SMPP Sem 2
SMPP Sem 2
SMPP Sem 2
Set of flashcards Details
Flashcards | 225 |
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Language | Deutsch |
Category | Medical |
Level | University |
Created / Updated | 21.04.2015 / 08.06.2015 |
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Begründen, wieso die aPTT sensitiver auf eine Heparintherapie reagiert als der Quicktest
Heparin greift FX, II und ein wenig auch IX, XI, und XII an
-> Faktoren, die vor allen über den aPTT geprüft werden
-> Sensitiver als Quicktest
=> Quick: Verlängerung erst wenn Absinken eine Faktors unter 10%, aPTT schon ab 15-20%
Bei Heparintherapie: Verlängerung der Zeit um etwa das 2-3fache
Die molekularen Mechanismen erläutern, die der Wirkung von T Helferzellen und T Regulatorischen Zellen zugrunde liegen
T Helferzellen: Aktivieren Zellen des humoralen und zellulären (T/B Zellen) Immunsystems
=> Untergruppen von T-Helferzellen ~ Zytokinausschüttung
Realität: Jede T Zelle individuelle Ausschüttung
TH1: IL2, TNF, INF; Differenzierung durch IL12 + INFgamma
=> INFgamma: Bakteriozidität der Makrophagen
IL12: Differenzierung zu TH1 Zellen
Interaktion vorallem mit Makrophagen va. bei bakteriellen Entzündungen
TH2: IL4, IL10, IL13; Differenzierung durch IL4+6
=> IL4, IL5 => Klassenswitch + Eosinophile (Parasitenabwehr)
IL10 + TGF beta => Antiinflammatorisch, Entgegen TH1
THX: Mischform
Zytokinausschüttung ~ Wirkung, TH1: Aktivierung anderer Immunzellen, TH2: Immunregulation
Regulatorische T Zelle: Treg: Stimulieren / Hemmen Immunzellen durch Immunregulatorische Zytokine
Die allgemeine Struktur der Immunglobuline und die Lokalisation funktionell bedeutsamer Strukturelemente () beschreiben
Bindungsstelle für Antigene + FC Rezeptoren
4 UE, 2x Schwere Kette, 2x leichte Kette, verknüpft durch Gelenk + Disulfidbrücken
Schwere Kette: 4 Domänen (VH1, CH1, 2, 3)
Leichte Kette: 2 Domänen (VL+CL)
Konstante und Variable Region
Variable Region an Spitze, Antigenbindender Bereich, jeweils oberste Domäne der Ketten
Alle anderen Domänen: Konstante Region
Untere zwei Domänen der schweren Ketten: FC Teil -> FC Rezeptor
Kohlenhydrate am C2 Teil der Schweren Ketten
Hypervariable Bereiche in variablen Domänen -> Antigenbindung
Konstante Domäne
FC Rezeptor Bindung => Phagozytose
Konstanter Bereich der Schweren Ketten
Hypervariable Bereiche der schweren und leichten Kette (HV1,2,3) ~ 5AS lang , verteilt in Sequenz
-> Variabler Bereich bildet konservierte beta Faltblatt Strukturen und räumlich nahe Hypervariable Bereiche aus
=> In Variablen Loops, Essenziell für Funktion des IS, Antigenbindung -> Nicht Kovalente Antigen-Antikörper WW, Hohe Vielfalt / AK
=> Vorkommen im Blutplasma, gebildet va durch Plasmazellen, Erkennen lösliche und gebundene + partikuläre Antigene
5 Klassen: M, E, D, A, G
=> Jedes Antikörper kann mindestens 2 Antigene binden (2 Variable Regionen der 4 Ketten)
Die Einteilungskriterien der Immunglobuline in die verschiedenen Immunglobulinklassen (IgA, IgD, IgG, IgE, IgM) beschreiben
Klassifizierung Strukturbasierend:
Leichte Ketten: Kappa Kette, Lambda Kette => Klasse
Schwere Ketten:
µ Kette => IgM, Eta -> IgE, delta -> IgD, alpha -> IgA, Gamma1, 2, 3 -> IgG
~ Charakteristika:
