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Transkript

Jedes Lebewesen muss sich gegen andere Lebewesen wehren, die sie auffreesen wollen

Alle Lebewesen müssen sich gegen andere Lebewesen wehren, die sie auffressen wollen.

Über Milliarden Jahre von Evolution haben Mehrzeller, wie wir, Schutzmechanismen entwickelt.

Heutzutage haben Menschen ein ausgeklügeltes Verteidigungssystem,

das aus physischen Barrieren, Killer-Zellen, und Waffen-Fabriken besteht.

Aber eines der wichtigsten Abwehrsysteme von unserem Körper ist nahezu unbekannt:

Das Komplementsystem

Es entstand vor über 700 Millionen Jahren und besteht aus mehr als 30 Proteinen.

Welche in einem Komplexen und eleganten Tanz zusammenarbeiten, um Eindringlinge aufzuhalten.

Alles in allem schwimmen in diesem Moment ungefähr 15 Trillionen von ihnen in jeder Flüssigkeit in deinem Körper.

Geleitet von nichts anderem als Chemie.

Diese Proteine sind eine der effektivsten Waffen die wir gegen Eindringlinge haben.

Viele andere Teile des Immunsystems sind nur Werkzeug um das Komplementsystem zu aktivieren.

Zeitgleich ist es auch sehr gefährlich.

Stell dir vor, Trillionen von kleinen Bomben in deinem Blut zu haben, welche jeden Moment explodieren könnten.

Unsere Zellen benutzen also unzählige Mechanismen, um zu verhindern, dass das Komplement aus Versehen sie angreift.

Okay, was genau macht es? Und was genau macht es so gefährlich?

Kurzgesagt, das Komplementsystem macht 3 Sachen:

Es verstümmelt Eindringlinge, es aktiviert das Immunsystem, und es reisst löcher in die Eindringlinge bis sie sterben.

Aber wie?

Letztendlich, sind es nur willenlose Proteine welche zufällig herumschwimmen ohne willen oder Richtung.

Nun, das ist sogar teil ihrer Strategie.

Komplementäre Proteine schwimmen herum in einer Art “Passiv Modus”.

Sie machen nichts, bis sie aktiviert werden und ihre Form verändern.

In der Welt der Proteine bestimmt deine Form was du machen kannst und was nicht,

da deine Form bestimmt, womit du interagieren kannst und in welcher Art.

Als Beispiel, in deiner passiven Form würdest du nichts machen.

In deiner aktiven Form würdest du allerdings, zum Beispiel, deine Form verändern,

um andere zu aktivieren, welche wieder andere aktivieren.

Mechanismen wie diese können Kaskaden auslösen, welche sich sehr schnell verbreiten können.

Stell dir vor, die Komplement -proteine wären wie Millionen von Streichhölzern welche sehr nahe beieinander stehen.

Sobald eines Feuer fängt, zündet es die anderen an.

Diese zünden weitere an und plötzlich hast du ein riesiges Feuer.

Die eigentlichen Mechanismen des Komplementsystems zu zeigen ist ein bisschen kompliziert und unfassbar.

Also werden wir es jetzt ein bisschen vereinfachen.

Nun, stell dir vor du würdest dich schneiden und unzählige Bakterien würden nun in die Wunde eindringen,

und sie würden es in das umliegenden Gewebe schaffen.

Unser Komplementärer Angriff startet mit dem Protein “C3”

C3 ist das erste Streichholz, der Zündfunke sozusagen, der das Feuer entfachen wird.

Und um das zu tun, muss C3 vom Passiven in den aktiven Modus wechseln.

Wie das passiert ist sehr Komplex, aber sagen wir, es passiert einfach.

Durch andere komplementäre Proteine, welche sich an Eindringlinge binden, oder durch Antikörper.

Alles, was du wissen musst, ist, das sich C3 in 2 kleinere Proteine aufteilt.

C3a und C3b, sind jetzt Aktiv.

Das C3b-Protein, ähnelt einer Suchrakete, die auf Bakterien, Pilze und Viren spezialisiert ist.

Es hat einen Bruchteil einer Sekunde zeit ein Opfer zu finden oder es würde durch Wassermoleküle getötet werden.

Falls C3b ein Ziel findet, ankert es sich sehr tief in die Oberfläche und lässt nicht mehr los.

Beim Ausführen, verändert das Protein wieder seine Form.

In seiner neuen Form, ist das Protein nun in der Lage andere Proteine aufzufangen und eine kleine Kaskade aufzubauen.

Während es durchgehend seine Form verändert und immer mehr Proteine seiner hinzufügt.

Letztendlich, transformiert es sich in eine Art “Rekrutiertungs-plattform”, auch bekannt als “C3-Konvertase”.

Diese Plattform ist ein Experte darin mehr C3-Proteine zu aktiveren welche den Kreislauf von neuen beginnen.

