AIDS

AIDS​ - ein Biologie Referat

Dieses Referat hat Ömer geschrieben. Ömer ging in die 10. Klasse. Für dieses Biologie Referat hat wurde die Note 1 vergeben.
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AIDS

GLIEDERUNG

1. Was ist Aids?

Aids* ist eine schwere, durch HIV ausgelöste Schwächung des körpereigenen Abwehrsystems.
Aids macht den Körper wehrlos gegen viele Krankheitserreger und anfällig für Tumoren, die ein gesunder Mensch ohne Probleme abwehrt.
Die durch die Schwächung des körpereigenen Immunsystems ausgelösten Krankheiten führen schließlich zum Tode.
____________
* Acquired Immune Deficiency Syndrome,

2. Was ist HIV?

HIV (Humanes Immundefekt Virus) ist ein Virus, das vor allem die Zellen des Abwehrsystems befällt.
Es vermehrt sich in ihnen, setzt sie außer Funktion und zerstört sie schließlich.
Das körpereigene Abwehrsystem kann – anders als bei den meisten anderen Infektionen – HIV nicht aus dem Körper entfernen, obwohl einige Wochen nach der Infektion Abwehrstoffe (Antikörper) gegen das eingedrungene Virus gebildet werden.

3.Wie kann man sich mit Aids infizieren?

Eine Infektion mit dem HIV geschieht durch den Austausch von Körperflüssigkeiten.
Also durch offene Hautverletzungen, über die Schleimhäute von Mund, Scheide, Penis oder After oder durch direkte Übertragung des Blutes, das heisst durch gebraucht Spritzen, Bluttransfusionen oder auf ein Kind während der Schwangerschaft oder unter der Geburt.
Aber überraschenderweise ist die übertragungsrate mit 15-25% hier relativ gering.

Eine weitere Ansteckungsmöglichkeit wäre beim Stillen über die Muttermilch.
Wie jeder wissen sollte, ist der beste Schutz vor Aids beim Geschlechtsverkehr das Kondom.

Bei Bluttransfusionen besteht das Risiko der ,,Diagnostischen Lücke“.
Wenn sich ein Blutspender kurze Zeit vor der Blutspende mit dem HIV infiziert hat, so wird ein Aids-Test negativ ausfallen, da diese Person noch keine Antikörper gebildet hat und so der Test nicht ausschlägt.

4.Wer ist besonders gefährdet?

Besonders gefährdet sind homosexuelle Männer, weil die Darmschleimhaut besonders verletzlich ist und so kann beim Analverkehr leicht eine Ansteckung erfolgen.
Ausserdem sind die Einwohner von Ländern mit hoher Aidsrate und mangelnder Aufklärung besonders gefährdet.
Hierzu habe ich noch einige Folien, welche dies besonders deutlich zeigen.
Folien: Karten
Die Gebiete mit den meisten Infizierten sind Schwarzafrika mit 21 Millionen und Süd- und Südostasien mit 6 Millionen Infizierten.
In West-Europa sind 530′000 Menschen HIV-positiv.
Forscher gehen davon aus, dass die Aids-Epedemie in den Ländern der dritten Welt noch grössere Ausmasse annehmen wird.
Dagegen ist in besser entwickelten Industrieländern ein Rückgang der Neu-Infizierten zu erwarten.

5.Wie ist der HI-Virus aufgebaut und wie vermehrt er sich im Körper?

Folie: Aufbau des HIV
Das Aids-Virus ist sehr klein, auf einem Millimeter hätten 10′000 Aids-Viren in einer Reihe Platz.
Die äussere Hülle des HIV besteht aus Fettsäuren und Lipiden.
In der Lipidhülle sind Virus-Proteine eingelagert.
Diese dienen als eine Art Anker, mit denen sich das Virus am Wirt anheftet.
Ohne diese Proteine kann er nicht in die Wirtszelle eindringen.
Nach der Lipidhülle folgt eine Proteinschicht, diese umschliesst die weiter Innen liegenden Bestandteile, wie eine Kapsel und wird daher Viruskapsid genannt.
Eine weitere Proteinhülle beinhaltet das Erbgut des Aids-Virus.
Das Erbgut besteht aus zwei identischen RNA-Strängen, deshalb wird das HIV auch zu den Retroviren gezählt.
Ausserdem befinden sich neben dem Erbgut auch noch die Reverse Transkriptase, die Transfer RNA und andere Bestandteile aus dem Cytoplasma der Wirtszelle.

