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Das angeborene Immunsystem besteht aus Immunzellen (Monozyten, Makrophagen, Mastzellen, NK-zellen und Granulozyten) und löslichen Bestandteilen (Komplementproteinen). Die Immunzellen haben eine Liste von Merkmalen einprogrammiert, mit der sie Krankheitserreger erkennen können. Erkannte Krankheitserreger werden gefressen, oder mit Säuren, oder zersetzenden Enzymen zerstört. Alle Teile des angeborenen Immunsystems sind von Geburt an funktionsfähig. Das angeborene Immunsystem reagiert sehr schnell, kann aber nicht lernen. Viele Krankheitserreger können das angeborene Immunsystem täuschen. Bis das adaptive Immunsystem reagiert, ist das angeborene Immunsystem aber die einzige Verteidigung des Körpers.

Das adaptive (erworbene) Immunsytem besteht aus Immunzellen (T-zellen und B-zellen) und flüssigen Bestandteilen (Antikörpern). Anders als das angeborene Immunsystem hat das adaptive Immunsystem keine vorprogrammierten Muster, nach denen es sucht. Stattdessen muss es sich an jeden neuen Krankheitserreger anpassen. Danach kann jedoch eine maßgeschneiderte Immunantwort ausgeführt werden. Kommt es zu einem späteren Zeitpunkt zu einer gleichen oder sehr ähnlichen Infektion kann das adaptive Immunsystem aber sehr schnell und effizient reagieren da es nach jedem Angriff Gedächtniszellen ausbildet. . Man ist dann gegen diese Art von Krankheitserregern immun.

Vom griechischen „Leukos“ (weiß): Weiße Blutkörperchen. Im Gegensatz zu den roten Blutkörperchen (Erythrozyten, von „Erythros“ – rot) Sauerstoff transportieren, sind Leukozyten Immunzellen. Die Aufgabe der Immunzellen ist es Krankheitserreger zu bekämpfen, Krebszellen zu zerstören und tote Körperzellen zu entsorgen. „Leukozyt“ ist ein Überbegriff, der alle Immunzellen umfasst.

Lymphozyten sind eine Untergruppe von Immunzellen. Zu den Lymphozyten gehören T-Zellen, B-Zellen und NK-Zellen.

T-Zellen sind spezielle Immunzellen. Sie gehören zum adaptiven Immunsystem, das heißt T-zellen können lernen. Bei einer Krankheit entwickeln sich genau auf den Krankheitserreger angepassete T-Zellen, die in zwei Formen vorkommen: T-Helferzellen (CD4+ T-Zellen) helfen allen anderen Immunzellen, besser zusammen zu arbeiten und sich auf die spezielle Art des Krankheitserregers einzustellen. T-Killerzellen (CD8+ T-Zellen) zerstören körpereigene Zellen, wenn diese von einem Krankheitserreger infiziert sind oder sich in Krebszellen verwandeln. Wenn eine adaptive Immunantwort vorbei ist, bleiben Gedächtnis-T-Zellen zurück. Wenn die selbe Gefahr noch einmal auftritt, reagieren diese T-Zellen sofort.

B-Zellen sind spezielle Immunzellen. Sie gehören zum adaptiven Immunsystem, das heißt B-Zellen können lernen. B-Zellen untersuchen Krankheitserreger gemeinsam mit T-Helferzellen und entwickeln sich zu genau passenden Plasmazellen. Plasmazellen produzieren Antikörper: kleine Moleküle, die maßgeschneidert sind um spezielle Krankheitserreger zu erkennen. So wie auch T-Zellen können B-Zellen Gedächtniszellen formen, die sich eine spezielle Art von Krankheitserreger merken und sofort reagieren, wenn diese Art noch einmal auftaucht.

Antikörper sind Ypsilon-förmige, lösliche Moleküle, die von Plasmazellen produziert werden. Jeder Antikörper passt genau zu einem Antigen. Wenn ein Antikörper sein passendes Ziel erkennt, bindet er daran. Je nach Unterart des Antikörpers wird dann das Ziel zerstört, blockiert, oder für Immunzellen zum fressen markiert. Antikörper findet man im Blut und vielen anderen Geweben, aber auch in Nasenschleim, Tränenflüssigkeit und Muttermilch. In der Medizin werden künstlich hergestellte Antikörper benutzt um bestimmte Signale zu blockieren und so Krankheiten zu behandeln. Besonders bei Hautkrankheiten wie Psoriasis, Darmerkrankungen wie Morbus Crohn oder bei Krebs wirken Monoklonale Antikörper sehr gut. In der Forschung werden künstlich hergestellte Antikörper eingesetzt um spezielle Strukturen sichtbar zu machen. Dafür werden Antikörper mit einem Farbstoff gekoppelt; alle passenden Antigene werden so spezifisch angefärbt.

Ein Antigen ist eine Struktur, die von einem Antikörper erkannt wird. Meistens sind das bestimmte Moleküle auf der Oberfläche von Zellen oder Krankheitserregern, prinzipiell kann aber fast alles ein Antigen sein.