IgG, 75% Blutplasma, HWZ 21t, Komplementbindung (relativ schwach, va aber FC Rezeptor Bindung / Opsonierung)
-> Extravasale + Intravasale Wirkung, Antigenpräzipitation + -agglumeration, Plazentapermeabel
=> Monomere
IgM: 9%, HWZ 5t, Komplementbindung sehr gut
-> Intravasale Wirkung, primäre Immunantwort
=> Pentamehre + J Kette
IgA: 15%, HWZ 6t, Keine Komplementbindung, Sekretorisch
-> Auf Schleimhäuten + Körpersekreten
=> Dimere + J Kette
IgD 0,2%, HWZ 3t, keine Komplementbindung -> Intravasale regulatorische Wirkung
IgE: 0,001%, HWZ 2t, keine Komplementbindung
=> Allergische Reaktion + Parasiten (Mediatorfreisetzung aus Mastzellen)
Klassenwechsel: M -> D Variabel, ~ pA Stopp + Alternatives Splicing
M -> G Irreversibel, Verlust Ergut, Somatische Rekombination an S Stellen
Den prinzipiellen Aufbau () und die Wirkungsweise () des Komplementsystems erläutern (1)
Komplementfaktoren C1-C9
Bakterizide, Opsosnierung, Anaphylaxie
Komplementsystem: System von Plasmaproteinen, die mit Antikörpern + bakteriellen Oberflächenbestandteilen interagieren (Aktivierung)
-> Was zu einer Tötung der Krankheitserreger führt
-> Große Diversität, Kaskadenartige Aktivierung bei Bedarf, mehrere Aktivierungsmöglichkeiten
Tötung der Erreger über 3 Mechanismen: Membranporen (Osmotische Zytolyse), Opsonierung (Makrophagen) + lokale Entzündung
Bestandteile:
C1q: Bindung Ag/Ak Komplex
C1r, C1a, C2b, Bb, D: Aktivierende Enzyme
C4b, C3b: Membranständige Proteine + Opsonierung
C5a, C3a, C4a: Entzündungsvermittelnde Peptide
C5b, C6, C7, C8, C9: Membranangreifende Proteine
CR1, CR2, CR3, CR4, C1qR: Komplementrezeptoren
C1INH, C4bp, CR1, MCP, DAP, H, I, P, CD59: Komplementanregende Proteine
Aktivierung: Klassisch (Ag/Ak Komplex), Lektin (Lektinbindung an Pathogenen) + Alternativ (Pathogenoberflächen)
-> Aktivierung -> Entzündung, Opsonierung + Zerstörung
Hauptschritte der Aktivierung:
Klassisch: C1 -> C2 -> C4 -> C3 Konvertase
Alternativ: B -> D -> C3 Konvertase
=> Aktivierung C3 zu C3a + b, C3 Konvertase + C3b => C3/C5 Konvertase => Aktivierung C5 => Rekrutierung C6-C9 => Zelllyse
Aktivierung Klassisch: C1q bindet IgM/ 2IgG (Cross Binding), Antikörperabhängige Aktivierung
-> Aktivierung C1r -> Aktiviert C1s durch Spalting (Serinproteasen)
-> Spaltung C4 zu C4a + b, C4a dissoziiert (Cytokin), C4b bindet Pathogenoberfläche/-membran
Bindet C2, wird durch C1s gespalten -> C2a/b, C2b diffundiert ab
-> C4bC2a(b?) = C3 Konvertase
-> Spaltet C3 in C3a/b, C3a diffundiert ab, C3b bindet am Komplex = C3/C5 Konvertase
-> Spaltet weiterhin C3, C3b bindet Pathogenoberfläche => Opsonierung
Spaltet C5 in C5a/b, C5a diffundiert ab, C5b Rekrutiert C6+C7, Penetriert Membran mit C8, Rekrutiert viele UE von C9 -> Bilden eine Pore -> Zelllyse (MAC Komplex), 18 C9 Monomere
Den prinzipiellen Aufbau () + die Wirkungsweise () des Komplementsystems erläutern (2)
Opsonierung von Pathogenen durch Antikörper und C3b
-> Bindung an CR(1-4) + FC Rezeptor
=> Erleichtert / Ermögicht Phagozytose
Inflammatorische Wirkung der kleinen Spaltpeptide C3a, C4a, C5a -> Vasodilatation, Erhöhte Gefäßpermabilität
Regulation: C1 Inhibitoren: Dissoziert C1qC1sC1r Komplex
C4 bindendes Protein: Verhindert C2bC4b Komplexbildung