6.Was geschieht im Körper einer infizierten Person?
Um jetzt den weiteren Verlauf besser zu verstehen muss ich einen kleinen Exkurs in das Immunsystem des Körpers machen.
Folie: Immunbiologie
Die Makrophagen im Gewebe greifen eingedrungene Krankheitserreger auf, verdauen sie oder geben sie an die T-Helferzellen weiter.
Diese wiederum leiten hierauf eine gezielte Abwehrreaktion gegen die entsprechenden Erreger ein.
Sie überwachen ausserdem den weiteren Verlauf der Auseinandersetzungen.
Die T-Helferzellen mobilisieren ausserdem die T-Killerzellen, welche virushaltige Körperzellen aufspüren und vernichten.
Die Makrophagen präsentieren dann den Krankheitserreger den B-Zellen.

Diese verwandeln sich in Plasmazellen, welche Antikörper produzieren und freisetzen.
Die Antikörper finden dann ihren Erreger und blockieren ihn bis die Makrophagen zur Hilfe kommen und die Eindringlinge samt Antikörper verschlingen.
Nun werden von den T-Helferzellen die T-Unterdrücker-Zellen alarmiert, welche den Rückzug der körpereigenen Abwehrkräfte und damit die Wiederherstellung des normalen Verhältnisses zur Aufgabe haben.

Nach dem Eindringen in die Blutbahn treffen die Viren auf ihre Wirtszellen, die sich ebenfalls im Blut befinden.
Die Proteine an der Lipidhülle des HIV passen genau zu bestimmten Oberflächenproteinen bestimmter menschlicher Zellen, den sogenannten CD4-Proteinen.
Alle Zellen mit CD4-Proteinen auf der Oberfläche sind Wirtszellen für das HIV.
Jedoch beim Menschen sind dies genau die T-Helferzellen und die Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems.
Nachdem sich das HIV an der Wirtszelle festgesetzt hat, stülpt sich an dieser Stelle das Cytoplasmamembran ein und die Zelle nimmt das Virus in einem Bläschen in das Cytoplasma auf.
Nun wird das Viruskapsid freigesetzt und das RNA-Erbgut des Virus ins Cytoplasma entlassen.

Folie: Genome_ Umschreibung von RNA zu DNA
Jetzt wird das RNA-Erbgut von einem Enzym, der sogenannten Reversen Transkriptase in DNA umgeschrieben.
Den Vorgang in dem RNA zu DNA umgeschrieben wird nennt man reverse Transkription.

Als Ergebnis der ersten Reaktion entsteht ein Doppelstrang aus RNA und DNA, dieser eignet sich aber nicht zum Einbau in das Erbgut des Wirtes, weil dieses aus einem Doppelstrang DNA besteht.

Die Reverse Transkriptase besitzt aber noch die Fähigkeit RNA abzubauen und so wird der bestehende RNA-Strang abgebaut.
In der DNA-Plymerase wird der DNA-Strang kopiert und es entsteht ein DNA-Doppelstrang, welcher in das Erbgut des Wirtes eingepasst werden kann.
Während dieser Umschreibung geschehen der Reversen Transkriptase relativ viele Fehler, also Mutationen, was dazu führt, dass das Immunsystem immer wieder mit anderen Virusproteinen konfrontiert wird.
Und deswegen lässt sich das Virus auch nicht auf konventionellem Wege bekämpfen.

Etwa zehn Stunden nach dem Eindringen des HIV in die Wirtszelle ist die Integration in das Erbgut des Wirtes abgeschlossen.
Durch diese Veränderung können jetzt schon Proteine produziert werden, die eine Schwächung der Zelle und damit des ganzen Immunsystems zur Folge haben.
Sind genügend Zellen des Immunsystems durch Virenbefall abgestorben oder gehemmt kann es zu den ersten Symptomen von Aids kommen.