Antigen-präsentierende Zellen sind eine Gruppe von Immunzellen, die Antigene erkennen und präsentieren können. Zu den Antigen präsentierenden Zellen gehören Dendritische Zellen, Macrophagen und B-Zellen. Antigen präsentierende Zellen erkennen Krankheitserreger und fressen diese. Danach zerkleinern sie die Krankheitserreger in ihrem Inneren und analysieren sie. Schließlich präsentieren sie deren Bestandteile den T-Zellen welche dadurch dann eine passende adaptive Immunantwort starten können.

Von „Makros“ (groß) und „Phagein“ (essen): Makrophagen sind Immunzellen und gehören zu den Antigen präsentierenden Zellen. Makrophagen sitzen verteilt in verschiedenen Geweben des Körpers und fressen tote Zellen um die Gewebe „sauber zu halten“. Wenn sie Krankheitserreger erkennen, alarmieren sie das restliche Immunsystem. Makrophagen sind nicht nur für die Abwehr von Krankheitserregern wichtig, sondern auch für die Wundheilung.

Dendritische Zellen gehören zu den Antigen präsentierenden Zellen. Sie erfüllen sehr ähnliche Aufgaben wie die Makrophagen, sind aber stärker auf ihre Rolle als „Alarmsystem“ des Körpers spezialisiert. Sie sind sehr empfindlich auf Krankheitserreger und sehr gut darin, andere Immunzellen zu alarmieren.

Peripheral Blood Mononuclear Cells: englisch, direkt übersetzt „Zellen mit nur einem Zellkern aus dem peripheren Blut“. Eine Mischung von Zellen, die durch Dichtegradientenzentrifugation von Blut gewonnen werden kann. PBMCs sind hauptsächlich T-Zellen, B-Zellen und Monozyten. Andere Typen von Immunzellen wie zum Beispiel NK-Zellen, Dendritische Zellen oder Gamma-Delta-T-Zellen sind ebenfalls enthalten, aber nur in sehr geringen Mengen.

auch: Entzündungsfördernde Botenstoffe. Botenstoffe sind Moleküle, mit denen Zellen miteinander kommunizieren. Fast alle Zellen kommunizieren ständig miteinander und mit anderen Zelltypen. Entzündungsfördernde Botenstoffe werden von Zellen bei einer Infektion oder bei Schäden am Gewebe (einer Wunde) ausgeschüttet. Sie können Immunzellen anlocken, und je nach der Art der Infektion spezifisch aktivieren. Solche Botenstoffe sind Zytokine, Lipide, Peptide und Arachidonsäureabbauprodukte.

Eine Entzündung ist eine Reaktion des Körpers auf einen möglicherweise schädlichen Reiz (Bakterien, Viren, Chemikalien usw …). Die Entzündung ist ein Schutzmechanismus durch den der Körper versucht den schädlichen Reiz zu entfernen und daraufhin den entstandenen Schaden zu reparieren.Eine Entzündung beginnt mit dem Ausschütten von entzündungsfördernden Botenstoffen. Diese locken Zellen des angeborenen Immunsystems an. Später kommen die Zellen des erworbenen Immunsystems dazu. Wenn der Erreger beseitigt ist, lösen sich diese Zellen wieder auf. Fresszellen beseitigen schlussendlich die Reste und das Gewebe kann heilen.

Die Zelle ist die kleinste Bau- und (isoliert noch lebensfähige) Funktionseinheit von Organismen.

Das ECM1 Protein ist ein extrazelluläres Matrixprotein, welches auch die extrazelluläre Matrix bildet, sowie die Zellen an der äußeren Matrix.

Die Umgebung, in der sich eine Zelle befindet. Zellen reagieren auf ihre Umgebung: Temperatur, Druck, Nährstoffe, Sauerstoff, oder Signalstoffe von anderen Zellen beeinflussen das Verhalten von Zellen.

Organellen sind spezielle, abgetrennte Bereiche in der Zelle in denen bestimmte Biochemische Reaktionen stattfinden. Beispiele: Mitochondrien sind die Kraftwerke der Zelle, der Golgiapparat dient als Transportsystem, und der Zellkern als Steuerzentrale.

Zellen bestehen aus einer Zellmembran welche eine mit Flüssigkeit gefüllte Blase bildet. In dieser Flüssigkeit, dem Cytoplasma, schwimmen die Zellorganellen.

Eine Membran ist sehr ähnlich wie eine Seifenblase aufgebaut. Chemisch gesehen ist es eine Lipid Doppelschicht welche das Zellinnere von der äusseren Umgebung abschirmt. Aber auch Zellorganellen haben wiederum Membranen. Die mitochondriale Membran, zum Beispiel, trennt das Innere eines Mitochondriums von der äußeren Umgebung (Zytoplasma der Zelle). Membranen können kleine Poren haben wodurch es einen ungehinderten Austausch von Ionen (wie Kalzium) oder anderen Molekülen gibt. Andere Poren öffnen sich nur für ganz bestimmte Ionen oder Moleküle.

Der Zellkern (wissenschaftlich: Nukleus) ist wie das Gehirn der Zelle. Hier lagert die Erbinformation, geschrieben auf DNS und codiert in Genen. Im Prinzip enthält jede Zelle die gesamte Information für alle Zellen des Organismus. Je nach Spezialisierung der Zelle wird nur ein kleiner Teil dieser Informationen benutzt. So führt jede Zellart ihre eigenen, speziellen Programme aus, die ihr Verhalten, Wachstum und ihre Vermehrung steuern.

