UNTERSCHIEDE DES IMMUNSYSTEMS EINES WIRBELTIERS UND EINES WIRBELLOSEN - BIOLOGIE - 2024

Das Immunsystem eines Wirbeltiers und eines Wirbellosen weist mehrere Unterschiede auf, da jede Gruppe ihre eigenen morphologischen anatomischen Eigenschaften aufweist. Was ein Wirbeltier immunologisch von einem Wirbellosen unterscheidet, ist die Art des Abwehrsystems, das sie verwenden. Wirbellose Tiere haben ein angeborenes Immunsystem, das aus löslichen und zellulären Komponenten besteht.

Auf der anderen Seite sind Wirbeltiere die einzigen Tiere, die ein erworbenes oder adaptives Immunsystem aufweisen, das aus Antikörpern und B- und T-Lymphozyten besteht. Im angeborenen Immunsystem gibt es kein "Gedächtnis", das es ihm ermöglicht, die infizierten Krankheitserreger zu erkennen vor dem Tier. Im Gegenteil, das erworbene Immunsystem hat spezielle Strukturen, die diese Funktion erfüllen.

Lymphocyte T. Quelle: NIAID / NIH, über Wikimedia Commons

Beide Systeme verfügen unabhängig von der Zellstruktur, der Vielfalt oder dem Entwicklungsgrad des Tieres über Mechanismen, die es vor Krankheitserregern schützen. Auf diese Weise schützen sie sie vor Bakterien und Viren, die den Wirt irreversibel schädigen können.

Diese Abwehrmaßnahmen variieren signifikant über die phylogenetische Skala. Der Trend geht dahin, dass Immunantworten komplexer, spezifischer und effektiver sind, wenn Sie die Leiter hinaufsteigen.

Unterschiede im Immunsystem von Wirbeltieren und Wirbellosen

Angeborene und erworbene Immunität

Wirbellose Tiere haben ein natürliches oder angeborenes Immunsystem, dessen Mechanismen sie vor Infektionen durch Infektionserreger schützen. Es besteht aus Zellen mit phagozytischer Kapazität und humoralen Komponenten.

Biene, ein wirbelloses Tier

In diesem angeborenen System hat das Wirtstier kein "Immungedächtnis" der Reaktion auf die Infektionsattacken, die es bereits erhalten hat. Dies impliziert, dass die Zellen dieses Systems Bakterien auf generische Weise identifizieren und gegen sie wirken, ohne dem Wirt eine langfristige Immunität gegen sie zu verleihen.

Das natürliche Immunsystem wirkt sofort mit Reaktionen wie Knötchenbildung, Phagozytose, Agglutination und Einkapselung des Erregers.

Wirbeltiere haben auch ein angeborenes Immunsystem. Dies hat die gleichen Eigenschaften wie wirbellose Tiere, außer dass phagozytische Zellen stärker entwickelt sind und in größerer Vielfalt existieren.

Wirbeltiere haben jedoch auch ein erworbenes Immunsystem. Alle außer Agnaten produzieren Antikörper, haben T-Lymphozyten und Moleküle des Haupthistokompatibilitätskomplexes (HCM).

Goldener Frosch, ein Wirbeltier

Dies ermöglicht es ihnen, eine Vielzahl von Antigenstrukturen zu erkennen und sich an frühere Expositionen zu "erinnern". Darüber hinaus können sie effektiver auf nachfolgende Expositionen gegenüber derselben Infektion reagieren.

Haupthistokompatibilitätskomplex

Die überwiegende Mehrheit der Wirbeltiere hat im Gegensatz zu Wirbellosen MHC-Moleküle (Major Histocompatibility Complex), die an spezifischen zellulären und humoralen Immunantworten beteiligt sind. Diese Moleküle spielen eine wichtige Rolle, da sie T-Lymphozyten helfen, Antigene zu erkennen.

Darüber hinaus machen die Gene des Haupthistokompatibilitätskomplexes, die bei Wirbellosen fehlen, Wirbeltiere mehr oder weniger anfällig für den Angriff einer Infektionskrankheit.

Empfänger

Die angeborene Immunität von Wirbellosen identifiziert Muster von Molekülen des Pathogens, die nicht in den Zellen des Wirts vorhanden sind. Diese Moleküle werden als pathogenassoziiertes Molekülmuster (PMAO) bezeichnet.

Dieses Muster wird von Mustererkennungsrezeptoren (PRRs) und von Toll-like-Rezeptoren (TLRs) erkannt; Sie sind Proteine, die ein breites Spektrum von Krankheitserregern identifizieren und Reaktionen stimulieren, die im Allgemeinen entzündlich sind.

