Entwicklung von Impfstoffen gegen Infektionskrankheiten (Wahl Medizinische Biologie) - Cheatsheet.pdf

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.