Der Zellkern ist umhüllt von einer Zellkernmembran. Kernporen sind Poren in dieser Membran. Durch diese Poren können Moleküle in den Zellkern gelangen und wieder hinaus. Wenn eine Zelle auf etwas reagieren muss, wandert ein Signalmolekül in den Zellkern und aktiviert dort ein neues Programm. Die Anweisungen aus diesem Programm wandern dann aus dem Zellkern heraus wo sie von anderen Zellorganellen umgesetzt werden.

(Englisch: DNS) Die DNS ist der Stoff, in dem die Erbinformation gespeichert ist. In Bakterien liegt die DNS im Zytoplasma. in Tierischen und Pflanzlichen Zellen liegt sieDNS im Zellkern. Die DNS ist wie ein sehr langer Faden, auf dem die gesamte Erbinformation des Organismus geschrieben steht. Einzelne Abschnitte auf der DNS die Baupläne für einzelne Proteine enthalten nennt man Gene. Die DNS besteht aus zwei solchen Strängen, die miteinander eine Doppelhelix bilden (wie eine zur Spirale verdrehte Strickleiter). Das Rückgrat der DNS besteht aus einem Zucker-Phosphat-Rückgrat. Der genetische Code wird mit hilfeder vier Nucleotid-Basen: Adenine (A), Cytosin (C), Guanin (G) und Thymin (T) niedergeschrieben.

English: RNS) Die Erbinformation einer Zelle ist im Zellkern gespeichert und in der DNS codiert. Die Zellorganellen, die die Anweisungen aus dem Zellkern ausführen (Ribosomen) sind allerdings außerhalb des Zellkerns. Um die Information zu den Ribosomen zu bringen, muss sie eine Kopie davon abgeschrieben werden. Diese Kopie wird nun nicht in DNS, sondern in RNS abgeschrieben. RNS enthält dieselbe Information wie DNS, aber sie hat nur einen Strang, keine Doppelhelix. RNS besteht aus denselben Bausteinen wie DNS, aber mit Uracyl (U) statt Thymin (T). Außerdem ist das Zucker-Phosphat-Rückgrat anders zusammengesetzt. Ein Beispiel: DNS: ATGTGACCGTAAATTT Strang 1DNS TACACTGGCATTTAAA Strang 2DNS RNS: AUGUGACCGUAAAUUU Strang 1 RNS (= DNS Strang 1 aber U statt T)

(Ein Beispiel: Das Gehirn der Zelle, der Zellkern, erkennt, dass die Zelle hungrig ist. Nun werden Gene von der DNS abgeschrieben welche für Proteine zur Nahrungsaufnahme codieren. Diese Gene (DNS) werden in Nachrichten (RNS) umgewandeltRNS und nach aussen transportiert. Wenn die Nachricht ankommt dann wird z.B. die Anzahl der Türen (=Proteine) erhöhtdie Zucker von außen hereinlassen können. Die Proteine welche Poren für die Zuckeraufnahme bilden sind das Endprodukt der DNS/RNS und sind notwendig für die Aufrechterhaltung der ordnungsgemäßen Funktion der Zellen/Gewebe/Organe und des Körpers. Proteine werden aus Bausteinen gebildet, die Aminosäuren genannt werden.

Der Prozess, durch den Proteine gebaut werden. Ribosomen im Endoplasmatischen Retikulum bekommen Anweisungen in Form von RNS und bauen danach aus Aminosäuren ein Protein.

Sobald ein Protein gebildet wurde, ist es eine Abfolge von Aminosäuren. Viele Aminosäuren haben eine positive oder negative Ladung. Diese Sequenz ist kein langer Faden aus Aminosäuren, sondern erhält durch diese Ladungen zwischen den verschiedenen Aminosäuren eine spezifische Struktur. Ein Protein kann nur dann richtig funktionieren, wenn es die richtige Struktur hat. Wenn ein Protein nicht richtig strukturiert ist, spricht man von Fehlfaltung. Ein fehlgefaltetes Protein kann nicht richtig funktionieren und wird entsorgt. Bei einigen Krankheiten funktioniert der Abbau von fehlgefaltetem Protein nicht, was zu einer Anhäufung von nicht funktionsfähigem Protein führt (z. B. Alzheimer-Krankheit).

Jede Änderung in der DNS-Sequenz, die zu einer Änderung der RNS (Botschaft) und damit zu einer Veränderung des endgültigen Proteins führt. Eine Mutation in der DNS kann dadurch zur Bildung eines Proteins führen, dessen Aminosäuresequenz nicht korrekt ist. Dadurch wird auch die Struktur des Proteins beeinflusst und das Protein ist nicht in der Lage seine Aufgabe zu erfüllen. Dadurch können Krankheiten entstehen. Diese Krankheiten, die durch solche Mutationen in der DNS entstehen, nennt man genetische Erkrankungen.

Abkürzung: ER. Das ER ist das Zellorganell, in dem die Boten-RNS in Proteine „übersetzt“ wird. Da die Boten-RNS aus dem Zellkern kommt, steht das ER in engem Kontakt mit der Kernmembran. Die im endoplasmatischen Retikulum gebildeten Proteine werden immer wieder einer Kontrolle unterzogen. Wenn ihre Struktur nicht den Anforderungen entspricht, werden sie verworfen und wieder abgebaut.