In vielen Fällen vermehrt sich das HIV gleich nach dem Einbau seiner Gene in das Erbgut der Zelle.
Zur Virusvermehrung werden erst alle Bestandteile des Virus gebildet und danach folgt der Zusammenbau zu neuen Viren.
Diese Viren müssen dann noch reifen.
Während der Reifung wird die schützende Proteinhülle gebildet.
Und so können aus einer infizierten Zelle tausende neuer Aids-Viren freigesetzt werden. Diese Viren suchen sich wiederum ihre Wirtszellen, welches die T-Helferzellen und Makrophagen des Immunsystems sind und infizieren diese, durch den gleichen Vorgang.
Es gibt aber noch eine andere Möglichkeit, wie sich der HIV im Körper ausbreiten kann.
Die Wirtszelle kann nämlich mit anderen Zellen ihrer Art verschmelzen und zu einer Riesenzelle mit mehreren Zellkernen werden.
Die T-Helferzellen sind nach ihrer Infektion eher kurzlebig, aber die Makrophagen können die Infektion über Wochen beherbergen und neue Viren produzieren.
Deshalb werden die Makrophagen auch als Virusreservoir angesehen.
Bei jeder Zellteilung wird nun auch das Viruserbgut an die Tochter-Zelle weitergegeben und so findet eine grosse Vermehrung der Viren statt.

7.Doch was passiert nun nach so einer Infektion?

Da das HI-Virus die Kommando- und Kontrollstellen der Immunabwehr befällt, erfährt der Patient eine sehr starke Immunschwächung, das eigentliche Aids.
Dadurch können eigentlich harmlose Infektionen, lebensbedrohliche Folgen annehmen.
Und schwere Infektionskrankheiten, wie zum Beispiel Lungenentzündung und Hirnhautentzündung nehmen tödliche Formen an.
Mehrere Eigenschaften machen das HIV besonders gefährlich:
– Zum ersten, dass seine Wirtszellen die T-Helferzellen sind, welche sich sehr stark teilen und das befallene T-Helferzellen von T-Killerzellen abgebaut werden.
Kurz vor dem Tode eines Patienten hat die Anzahl der T-Helferzellen fast auf Null a b g abgenommen. So zerstört sich das Immunsystem eigentlich selbst.
– Zweitens nimmt die Anzahl der T-Helferzellen ab und die T-Unterdrücker-Zellen stellen die Immunreaktion vorzeitig ab.
– Drittens sind die gebildeten Antikörper nur beschränkt wirksam, da sich die Oberfläche der Viren laufend verändert und sie sich nicht an die Viren andocken können.
– Und viertens können alle infizierten Personen das Virus auf andere übertragen, ohne das die Infizierten überhaupt merken, dass sie infiziert sind.

Um eine Ausbreitung des HIV einzudämmen müssen die Präventionsprogramme ausgebaut werden und es werden in vielen Ländern Verhaltensänderungen nötig sein. Gleichzeitig muss noch intensiver an einem Impfstoff gearbeitet werden.

8. Der HIV- Test
Allgemein ist zu sagen, das immer dann ein HIV- Test durchzuführen ist, wenn ein Risiko einer HIV- Ansteckung gegeben war.
Generell ist zu sagen: Ein HIV- Test ist immer dann sinnvoll, wenn eine Ansteckungsgefahr in der Vergangenheit bestand, und in der Zukunft ,,Aktivitäten“ geplant sind, bei denen AIDS übertragen werden kann.

8.1Wie wird eine Infektion mit HIV nachgewiesen ?
Die Konzentration an HIV im Blut infizierter Personen ist in den ersten Wochen nach der Infektion hoch, sinkt aber innerhalb von vier Wochen deutlich ab. Erst im Stadium AIDS ist wieder viel Virus im Blut. So ist ein direkter Nachweis der Viren im Blut in den Frühstadien sehr schwierig. Die gängigen HIV-Tests beruhen daher auf einer indirekten Nachweismethode und messen die Immunreaktion auf das Virus.