Der “Verstärkungskreislauf” beginnt.

Zeitnah, tausende Proteine bedecken die Oberfläche des Bakteriums.

Für das Bakterium ist dies sehr schlecht.

Es kann das Bakterium verstümmeln und hilflos machen oder es verlangsamen.

Stell dir vor, von tausenden Fliegen bedeckt zu sein.

Aber es gibt noch mehr.

Erinnerst du dich noch an den anderen Teil von C3, dem C3a Protein?

C3a ist wie ein Notsignal.

Tausende von ihnen fliessen weg vom Kampfgeschehen, schreiend nach Aufmerksamkeit.

Passive Immunzellen bemerken die C3a Proteine,

und erwachen aus ihrem Schlaf um den spuren der Proteine zu folgen, welche sie zum Kampfgeschehen leiten.

Je mehr “Alarmproteine” ihnen entgegenkommen, je aggressiver werden sie.

Auf diese Weise können Sie die Verstärkung genau dort einsetzen, wo sie am dringendsten benötigt wird.

Bisher hat das Komplement die Invasoren gebremst und um Hilfe gerufen,

Jetzt beginnt es aktiv zu helfen, den Feind zu töten.

Die ersten Immunzellen, die auf dem Schlachtfeld ankommen, sind Phagozyten.

Das heisst, Zellen, die Sie verschlucken, sind in einem winzigen Gefängnis eingesperrt und töten sie dann mit Säure.

Aber um einen Gegner zu schlucken, müssen sie ihn erst einmal fangen.

Was nicht einfach ist, da Bakterien es bevorzugen nicht gefangen zu werden und relativ rutschig sind.

Aber jetzt, das Komplement welches sich an das Bakterium geankert hat,

arbeitet als eine Art “Kleber”, welcher es einfach für die Immunzellen macht die opfer zu fangen.

Aber es wird noch besser:

Stell dir wieder vor, voll mit Fliegen bedeckt zu sein,

jetzt stell dir vor, dass sich diese in Wespen verwandeln.

Eine neue Kaskade ist davor anzufangen,

auf der Oberfläche des Bakteriums, verändert die “C3-Rekrutierungsplattform” wieder seine Form

und es fängt an neue Proteine zu rekrutieren.

Zusammen fangen sie an, eine neue und grössere Struktur zu konstruieren: einen “Membran-Angriffskomplex”

Stück um Stück, setzen sich neue Proteine, geformt wie lange Speere, tief in die Membran des Bakteriums,

bis sie ein Loch hineinreissen, welches nicht wieder geschlossen werden kann.

Flüssigkeiten fliessen in das Bakterium und ihre Innereien fliessen nach aussen.

Sie verbluten förmlich.

Die verbleibenden Bakterien werden durch das Komplement verstümmelt und abgelenkt

und werden schnell von den ankommenden Immunzellen erledigt.

Die Invasion wurde im Keim erstickt, bevor sie die Gelegenheit hatte, gefährlich zu werden.

Möglicherweise hast du es nicht mal mitbekommen.

Während Bakterien nicht wirklich glücklich über Komplemente sind,

sind sie als Gegner von Viren am nützlichsten!

Viren haben ein Problem. Sie müssen von Zelle zu Zelle wandern.

Ausserhalb von Zellen, kann man sagen, hoffen sie, zufällig gegen eine Zelle zu stossen, welche sie Infizieren können.

In diesem Fall sind die komplett hilflos.

Und in diesem Fall, ist das Komplement in der Lage, das Virus abzufangen und zu verstümmeln.

So werden diese harmlos und bringen das Immunsystem dazu, sie zu verschlingen.

Ohne das Komplement wären Virusinfektionen weitaus tödlicher für uns.

Aber Moment: wenn wir so eine effektive Waffe haben, wieso werden wir dann Krank?

Das Problem ist, das in einem Krieg sich beide Seiten anpassen.

Wenn beispielsweise das Vaccinia-Virus eine Zelle infiziert,

zwingt es die Zelle, ein Protein zu produzieren, das die Komplementaktivierung abschaltet

Auf diese Weise schafft das Virus “Sicherheitszonen” um die Zellen, welche es infiziert.

Wenn es die Zelle tötet und damit versucht mehr zu infizieren, ist die Chance höher, das dies auch passiert.

Zum Beispiel können einige Bakterien bestimmte Moleküle aus dem Blut nehmen, aber das Komplementsystem ruhig zu halten,

und sich selbst quasi unsichtbar machen.

Das Komplementsystem ist zwar äusserst wichtig.

Es ist aber nur ein Spieler in der komplexen und wundervollen Ordnung, welches unser Immunsystem bildet.

Ein schönes Beispiel dafür, wie viele sinnlose Dinge zusammen kluge Dinge bewirken können.

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