Der Golgi-Apparat ist wie das Logistikzentrum der Zelle. Proteine für Membranen, und Proteine die aus der Zelle exportiert werden sollen werden vom ER an den den Golgi-Apparat weitergegeben. Dieser sortiert und modifiziert sie und verpackt sie dann je nach ihrem Bestimmungsort in ganz bestimmte Transportkontainer (Vesikel).

Mitochondrien sind die Kraftwerke der Zelle. Sie können Nahrung (Fett und Zucker) verwenden um sie mit Hilfe von Sauerstoff und komplexen Enzymen kalt zu verbrennen und in Energie umzuwandeln. Diese Energie wird in Form von ATP gespeichert. Die Energie ist notwendig damit die Zellen ihre Aufgaben durchführen können. Mitochondrien haben eine eigene DNS, die sogenannte mitochondriale DNS. In den Spermien sind die Mitochondrien vor allem im Schwanz vorhanden um Energie für die Bewegung zu liefern. Da der Spermien-Schwanz nicht in die Einzelle eindringen kann, wird die mitochondriale DNS ausschließlich von der Mutter vererbt.

Vermehrung. Zellen vermehren sich durch Zellteilung. Dabei wird auch die DNS abgeschrieben, sodass jede Tochterzelle wieder den vollen Satz der Erbinformation enthält. Verschiede Zellarten teilen sich unterschiedlich schnell. Wenn Immunzellen eine Gefahr wahrnehmen, reagieren sie oft mit einer plötzlichen, starken Vermehrung.

Der Stoffwechsel ist der Prozess, der die ordnungsgemäße Aufrechterhaltung einer Zelle, eines Organs, oder eines Körpers ermöglicht. Das Wort Stoffwechsel beschreibt die Gesamtheit der chemischen Prozesse in einer Zelle oder einem Organismus die ihn am Leben erhalten. Anabolismus ist der Aufbau von organischer Materie: DNS, RNS, Proteine, Fette (Lipide). Die Energie für den Anabolismus stammt aus dem Katabolismus von (über die Nahrung) aufgenommenen Stoffen oder aus den Energiespeichern (Lipide, Glykogen, Proteine usw.) in der Zelle oder im Organismus. Der Katabolismus liefert Energie für die Lebensprozesse. Anabolismus und Katabolismus zusammen ergeben den Stoffwechsel.

Der Stoffwechsel ist der Prozess, der die ordnungsgemäße Aufrechterhaltung einer Zelle, eines Organs, oder eines Körpers ermöglicht. Das Wort Stoffwechsel beschreibt die Gesamtheit der chemischen Prozesse in einer Zelle oder einem Organismus die ihn am Leben erhalten. Anabolismus ist der Aufbau von organischer Materie: DNS, RNS, Proteine, Fette (Lipide). Die Energie für den Anabolismus stammt aus dem Katabolismus von (über die Nahrung) aufgenommenen Stoffen oder aus den Energiespeichern (Lipide, Glykogen, Proteine usw.) in der Zelle oder im Organismus. Der Katabolismus liefert Energie für die Lebensprozesse. Anabolismus und Katabolismus zusammen ergeben den Stoffwechsel.

Proteine, die sich im Inneren der Zellen oder in der Zellmembran befinden können. Sie werden nur von bestimmten Molekülen (=Liganden) erkannt und aktiviert. Verschiedene Liganden und Rezeptoren kann man sich wie verschiedene Schlüssel und Türen vorstellen. Nur wenn der richtige Schlüssel in das richtige Schloss passt, wird sich die Tür öffnen. Nur wenn der richtige Ligand seinen Rezeptor findet, wird ein bestimmter Prozess in der Zelle ausgelöst. z.B: PDGFRα ist ein auf der Zelloberfläche vorhandener Rezeptor, der ein Signal von außerhalb der Zellen erfassen kann; PDGF-AA ist der Ligand für PDGFRα.

Der MAPK-Weg ist ein molekularer Prozess und zeigt an, wie Zellen mit der Umgebung kommunizieren. Ein Signal von außerhalb der Zellen wird von einem Rezeptor auf den Zellen erfasst und weiter über den MAPK-Weg übertragen, was zu einer zellulären Antwort führt (z. B. beginnt sich die Zelle zu bewegen, die Zellen duplizieren sich).

Ist ein Prozess in der Zellbiologie ein Verhalten oder eine Aktion einer bestimmten Zelle in einem bestimmten Moment (z.B. Zellduplikation). Der molekulare Prozess zeigt das Verständnis und Studium aller kleinen Schritte dieses Prozesses, in denen hundert verschiedene Moleküle beteiligt sind.

Ist eine Gewebeveränderung, die durch die krankhafte Vermehrung von Zellen (Fibroblasten) und Kollagenfasern gekennzeichnet ist. z.B: Leberzirrhose: Ist eine chronische Erkrankung der Leber, die mit einer Zerstörung der Läppchen- und Gefäßarchitektur durch eine entzündliche Fibrose einhergeht; Lungenfibrose: Ist eine Einlagerung von zu vielen Bindegewebsfasern ins Lungengewebe. Dieses wird dadurch steif, die Sauerstoffaufnahme wird behindert und die Atmung wird anstrengender.

