuster, die eine Zellschädigung oder Stress signalisieren.

Bei der Aktivierung führen Mastzellen komplexe bidirektionale Interaktionen mit Makrophagen, mesenchymalen Stammzellen, dendritischen Zellen, natürlichen Killerzellen sowie B -und T-Zellen durch. Diese Interaktionen werden durch einen Cocktail chemischer Signale vermittelt, die Mastzellen in das umgebende Gewebe abgeben. Die Wirkung dieser Stoffe sieht wie folgt aus: sie ziehen sie Effektorzellen des Immunsystems an, die der chemischen Spur (Chemotaxis) folgen und auf die umliegenden Blutgefäße einwirken. Eine der von Mastzellen freigesetzten Chemikalien ist zum Beispiel Histamin, das die Durchlässigkeit der Kapillaren in einem Prozess erhöht, der Vasodilatation genannt wird. Diese Erweiterung der lokalen Blutgefäße wiederum erleichtert den Blutfluss zum verletzten Gewebe, was zu Rötung und Wärme führt.

Neutrophile zielen mit ausgeklügelten Methoden auf Fremdkörper ab

Vasodilatation ermöglicht es phagozytischen Neutrophilen auch, den Blutstrom zu verlassen. Dieser Prozess wird als Leukozytenparavasation oder Diapedese bezeichnet. Die Neutrophilen folgen der chemischen Spur, die die Mastzellen hinterlassen haben, und gelangen in das Gewebe, indem sie sich durch die nun verbreiterten Verbindungsstellen in den Kapillaren drücken. Am Ort der Infektion fangen sie Krankheitserreger über neutrophile extrazelluläre Fallen (NEFs) ein, die aus DNA-Fasern und Proteinen gebildet werden. Neutrophile verschlingen Eindringlinge (in einem Prozess, der als Phagozytose bezeichnet wird) oder setzen antimikrobielle Komponenten frei (Degranulation). Neutrophile sind kurzlebig (Stunden oder Tage) und werden in späteren Phasen der Entzündungsreaktion durch Makrophagen und Lymphozyten ersetzt.

Thrombozyten fördern den Wundverschluss und die Heilung

Plättchen (auch Thrombozyten genannt) sind kernlose Zellfragmente, die ein Bestandteil des Blutes sind und aus Knochenmarks-Megakaryozyten gewonnen werden. Sie folgen ebenfalls dem chemischen Signal der Mastzellen an das betroffene Gewebe. Thrombozyten setzen Wachstumsfaktoren frei, um die Wundheilung zu induzieren und flicken durch Aggregation gestörtes Gewebe oder verschlingen sogar Krankheitserreger.

Chronische Entzündungen sind die häufigste Todesursache

Drei von fünf Menschen auf der Welt sterben an chronischen Entzündungskrankheiten wie Schlaganfällen, chronischen Atemwegserkrankungen, Herzkrankheiten, Krebsarten, Fettleibigkeit und Diabetes. Die richtige Regulierung von Entzündungsprozessen ist daher entscheidend für die ordnungsgemäße Funktionsweise des Körpers.

Atherosklerose ist die Verengung von Arterien durch die Bildung von Plaques entlang der Gefäßauskleidung. Verengte Gefäße transportieren weniger Blut, was den Sauerstofffluss behindert. Der verminderte Sauerstoffstrom ist ein Problem, das durch die Atherosklerose verursacht wird. Ein weiteres Problem ist der mögliche Bruch der Plaque, der die Blutgerinnung auslöst und den Blutfluss weiter reduziert oder ganz blockiert. Je nachdem, welche Arterien betroffen sind, kann die Funktion von Herz, Gehirn, Armen, Beinen, Becken und Nieren beeinträchtigt werden. Das kann möglicherweise tödliche Folgen haben.

Die Bildung von Plaques beginnt mit einer kleinen Verletzung des Gefäßes, die eine akute Entzündungsreaktion, einschließlich Vasodilatation, auslöst. Neutrophile und Monozyten können sich dann über eine Diapedese unter das Endothel (die Auskleidung des Blutgefäßes) bewegen. Monozyten differenzieren sich in Makrophagen und beginnen, freies Low-Density-Lipoprotein (LDL) über die Phagozytose aufzunehmen. Dieser Prozess setzt sich fort, bis die Makrophagen mit Fett beladen sind, woraufhin sie als Schaumzellen bezeichnet werden. Eine Anhäufung von Schaumzellen wird als Fettstreifen bezeichnet, das erste sichtbare Zeichen einer Atherosklerose, die sich später in eine verhärtete Plaque verwandeln könnte.

Bei der Atherosklerose hört die anfängliche Entzündungsreaktion nicht auf, sondern wird chronisch und bildet mehr und mehr Immunzellen aus. Entzündungshemmende Signale ersetzen nicht die pro-inflammatorischen Signale, und tote Effektorzellen werden nicht ausreichend entfernt. Dadurch entsteht eine Masse toter Zellen (nekrotisches Zentrum) im Fettstreifen. Der Ausbruch und das Fortschreiten der Atherosklerose kann durch die Minimierung der Menge an LDL-Cholesterin im Blut, die Aufrechterhaltung eines moderaten körperlichen Trainingsprogramms, den Verzicht auf das Rauchen und die Einnahme bestimmter Medikamente verzögert werden.


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