Faktor H: Bindet C3b und verhindert C3bBb Bildung
Faktor I: Spaltet C3b + C4b
Anaphylaxie: Anaphylatoxine, Anlocken von immunzellen durch Freisetzung chemotaktischer Botenstoffe, kleinere C Fragemente als Chemoattraktoren
-> Induzierung lokaler Entzündungsreaktion, Bindung Komplementfaktoren an Basophile Grnaulozyten -> Freisetzung Histamin, Heparin und Leukotriene
= Bindeglied zwischen adaptiven und angeborenen IS
C3a stimuliert Reperaturmechanismen während der Entzündungsheilung
C5a ist bei der Chemotaxis von Neutrophilen Granulozyten beteiligt
Komplementfaktoren liegen im inaktiven Zustand ständig im Blut vor
Lektin Weg: Mannose bindendes Lektin (MBL) des Blutplasmas bindet spezifische Kohlenhydratreste auf Pathogenoberflächen und aktiviert MBL abhängige Proteasen
=> MASPs katalysieren gleiche Reaktion wie C1 Komplex, Entstehung klassische C3 Konvertase
Alternativer Weg: -> Alternative C3 Konvertase
Spontane Proteolyse von C3
-> Adhäsiert C3b an Körpereigene Zellen, wird es inaktiviert und abgebaut (Schutzmechanismen)
Bei fehlenden Schutzmechanismen: Entstehung mit Serumfaktoren B und D der Komplex C3bBb (alternative C3 Konvertase)
=> Komplex instabil und zerfällt, wenn nicht durch Faktor P stabilisiert
Wenn C3 keine passende Oberfläche findet wird es inaktiviert und abgebaut
Grundzüge der Interaktion von Pathogenen und Abwehrzellen beschreiben
Erworbenes vs Angeborenes IS, Phagozyten vs (T)Lymphozyten
Angeborene Immunantwort: Infektion -> Detektion über Sensoren -> Freisetzung Entzündungsmediatoren -> Erregereliminierung in 4-96h
Erworbenes IS: Infektion -> Transport von Antigenen an die Lymphknoten -> Detektion durch B / T Zellen -> Klonare Expansion + Differenzierung -> Erregereliminierung
Angeboren: PAMPS / PRR, Phagozytose, Zytokinausschüttung
Adaptiv: T/B Zell Rezeptoren; Antiköper, Zytotoxische Moleküle, Zytokinausschüttung
Makrophage: Rezeptor: TLR, Mannose, Scavanger, N Formyl Methaniol Rezeptor -> Phagozytose -> Fusion mit Lysosom -> pH, ROS, NO, Enzyme -> Abtöten des Pathogens
-> Bindung Mikrobe, Bindung IFN beta Rezeptor -> Phagozytose -> Oxidase -> ROS + NOS (Nitritoxid) -> Killing Microbe
->Ausschüttung Cytokine (TNF, IL1, IL 12) -> Enzündung, Aktiierung adaptives IS -> Fibroblast Growth Factor, Angiogenic Factor, Metalloproteasen => Tissue Remodelling
NK Zellen: Killing stressed + infected cells
Makrophage: Abtöten phagozytierter Mikroben bei IFNgamma Signal + Rekrutierung IS durch IL 12
=> Angeborenes IS
Adaptives IS:
B Zellen: Phagozytose, Antigenrepräsentation über MHCII, Stimulation durch passende T Zellen, Ausreifen, Klonare Expansion, Somatische Hypermutation + Spezialisierung des Rezeptors
=> Differenzierung zu Plasmazellen, Antikörperproduktion
T Zellen: CD8+: Erkennen Virusbefallene Zellen am MHCI Rezeptor => Zelllyse
CD4+: Antigenpräsentation durch APC durch MHCII -> Aktivierung -> Stimulation CD8+ + B Zellen
Bestandteile von MALT aufzählen und beschreiben,
Die grundlegende Funktion der MALT Bestandteile kategorisieren und erläutern
und die strukturellen und zellulären Bestandteile des MALT im histologischen Präparat oder auf Abbildungen benennen (1)
MALT: Mucosa assoiziiertes lymphatisches Gewebe
