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.