Diese Faktoren werden häufig mit fibrotischen Störungen in Verbindung gebracht. Sie sind Moleküle, die eine Vermehrung der Fibroblasten und eine verstärkte Ablagerung der extrazellulären Matrix bewirken. Der bekannteste pro-fibrotische Faktor ist TGF-ß (Transforming Growth Factor). Dieser Wachstumsfaktor ist dafür bekannt, dass er die Proliferation von Fibroblasten anregt und die Kollagenproduktion erhöht. Er ist bei Fibroseerkrankungen (z. B. Lungen- oder Hautfibrose) in großer Menge vorhanden.

Wachstumsfaktoren sind Botenstoffe, die Zellen zur Zellteilung und Vermehrung anregen.

Wachstumsfaktoren sind Botenstoffe, die Zellen zur Zellteilung und Vermehrung anregen.

In einem präklinischen Modell werden neue Substanzen oder Medikamente getestet, bevor ein Test am Menschen durchgeführt wird. Die für den Test verwendeten Zellen stammen vom Menschen oder vom Tier.

Im medizinischen Bereich werden klinische Studien durchgeführt, um Nutzen, Wirksamkeit und Nebenwirkungen eines Arzneimittels zu testen. Nachdem die präklinischen Studien erfolgreich abgeschlossen wurden, wird eine klinische Studie organisiert, um die Sicherheit und Wirksamkeit des Medikaments zu testen. Jedes Medikament durchläuft verschiedene Phasen, bevor es zugelassen wird: Klinische Studie - Phase I - die Sicherheit des Arzneimittels wird getestet. In diesen Studien werden die Art der Verabreichung, die Dosierung und die Nebenwirkungen in hochspezialisierten Kliniken genauestens überwacht. Diese Studien werden an gesunden, jungen Menschen durchgeführt. Klinische Studie - Phase II - Die Wirksamkeit des Medikaments wird an Patienten getestet. Da das Medikament für eine bestimmte Krankheit oder einen bestimmten Zustand indiziert ist, werden in der klinischen Studie der Phase 2 Menschen mit dieser spezifischen Krankheit oder diesem Zustand aufgenommen. Die Patienten werden in zwei Gruppen eingeteilt, wobei eine Gruppe das neue Arzneimittel erhält, während die andere Gruppe die derzeit in den Kliniken verwendete Standardtherapie erhält. Diese Studien werden ebenfalls in spezialisierten Kliniken durchgeführt und sehr streng überwacht, insbesondere im Hinblick auf Nebenwirkungen. Klinische Studie - Phase III: Das gleiche Medikament wird an einer viel größeren Anzahl von Patienten getestet. Diese Studien werden in der Regel gleichzeitig in verschiedenen Kliniken durchgeführt, um eine große Zahl von Patienten einzuschließen. Diese Studie trägt auch dazu bei, die Phase-2-Studie in Bezug auf Sicherheit und Wirksamkeit zu bestätigen und zu unterstützen. Klinische Studie - Phase IV: Das Arzneimittel wird kontinuierlich beobachtet, jede unerwünschte Wirkung, die nicht gemeldet wird, muss mitgeteilt werden, und auch die unerwünschten Wirkungen des Arzneimittels, wenn es in Kombination mit anderen Arzneimitteln verabreicht wird, werden überwacht. Diese Daten tragen zur Aktualisierung der Informationsbroschüre bei, die jeder Medikamentenpackung beiliegt.

Jedes Medikament hat ein Zielmolekül, das die positive Wirkung des Medikamentes bestimmt. Allerdings kommt es oft zu Interaktionen mit anderen Molekülen, wodurch auch Nebenwirkungen entstehen. Je weniger unerwünschte Interaktionen ein Medikament hat, desto höher ist seine Selektivität. Ofev/Nintedanib zum Beispiel wirkt auf ausgewählte Rezeptoren einer Rezeptor-familie. Diese Rezeptoren sind jedoch nicht nur in der Lunge, sondern auch in allen anderen Organen vorhanden. Da das Medikament als Tablette eingenommen wird und den Verdauungstrakt durchläuft, bevor es über das Blut die Lunge erreicht, wirkt es natürlich auch im Darm (Durchfall wird als Nebenwirkung von Ofev berichtet). Das ideale Medikament wirkt nur in dem Zielorgan/der Zielzelle und nur an einem Zielmolekül. Leider ist es sehr schwer, ein solches Medikament zu finden. Daher hat jedes Medikament eine Nebenwirkung.

Eines der verfügbaren Medikamente zur Behandlung von Lungenfibrose. Es wurde 2011 in Europa zugelassen, nachdem eine klinische Studie gezeigt hatte, dass es die Lungenfunktionsparameter und das Überleben von Patienten mit Lungenfibrose verbessert. Es ist noch nicht bekannt, worauf Pirfenidon abzielt, aber es scheint hauptsächlich TGF-ß zu reduzieren und damit die Proliferation von Fibroblasten und die Kollagenproduktion.