Es gibt mehrere Nachweismethoden, von denen wir zwei beschreiben wollen:
l
Nachweis von Antikörpern gegen die Proteine des HIV.
Das Immunsystem eines Infizierten reagiert auf die Anwesenheit von HIV mit der Bildung von Antikörpern gegen die Oberflächenproteine oder auch die Kapsidproteine und Enzyme des Virus.
Durch die Bindung dieser gegen Virusproteine gerichteten Antikörper an gentechnisch hergestellte HIV-Proteine und eine anschließende Färbung kann eine Infektion nachgewiesen werden.
Dies sind die sogenannten Suchtests. Sie müssen aber in jedem Fall durch einen zweiten Test,den Bestätigungstest, überprüft werden.
Die Antikörper werden nicht sofort nach der Infektion mit HIV gebildet. Vielmehr findet man sie erst einige Wochen nach der Infektion.
Damit bleibt die Infektion bei dieser Methode für die ersten Wochen danach nicht nachweisbar.
Man spricht von einem diagnostischen Fenster, bei dem die HIV-Infektion unerkannt bleibt.
Dieses diagnostische Fenster bedingt, daß bei Blutspenden ein Restrisiko bleibt, das aber glücklicherweise in den Industrieländern sehr gering ist.
2
Nachweis von HIV-Erbgut.
Mit dieser Nachweismethode, der sogenannten Polymerase-Kettenreaktion, kann man eine Infektion mit AIDS-Viren durch den Nachweis des Viruserbguts feststellen.
Die Polymerase-Kettenreaktion beruht auf einer spezifischen Vervielfältigung von Nukleinäauren, hier denen des Viruserbguts.
Je mehr Erbgut man auf diese Weise findet, desto mehr AIDS-Viren waren im untersuchten Blut oder Gewebe vorhanden.
Diese Methode ist trotz ihrer sehr hohen Empfindlichkeit aufgrund komplizierter
Reaktionen noch nicht für den Routineeinsatz bei Blutspenden geeignet.
Sie kann außerdem in seltenen Fällen negative Werte anzeigen, obwohl eine Infektion vorliegt.
Dann ist einfach zu wenig Virus im Blut vorhanden, was wiederum daran liegt, daß das Virus, wie eingangs besprochen, als DNA-Kopie latent im Zellkern vorliegen kann und daß in dieser Zeit keine Viren produziert werden, welche die Zelle verlassen und in die Blutbahn gelangen.
Da die Konzentration an AIDS-Viren im Blut kurz nach einer Infektion recht hoch ist und nach etwa einem Monat stark absinkt, können dann selbst mit dieser sehr empfindlichen Methode nur sehr wenige AIDS-Viren nachgewiesen werden.
Danach steigt die Konzentration der Viren im Lymphgewebe und im Blut wieder an.
Dieser Anstieg geht mit der beginnenden Immunschwäche und ersten Krankheitssymptomen einher.
Nach neuesten Erkenntnissen kann man durch diesen Anstieg die bevorstehende Krankheit sogar Voraussagen.
Wie aber kann man die Krankheit trotz einer Infektion verhindern?
Die Forschung konzentriert sich heute sowohl auf die Entwicklung eines Impfstoffs, der vor der Infektion schützen soll, als auch auf die von Medikamenten, welche die Vermehrung der AIDS – Viren hemmen.