PRRs werden in Zellen des nativen Immunsystems gefunden und dienen zur Identifizierung von Molekülen, die mit Mikroben assoziiert sind. Wenn sie entdeckt werden, lösen sie eine Immunantwort aus.

Das für Wirbeltiere typische erworbene Immunsystem verfügt über ausgefeiltere Abwehrmechanismen. Diese sind dynamisch mit denen des angeborenen Immunsystems verbunden.

Die funktionelle und anatomische Einheit des erworbenen Systems ist der Lymphozyt. Dies ist eine Art von Leukozyten, deren Funktion darin besteht, die adaptive Immunantwort zu regulieren und auf das Vorhandensein von Fremdstoffen wie Tumorzellen und Mikroorganismen zu reagieren.

Es gibt T-Lymphozyten, B- und NK-Zellen, die für die Zerstörung der infizierten Zellen verantwortlich sind. Die Typen T und B haben spezifische Rezeptoren, die für die Produktion von Antikörpern verantwortlich sind.

Lymphsystem

Bei Wirbeltieren ist das Lymphsystem unter anderem für die Immunantwort auf Krankheitserreger verantwortlich, die den Körper angreifen könnten.

Diese anatomische Struktur trägt Lymphe. Es besteht aus primären lymphoiden Organen, in denen sich Thymus, Lymphknoten und Knochenmark befinden. In diesen werden Lymphozyten erzeugt, die sich in T- und B-Lymphozyten unterscheiden.

Die sekundären lymphoiden Organe sind Milz, Lymphknoten und mukosaassoziierte lymphoide Gewebe. In diesen Geweben kommen T- und B-Lymphozyten mit Krankheitserregern und ihren Antigenen in Kontakt und lösen deren Aktivierung und Vermehrung aus, um sie zu zerstören.

Wirbellose Tiere haben kein Lymphsystem. Bei Mollusken und Arthropoden befindet sich das Immunsystem in der Hämolymphe. Darin befinden sich Hämozyten, die die Phagozytenzellen des angeborenen Immunsystems sind.

Humorale Reaktion

Unter den löslichen Faktoren des Immunsystems haben wirbellose Tiere keine spezifischen Strukturen wie die Antikörper von Wirbeltieren. Sie haben jedoch Substanzen, die in größerem Maße von Hämozyten produziert werden. Ein Beispiel für diese Verbindungen sind Opsonine, Proteine, die als Opsonisator fungieren.

In Arthropoden gibt es Peptide wie lineare und cyclische Peptide, die auf das Vorhandensein von Mikroben und Pilzen reagieren. Insekten, Stachelhäuter und Weichtiere haben Lysozym.

Wirbelloses IL-1 stimuliert zusätzlich zur Teilnahme an der Einkapselung und Knötchenbildung die Phagozytose von Hämozyten.

Wirbeltiere sind die einzigen, die in der Lage sind, spezifische Antikörper gegen die Vielfalt der Krankheitserreger zu erzeugen, die sie angreifen könnten.

In Bezug auf die Menge und Art der Immunglobuline ist die Komplexität und Vielfalt größer, wenn man die phylogenetische Skala nach oben bewegt

Wirbeltiere haben Immunglobulin M, mit Ausnahme von Agnaten, die schwerkettige Antikörper mit Thioesterbindungen aufweisen.

Physikalisch-chemische Barrieren

Bei Wirbellosen finden sich gelatineartige Barrieren, wie z. B. die schleimartigen Sekrete von Mollusken und Anneliden. Sie existieren auch von hoher Härte, wie das Arthropoden-Exoskelett.

Unter den Barrieren, die versuchen, das Eindringen von Krankheitserregern in den Wirt zu verhindern, befinden sich unter anderem cyclische Peptide (Drosomycin, lineare Peptide (Anti-Gram-Bakterienpeptide und Cecropine), Agglutinine.

Die Vielfalt der Barrieren bei Wirbeltieren unterscheidet sich zwischen Fischen, Amphibien, Vögeln oder Säugetieren. Eine gemeinsame Barriere bei all diesen Tieren ist die Haut, die den Körper bedeckt und schützt. Dies kann mit Schuppen, Haaren und Federn bedeckt gefunden werden.

Um die natürlichen Körperöffnungen wie die Nasenlöcher herum befinden sich Abwehrstrukturen wie Schleim, Husten und Lysozym, die in Tränen und Speichel enthalten sind.

Andere antimikrobielle Substanzen bei Wirbeltieren sind unter anderem der saure pH-Wert im Magen und die mikrobielle Flora des Darms.

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