Das zweite verfügbare Medikament zur Behandlung der Lungenfibrose. Es wurde 2015 in Europa zugelassen, nachdem eine klinische Studie eine Verbesserung der Lungenfunktionsparameter gezeigt hatte. Im Gegensatz zu Pirfenidon ist der Wirkmechanismus von Nintedanib besser verstanden. Es bindet an einige Rezeptoren (Rezeptor-Tyrosin-Kinase-RTK) und blockiert deren Bindung an ihren normalen Liganden. In Abwesenheit von Nintedanib bindet der Ligand der RTK und induziert die Fibroblastenproliferation und Kollagenproduktion. Wenn Nintedanib verabreicht wird, bindet es sich an den RTK und lässt dem "echten" Liganden keinen Platz zum Binden. Auf diese Weise kann der Ligand den fibrotischen Prozess nicht in Gang setzen. Daher werden die Proliferation der Fibroblasten und die Kollagenproduktion verringert.

Kultur von Zellen außerhalb ihrer natürlichen Umgebung. Die Zellen werden dem Gewebe, zu dem sie gehören, entnommen und auf eine Kunststoffoberfläche (Platten) gelegt. Hier werden die Zellen mit Nährstoffen versorgt, damit sie wachsen und sich vermehren können. Es handelt sich dabei um ein künstliches System, aber mit Zellen in Zellkulturen können wir zum Beispiel das Wachstum oder die Kollagenproduktion unter bestimmten Stimuli oder Medikamenten testen.

Ein Brutschrank, um Zellen zu züchten. Temperatur, Luftfeuchtigkeit und CO2-Konzentration können einzeln eingestellt werden. Für die meisten Zellen sind die optimalen Bedingungen 37°C, 95% Luftfeuchtigkeit, 20% Sauerstoff und 5% CO2.

Ein Spezieller Inkubator mit einer angebauten Schleuse. Dient zum Züchten von Zellen unter Hypoxie (weniger Sauerstoff als in der normalen Atemluft). Hypoxie kann in Menschen vorkommen auf hohen Bergen, bei Lungenerkrankungen oder lokal bei Entzündungen.

Plastikgefäße für die Zellkultur. Manche Zellen schwimmen (weiße Blutkörperchen), die meisten Arten von Zellen aber wachsen auf einer Oberfläche. Manche Arten von Zellen brauchen spezielle Gefäße mit besonders behandelten Oberflächen um gut zu wachsen.

Flüssige Lösung, die den Zellen zugeführt wird. Das Medium wird normalerweise als Basalmedium oder Hungermedium bezeichnet und enthält alle Elemente, die eine Zelle zum Überleben, aber nicht zum Wachstum benötigt. Das Hungermedium besteht nur aus Wasser und etwas Brot, um zu überleben. Vor dem Experiment müssen wir das Medium für die Zellen von "Complete Medium" auf "Starvation Medium" umstellen. Und warum? Ein Beispiel: Nehmen wir an, wir wollen herausfinden, ob Hunde ein neues Futter mögen, das auf den Markt kommen soll. Wir haben einen Raum voller Hunde, für die ständig Futter zur Verfügung steht. Wenn sie das neue Futter bekommen, werden einige Hunde kommen und fressen, aber einige sind wahrscheinlich schon vom vorherigen Futter satt, andere schlafen tief und fest, wieder andere sind unruhig und spielen miteinander. Das liegt daran, dass sie überhaupt nicht hungrig sind. Auf diese Weise wird mein neues Futter nicht so viel gefressen, aber das bedeutet nicht unbedingt, dass sie es nicht mögen. Das ist schwer zu beurteilen. Wenn sie jedoch in den 12 Stunden vor der Einführung des neuen Futters kein Futter bekommen, werden alle Hunde hungrig sein. Wenn das neue Futter in den Raum gebracht wird, werden sie mit Sicherheit alle kommen und versuchen zu fressen. Denn sie sind alle hungrig. Wenn sie das Futter auffressen, bedeutet das, dass sie es mögen. Wenn sie trotz ihres Hungers nicht viel essen, bedeutet das, dass sie es nicht besonders mögen. Das ist im Grunde dasselbe wie bei den Zellen, wir müssen sie synchronisieren, damit wir die Reaktion auf unseren Reiz (=Futter) leicht erkennen können.

Um das Wachstum der Zellen zu ermöglichen, muss das Hungermedium mit FCS angereichert werden. FCS enthält Zucker, Insulin und Fett. Es ist im Grunde die komplette Mahlzeit für die Zellen.

Starvation medium mit FCS. In diesem Medium wachsen (=proliferieren) die Zellen. Es wird zur Erhaltung der Zellen in der Zellkultur verwendet, aber nicht für Experimente. Für Experimente verwenden wir Starvation-Medien.

Nachdem die Zellen so stark gewachsen sind, dass die gesamte Oberfläche unserer Platte mit Zellen gefüllt ist, müssen wir sie teilen. Das bedeutet, dass wir sie von der Oberfläche ablösen, sie zählen und in einer geringeren Anzahl in eine anderen Platte geben müssen. Um sie abzulösen, verwenden wir Trypsin.

Stellen Sie sich vor, dass die Zellen auf der Oberfläche festgenäht sind und diese Nähte sie schön festhalten und strecken. Dann kommt Trypsin, ein Enzym, und schneidet wie eine Schere die Nähte zwischen den Zellen und der Oberfläche der Flaschen durch. Die Zellen verlieren auf diese Weise ihre Spannung, werden rundlich und lösen sich ab (=in Suspension). Sobald sie sich ablösen, sammeln wir sie. Wir zählen sie und säen sie in geringerer Anzahl in eine andere Platte. Auf diese Weise können sie wieder zu wachsen beginnen. Jedes Mal, wenn wir die Zellen teilen, erhalten sie 1 Passage. Beispiel: Die aus dem Gewebe isolierten und in die Platte eingesetzten Zellen befinden sich auf Passage 0. Diese Zellen wachsen und die Platte ist voll. Dann werden sie geteilt. Die Zellen, die auf die folgende Platte mit der niedrigeren Nummer gesetzt werden, sind Passage 1.