9.Forschung
1994/95 begann die Suche nach einem Impfstoff für sogenannte Langzeitüberlebende, bei denen AIDS bis zu 15 Jahren nicht ausgebrochen war.
Wissenschaftler das Paul – Ehrlich – Instituts in Langen fanden heraus, dass ein Zellhormon die Affenart Meerkatzen vor AIDS schützt.
Die Forscher suchten nach dem Gen, das für die Produktion das Hormons verantwortlich ist, um es gentechnisch nachzubauen. Sie hatten bis heute jedoch keinen Erfolg.
Auch eine Impfung gegen AIDS stellte sich als problematisch heraus. Während die USA im Juni 1994 ihre Versuche wegen Erfolglosigkeit einstellte, plante die WHO (Weltgesundheitsorganisation) 1996 Impftests in Thailand und Brasilien. Doch die Entwicklung eines Impfstoffes , der vor einer Infektion schützt, ist schwierig, denn die Virustypen HIV I und HIV II bildeten bis 1995 zahlreiche Untergruppen.
Es müßte also einen Impfstoff geben, der gegen alle diese Viren wirksam ist.
Neuer Impfstoff hält AIDS-Erreger bei Affen in Schach
Boston (Rö). Wenn bei HIV-infizierten Menschen funktioniert, was bei Rhesus-Affen geklappt hat, die mit dem entsprechenden Affen-Immunschwäche-Virus infiziert waren, könnte die Ausbreitung des Virus im Körper gestoppt werden. Die HIV-Infizierten würden keine Symptome bekommen. Dies ist die Hoffnung von Dr. Norman Letvin von der Harvard Medical School in Boston im US-Staat Massachusetts, der Ergebnisse einer Impfung von Rhesus-Affen gegen AIDS bei Affen jetzt in der aktuellen Ausgabe von „Science“ vorgestellt hat.
Die neue Strategie hat zwei Ziele. Mit einem DNA-Impfstoff aus zwei Gen-Abschnitten aus der Hülle und dem Kern des Virus soll die Immunantwort durch die Killer-Zellen verstärkt werden. Zusätzlich soll mit der Kombination zweier Proteine, dem Interleukin 2 und einem Teil des Immunglobulins G, die T-Zell-Antwort stimuliert werden. Das Globulin hilft dabei, die Halbwertszeit des Interleukins im Blut zu verlängern.
Daß diese Strategie wirklich funktioniert, belegen die Ergebnisse mit den Rhesusaffen. 140 Tage nach der Infektion mit dem Immunschwäche-Virus hatten die mit der Kombination geimpften Tiere hohe Spiegel von Killerzellen und von T-Helferzellen. Im Blut waren kaum Viren nachzuweisen. Von den ungeimpften infizierten Tieren ist nach 140 Tagen die Hälfte an AIDS gestorben.

Antikörper entdeckt, der HIV blockiert
Mailand (mp). Italienische Wissenschaftler haben nach vier Jahren Forschung einen Antikörper entdeckt, der das Eindringen von HI-Viren verhindert. Die Wissenschaftler der Abteilung Biotechnologie am Krankenhaus San Raffaele in Mailand fanden diesen Antikörper bei 90 Menschen, die mit HIV-positiven Partnern zusammen lebten, ohne angesteckt zu werden. Der Antikörper bindet an das Protein CCR5 auf der Zelloberfläche von Makrophagen und Monozyten und verändert es derart, daß das Virus nicht mehr eindringen kann. An Aids Erkrankte besitzen den Antikörper offenbar nicht. Die Biologin Lucia Lopalco, Leiterin der Studie und Chefin des Labors für Immunologie und Aids in San Raffaele, dämpfte aber zu großen Enthusiasmus: Bis zur Reproduktion des Antikörpers im Labor oder einem möglichen Impfstoff könne es noch Jahre dauern. Auch sei damit nur ein möglicher Weg für das Virus blockiert.

Quellen: Internet, Zeitungsartikel, Fachbücher zum Thema ,,Immunbiologie“

Noch irgendwelche Fragen?



