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Entwicklung von Impfstoffen gegen Infektionskrankheiten (Wahl Medizinische Biologie) - Cheatsheet
Mikroorganismen und ihre Klassifizierung Definition: Mikroorganismen sind mikroskopisch kleine Lebewesen, die in verschiedene Kategorien klassifiziert werden, einschließlich Bakterien, Viren, Pilze und Protozoen. Details: Klassifizierung basierend auf Zellstruktur: Prokaryoten (Bakterien) und Eukaryoten (Pilze, Protozoen). Bakterien: Einzellige Prokaryoten, z.B. E. coli. Viren: Keine Zellen, sonde...

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Mikroorganismen und ihre Klassifizierung

Definition:

Mikroorganismen sind mikroskopisch kleine Lebewesen, die in verschiedene Kategorien klassifiziert werden, einschließlich Bakterien, Viren, Pilze und Protozoen.

Details:

  • Klassifizierung basierend auf Zellstruktur: Prokaryoten (Bakterien) und Eukaryoten (Pilze, Protozoen).
  • Bakterien: Einzellige Prokaryoten, z.B. E. coli.
  • Viren: Keine Zellen, sondern bestehen aus RNA/DNA und Proteinhülle, z.B. Influenza.
  • Pilze: Einzellige (Hefen) und mehrzellige (Schimmel) Eukaryoten, z.B. Candida.
  • Protozoen: Einzellige Eukaryoten, z.B. Plasmodium (Malaria-Erreger).
  • Pathogenität: Fähigkeit, Krankheiten zu verursachen, variiert je nach Organismus.
  • Relevanz für Impfstoffentwicklung: Kenntnis der Mikroorganismen ist essentiell für Zielwahl und Impfstoffdesign.

Pathogenitätsmechanismen und Wirtsabwehr

Definition:

Mechanismen, durch die Pathogene Wirte infizieren und deren Abwehrstrategien umgehen; sowie die Reaktionen des Wirts zur Abwehr und Eliminierung dieser Pathogene.

Details:

  • Pathogenitätsfaktoren umfassen Toxine, Adhäsionsmoleküle, Invasionsfaktoren und Immunevasionstrategien.
  • Wirtsabwehrmechanismen beinhalten angeborenes und adaptives Immunsystem.
  • Angeborene Immunreaktion: Barrierefunktion von Haut und Schleimhäuten, Phagozytose durch Makrophagen und Neutrophile, Komplementsystem.
  • Adaptive Immunantwort: Erkennung durch T- und B-Zellen, Antikörperproduktion, Gedächtniszellen.
  • Vaccinentwicklung zielt auf die Stimulation spezifischer Wirtsantworten ab, um langfristigen Schutz zu bieten.

Zelluläre und humorale Immunantwort

Definition:

Unterscheidung der zwei Hauptzweige des adaptiven Immunsystems. Zelluläre Immunantwort: T-Zell-vermittelt. Humorale Immunantwort: Antikörper-vermittelt.

Details:

  • Zelluläre Immunantwort: T-Helferzellen, zytotoxische T-Zellen, Aktivierung durch Antigenpräsentation (MHC-Komplex)
  • Humorale Immunantwort: B-Zellen, Produktion von Antikörpern, Aktivierung durch T-Helferzellen oder direkte Antigenerkennung
  • Beide Antworten arbeiten zusammen zur effektiven Bekämpfung von Pathogenen.
  • Regulatorische T-Zellen helfen, die Immunantwort zu kontrollieren und Autoimmunität zu verhindern.
  • Zytokine spielen eine Schlüsselrolle bei der Kommunikation zwischen Immunzellen.

Modulation des Immunsystems durch Impfstoffe

Definition:

Veränderung der Immunantwort durch Impfstoffe zur Bereitstellung von Schutz gegen bestimmte Krankheiten.

Details:

  • Aktivierung angeborener und adaptiver Immunantwort
  • Erzeugung von Antikörper- und T-Zell-Reaktionen
  • Gedächtniszellbildung für langfristigen Schutz
  • Adjuvanzien zur Verstärkung der Immunantwort
  • Ziel: Schutz ohne Krankheitssymptome
  • Impfstofftypen: Lebend-attenuiert, inaktiviert, mRNA-basierte
  • Anpassung der Immunomodulation je nach Pathogen und Impfstofftyp
  • Bsp.: mRNA-Impfstoffe für SARS-CoV-2

Subunit- und rekombinante Impfstoffe

Definition:

Subunit- und rekombinante Impfstoffe nutzen spezifische Antigene (Proteine) des Erregers zur Immunisierung, statt den ganzen Erreger.

Details:

  • Niedriges Risiko von Nebenwirkungen
  • Enthalten rekombinant hergestellte oder gereinigte Untereinheiten von Pathogenen
  • Beispiele: Hepatitis-B-Impfstoff, HPV-Impfstoff
  • Erfordern oft Adjuvanzien zur Verstärkung der Immunantwort
  • Stabile während der Lagerung

Phasen klinischer Studien

Definition:

Verschiedene Stufen der Erprobung eines Impfstoffes am Menschen.

Details:

  • Phase I - Test an kleiner Gruppe zur Bewertung der Sicherheit
  • Phase II - Erweiterte Studien zur Dosisfindung und Wirksamkeit an mehreren hundert Personen
  • Phase III - Große Studien zur finalen Bestätigung der Wirksamkeit und Erfassung seltener Nebenwirkungen
  • Phase IV - Post-Marketing Studien zur langfristigen Sicherheit und Effektivität

Überwachung und Pharmakovigilanz

Definition:

Prozesse zur Überwachung und Bewertung der Sicherheit und Wirksamkeit von Impfstoffen nach der Marktzulassung.

Details:

  • Überwachung: Kontinuierliche Beobachtung und Datensammlung nach der Impfung.
  • Pharmakovigilanz: Erfassung und Analyse von Nebenwirkungen (z. B. Meldesysteme).
  • Ziel: Identifikation und Management von Risiken.
  • Instrumente: Klinische Studien, passive und aktive Meldesysteme.
  • Regulation: Durchgeführt unter gesetzlicher Aufsicht (z. B. EMA, PEI).

Herdenschutz und Impfabdeckung

Definition:

Herdenschutz: Schutz einer gesamten Gemeinschaft vor einer Infektionskrankheit durch hohe Durchimpfungsrate.

Details:

  • Schwellenwert für Herdenschutz hängt von Ansteckungsrate (R₀) ab.
  • Formel für Mindestdurchimpfungsrate: \(V_c = 1 - \frac{1}{R₀}\)
  • Herdenschutz schützt auch nicht geimpfte Individuen.
  • Hohe Impfabdeckung notwendig, um Ausbrüche zu verhindern.
  • Beispiele: Masern, Polio.
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