Polymerase Kettenreaktion. Verfahren zur Vervielfältigung eines speziellen Teils der Erbinformation (DNS). Sie läuft in drei Phasen ab. Zuerst wird der DNS Doppelstrang aufgespalten. In der zweiten Phase binden genspezifische Primer an die beiden Einzelstränge. In der dritten Phase werden die beiden Einzelstränge wieder zu Doppelsträngen vervollständigt. Das heißt in einem Zyklus werden aus einem Doppelstrang zwei Doppelstränge. Im nächsten aus den beiden Doppelsträngen vier. Dadurch verdoppelt sich die Anzahl bei jedem Zyklus (2n; n= Anzahl der Zyklen).

mRNS ist eine Kopie der DNS, die aus dem Zellkern transportiert werden kann. In der Zelle wird, auf Grund der Information der mRNS, ein Produkt (meist Protein) gebaut.mRNS kann nicht vermehrt werden. Aus diesem Grund müssen wir die mRNS in DNS, die sogenannte cDNS, zurückverwandeln wenn wir die mittles PCR analysieren möchten. Das c steht für copy (engl. kopiert).

Reaktion, bei der die mRNS in cDNS verwandelt (umgeschrieben) wird.

Molekül, das sich in den DNS-Doppelstrang einbaut und dann einen Farbstoff (Signal) aussendet. Wenn es nicht eingebaut ist wird kein Signal ausgesandt.

Der cT Wert (auch Schwellenwert) gibt die Anzahl der Zyklen an, die nötig sind bis ein Signal detektiert werden kann. Je niedriger der cT Wert ist, desto weniger Zyklen sind notwendig und desto mehr Kopien des untersuchten Gens sind in der Probe.

Die Schmelztemperatur (Tm) ist jene Temperatur, bei der die Hälfte der PCR Produkte als Doppelstrang und die andere Hälfte als zwei Einzelstränge vorliegen. Die Bestimmung der Schmelztemperatur ist wichtig um unspezifische Produkte zu erkennen.

Sind bestimmte Bereiche der DNS, die den Bauplan für ein bestimmtes Produkt beinhalten. Um dieses Produkt bauen zu können, muss der Bereich der DNS in mRNS umgewandelt und aus dem Zellkern transportiert werden. In der Zelle wird dann das Produkt (meist ein Protein) gebaut.

Als gene(s) of interest werden jene Gene bezeichnet für die man sich interessiert und von denen man, mit Hilfe der PCR, wissen will wie viele mRNS Kopien erstellt wurden.

Dabei handelt es sich um nicht regulierte Gene deren mRNS unabhängig von Zelltyp, Zellstadium und äußeren Einflüssen stabil gebildet wird. Sie dienen als Vergleichswert ob von anderen Genen (genes of interest) in verschiedenen Situationen (krank vs. gesund) mehr oder weniger mRNS gebildet wird.

Ist der Unterschied zwischen dem Schwellenwert des housekeeping Gens und dem gene of interest.

Bei einem Primer handelt es sich um ein Molekül mit einer bestimmten Struktur. Diese ist für einen Bereich der DNS, der den Bauplan für ein bestimmtes Molekül enthält (=Gen), charakteristisch. Damit ein Primer an die DNS binden kann, muss diese als Einzelstrang vorliegen. Hat er gebunden, bildet er, bei der PCR, den Startpunkt damit der Einzelstrang wieder zu einem Doppelstrang vervollständigt werden kann.

Die annealing temperature ist jene Temperatur, bei der die Primer an den DNS Einzelstrang binden können.

Unter Genexpression versteht man den Vorgang bei dem ein Gen abgelesen, also eine mRNS Koplie erstellt, wird und in weiterer Folge das jeweilige Produkt gebildet wird.

Der Begriff Up regulation bedeutet, dass in der untersuchten Situation (krank) von einem Gen mehr mRNS Kopien in der Zelle vorliegen, als in einer Vergleichssituation (gesund).

Der Begriff Down regulation bedeutet, dass ein Gen herunter reguliert ist und, verglichen mit einer Kontrolle, in der untersuchten Probe weniger mRNS Kopien vorliegen.