Aufbau des HIV

Was ist Aids?
Aids ist eine schwere, durch HIV ausgelöste Schwächung des körpereigenen Abwehrsystems.Aids macht den Körper wehrlos gegen viele Krankheitserreger und anfällig für Tumoren, die ein gesunder Mensch ohne Probleme abwehrt.Die durch die Schwächung des körpereigenen Immunsystems ausgelösten Krankheiten führen schließlich zum Tode.
Was ist HIV?
HIV (Humanes Immundefekt Virus) ist ein Virus, das vor allem die Zellen des Abwehrsystems befällt.Es vermehrt sich in ihnen, setzt sie außer Funktion und zerstört sie schließlich. Das körpereigene Abwehrsystem kann – anders als bei den meisten anderen Infektionen – HIV nicht aus dem Körper entfernen, obwohl einige Wochen nach der Infektion Abwehrstoffe (Antikörper) gegen das eingedrungene Virus gebildet werden.
Wie kann man sich mit Aids infizieren?
Durch den Austausch von Körperflüssigkeiten:offene Hautverletzungen, über die Schleimhäute von Mund, Scheide, Penis oder After oder durch direkte Übertragung des Blutes, beim Stillen über die Muttermilch.
Wie ist der HI-Virus aufgebaut und wie vermehrt er sich im Körper?
Die äussere Hülle des HIV besteht aus Fettsäuren und Lipiden. In der Lipidhülle sind Virus-Proteine eingelagert.
Diese dienen als eine Art Anker, mit denen sich das Virus am Wirt anheftet. Ohne diese Proteine kann er nicht in die Wirtszelle eindringen. Nach der Lipidhülle folgt eine Proteinschicht, diese umschliesst die weiter Innen liegenden Bestandteile, wie eine Kapsel und wird daher Viruskapsid genannt.Eine weitere Proteinhülle beinhaltet das Erbgut des Aids-Virus.
Das Erbgut besteht aus zwei identischen RNA-Strängen, deshalb wird das HIV auch zu den Retroviren gezählt.
Ausserdem befinden sich neben dem Erbgut auch noch die Reverse Transkriptase, die Transfer RNA und andere Bestandteile aus dem Cytoplasma der Wirtszelle.
Was geschieht im Körper einer infizierten Person?
In vielen Fällen vermehrt sich das HIV gleich nach dem Einbau seiner Gene in das Erbgut der Zelle.
Zur Virusvermehrung werden erst alle Bestandteile des Virus gebildet und danach folgt der Zusammenbau zu neuen Viren.
Diese Viren müssen dann noch reifen.Während der Reifung wird die schützende Proteinhülle gebildet.
Und so können aus einer infizierten Zelle tausende neuer Aids-Viren freigesetzt werden. Diese Viren suchen sich wiederum ihre Wirtszellen, welches die T-Helferzellen und Makrophagen des Immunsystems sind und infizieren diese, durch den gleichen Vorgang.
Es gibt aber noch eine andere Möglichkeit, wie sich der HIV im Körper ausbreiten kann.
Die Wirtszelle kann nämlich mit anderen Zellen ihrer Art verschmelzen und zu einer Riesenzelle mit mehreren Zellkernen werden.Die T-Helferzellen sind nach ihrer Infektion eher kurzlebig, aber die Makrophagen können die Infektion über Wochen beherbergen und neue Viren produzieren. Deshalb werden die Makrophagen auch als Virusreservoir angesehen.Bei jeder Zellteilung wird nun auch das Viruserbgut an die Tochter-Zelle weitergegeben und so findet eine grosse Vermehrung der Viren statt.
Doch was passiert nun nach so einer Infektion?
– Zum ersten, dass seine Wirtszellen die T-Helferzellen sind, welche sich sehr stark teilen und das befallene T-Helferzellen von T-Killerzellen abgebaut werden. Kurz vor dem Tode eines Patienten hat die Anzahl der T-Helferzellen fast auf Null abgenommen. So zerstört sich das Immunsystem eigentlich selbst.
– Zweitens nimmt die Anzahl der T-Helferzellen ab und die T-Unterdrücker-Zellen stellen die Immunreaktion vorzeitig ab.
– Drittens sind die gebildeten Antikörper nur beschränkt wirksam, da sich die Oberfläche der Viren laufend verändert und sie sich nicht an die Viren andocken können.
Der HIV- Test
1. Nachweis von Antikörpern gegen die Proteine des HIV.
Das Immunsystem eines Infizierten reagiert auf die Anwesenheit von HIV mit der Bildung von Antikörpern gegen die Oberflächenproteine oder auch die Kapsidproteine und Enzyme des Virus.
Durch die Bindung dieser gegen Virusproteine gerichteten Antikörper an gentechnisch hergestellte HIV-Proteine und eine anschließende Färbung kann eine Infektion nachgewiesen werden.
Dies sind die sogenannten Suchtests. Sie müssen aber in jedem Fall durch einen zweiten Test,den Bestätigungstest, überprüft werden.
2. Nachweis von HIV-Erbgut.
Mit dieser Nachweismethode, der sogenannten Polymerase-Kettenreaktion, kann man eine Infektion mit AIDS-Viren durch den Nachweis des Viruserbguts feststellen. Die Polymerase-Kettenreaktion beruht auf einer spezifischen Vervielfältigung von Nukleinäauren, hier denen des Viruserbguts. Je mehr Erbgut man auf diese Weise findet, desto mehr AIDS-Viren waren im untersuchten Blut oder Gewebe vorhanden.





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