Die Immunfluoreszenz ist eine Methode, bei der man Antikörper (Immunglobuline) zur Erkennung bestimmter Proteine nutzt. Antikörper werden vom Immunsystem hergestellt und sind spezialisiert auf die Erkennung ganz bestimmter Strukturen. Bei dieser Technik haben die Antikörper eine Kennzeichnung, in Form eines kleinen fluoreszierenden Moleküls (Fluorophor). Dadurch kann man im Mikroskop die gewünschten Strukturen „beleuchten“.

luorophore sind Farbstoffe die Licht abgeben, wenn sie “angeregt” werden. Jeder Farbstoff hat eine spezifische Licht-wellenlänge (entspricht der Farbe des Lichtes) bei der er angeregt wird und bei der er wieder Licht abgibt. Die Zahlen 555/488/647 beziehen sich auf die Wellenlänge bei der der Farbstoff maximal angeregt wird. Die dann abgegebene Wellenlänge ist immer etwas länger, daher wird 488 meist in grün dargestellt und 555 in rot. Durch ein Filtersystem im Mikroskop kann man das Licht in den verschiedenen Wellenlängen, also die unterschiedlichen Farben messen und darstellen.Fluoreszenz gibt es auch im Tierreich und ist eine wunderbar „Erfindung“ der Natur. Vor allem in der Tiefsee findet man Fische, Quallen, oder auch Korallen, die fluoreszieren. Wie funktioniert sie? Fluoreszenz tritt auf, wenn eine Substanz eine Art von Licht absorbiert und eine andere Wellenlänge des Lichts aussendet. Bei Tieren kann eine Art von Chemikalie (Chitin, Zellulose oder GFPs) vorhanden sein, die energiereichen Wellenlängen (wie UV-Licht, das für das menschliche Auge unsichtbar ist) absorbiert, aber ein energieärmeres Licht (für das menschliche Auge sichtbar) aussendet. Sobald das Tier jedoch von der UV-Lichtquelle entfernt wird, hört die Fluoreszenz auf. Ein ähnliches Prinzip wird bei der Immunfluoreszenz verwendet.

Die Fähigkeit eines Antikörpers, nur sein spezifisches Antigen zu erkennen. Je höher die Spezifität ist, desto geringer ist der Hintergrund. Der Hintergrund ist das Signal, das von einer unspezifischen Bindung des Antikörpers herrührt. Ein sehr spezifischer Antikörper liefert ein deutliches Signal, das nur von dem erkannten Antigen stammt. Ein wenig spezifischer Antikörper liefert ein starkes Signal. Dies erschwert die Unterscheidung zwischen dem Signal, das von unserem interessierenden Antigen (=Protein) stammt, und dem Hintergrundsignal.

Es handelt sich um ein Protein (=Albumin), das aus Rinderserum gewonnen wird. Es wird häufig verwendet, um Stellen zu "blockieren", an denen ein Antikörper unspezifisch binden könnte. Jeder Antikörper hat eine gewisse Spezifität für sein Antigen, kann aber zufällig auch an einige ähnliche andere Moleküle binden, weil sie eine ähnliche Struktur, eine klebrige Oberfläche (Zucker) usw. haben. Um diese unspezifischen Bindungen zu minimieren, wird BSA verwendet.

Ähnlich der Fotographie kann man bei der Mikroskopie die Belichtungszeiten anpassen. Wenn man die Probe länger belichtet, erhält man ein helleres Bild. Allerdings wird dabei auch der Hintergrund natürlich immer stärker. Es braucht eine gute Balance um die optimale Belichtungszeit zu finden.

Es handelt sich um ein Detergenz. Je nach der verwendeten Konzentration kann es verschiedene Wirkungen haben. Bei hoher Konzentration bricht es die Zellen auf. Es löst die Membranen auf und lässt den Inhalt der Zellen nach außen. Dies wird z. B. verwendet, wenn wir die Proteine im Inneren der Zellen (=Zytoplasma) isolieren wollen. In geringerer Konzentration kann es kleine Löcher in der Zellmembran erzeugen. Dies wird zum Beispiel bei der Immunfluoreszenz verwendet, wenn ein Antikörper in die Zelle eindringen und ein bestimmtes Protein finden soll.

Molekül, das an die DNS binden kann. Sobald es gebunden ist, wird es fluoreszierend, wenn es bei der richtigen Wellenlänge angeregt wird. Es wird verwendet, um den Kern von Zellen sichtbar zu machen.

Englisch: Flow Cytometry, umgangssprachlich: FACS. Eine Methode, um Zellen zu untersuchen. Jedes Gewebe besteht aus Zellen. Für eine Untersuchung mit FACS wird das Gewebe in einzelne Zellen zerkleinert und danach gefärbt. Die gefärbten Zellen werden mit Laser-strahlen eine nach der anderen vermessen und ein Computer erzeugt daraus ein Bild. So können mehrere Tausend Zellen pro Sekunde vermessen werden, mit 20 und mehr Messungen pro Zelle. Mit FACS kann man untersuchen, welche Arten von Zellen sich in einem Stück Gewebe befinden; wieviel von welcher Art und was die Zellen machen. Da FACS in jeder Probe tausende Zellen vermisst, kann man sehr genaue Aussagen treffen.

Eine Methode, um Zellarten aufzutrennen. Je nach Dichtegradient können verschiedene Zellarten aus unterschiedlichem Material aufegtrennt werden. Am häufigsten wird diese Methode verwendet, um Blut aufzutrennen und PBMCs zu gewinnen. Bei dieser Methode werden Erythrozyten, Granulozyten und Blutplättchen weggefiltert, bis hauptsächlich Lymphozyten und Monozyten übrigbleiben.

Ein Mausmodell ist ein präklinisches Modell, das verwendet wird, um eine bestimmte Art von einer menschlichen Krankheit nachzuahmen. Mäuse, die ähnliche Merkmale einer bestimmten menschlichen Krankheit entwickeln (durch genetische Intervention oder durch chemische Arzneimittelverabreichung) können verwendet werden, um neue Therapien zu testen.