Funktion: Immunabwehr, zB Auskleiden Darmwand mit IgA AK
Bestandteile: Diffus verteilte lymphatische Zellen:
Ort: Intraepithial (T Zellen, Dendritische Zellen) + Lamina Propria (THZellen, Plasmazellen (va IgA), Granulozyten, Makrophagen, Mastzellen
Solitärfollikel: Verteilt in der lamina Propria des gesamten Gastrointestinaltraktes
Payersche Plaques: Lokale Ansammlung von Lymphfollikeln
Ort: In lamina propria / Tela Submucosa des Dünndarms, va Ileum
Systematischer Aufbau:
Darmlumen - Mucus + IgA - Enterozyten + M Zellen, Tight junctions + T Zellen - Basallamina - Lamina Propria mit Leukozyten, EZM, Fibroblasten, Lymphfollikeln, Kapillaren und Lymphgefäßen
Histologisch: Epithel + BG Zotten + Krypten -> Domepithel + Lymphfollikel
Payersche Plaques: Lymphfollikel + Domepithel, Lymphfollikel in lamina propria und tela submucosa
Aufbau: Keimzentrum, Mantelzone, Interfollikuläre Zone, Domareal
Follikel assoziiertes Epithel: ohne Zotten, Krypten und Becherzellen
Lamina Epithelialis: Mucosae über dem Domareal
Aufbau: Keine Becherzellen, Enterozyten wenig resorptiv, M Zellen: Transzytose von Antigenen
Funktion: Antigenerkennung durch APC, Toleranzentwicklung!
-> Aktivierung naiver T Zellen -> Zytokinmileau
Aktivierte T Zellen durchqueren Malt auf der Suche nach passenden Antigenen im Minutentakt
+ Ermöglichung von Immunreaktion an empfindlichen Oberflächen
Antigenerkennung an einem ort -> Hilfreich Anntigenbekämpfung an anderem Ort, verhindern Eindringen Virus in Körper
zB Tonsillen, Antigenerkennung -> T Zell Aktivierung -> Vorbereitung für Eintreffen Antigen im Darm
Antigene: Durchtritt M Zelle -> Phagozytose APC -> Aktivierung + Antigenpräsentation naiver T Zellen
Vorkommen: Tonsillen, Blinddarm, BALT, Payersche Plaques, GALT
Bestandteile von MALT aufzählen und beschreiben,
Die grundlegende Funktion der MALT Bestandteile kategorisieren und erläutern
und die strukturellen und zellulären Bestandteile des MALT im histologischen Präparat oder auf Abbildungen benennen (2, Ergänzungen)
Grundaufbau MALT: Retikuläres BG, BLZ Follikel, TLZ parafollikulär
Spezifische Merkmale: Enge räumliche und funktionelle Bindung zum Epithel, Produktion IgA, Antigentransport über M Zellen
GALT: Tonsillen, diffus verteile LZ, Sollitärfollikel + Follikel Assoziiertes Epithel, Payersche Plaques
Funktion MALT: Schutz exponierter Oberflächen va durch IgA AK
Affarenter und Efferenter Schenkel:
Affarenter Schenkel: M Zellen -> Apikel endozitierte Antigene -> Aufnahme durch APC
+ Dendritische Zelle schieben Fortsätze von in das Darmlumen zur Gewinnung von Antigenen
Efferenter Schenkel: Antigenkontakt -> Plasmazellen aktiviert -> Verteilung über Lymphe und Blut in gesamter Lamina Propria des Darms, IgA Sezernierung, Transport von IgA über Enterozyten von Basal nach Apikal
Virtuelle Mikroskopie für Histologie!
Den Begriff orale Toleranz erläutern
Problem: Tägliche Konfrontation mit Antigenen (Nahrung etc) -> Keine Immunreaktion gewünscht
-> Orale Toleranz
Durch: Supressorzellen:
Effektor T Zelle: TH3: TGFbeta, TH2: IL4,
Hemmung TH1: IFNgamma, TNF
-> Systematische Toleranz durch bystander Suppression, klonare Anergie + klonare Deletion
=> Gleichgewicht Entzündung und Toleranz
Entzündung: durch CD4+ TZ, Aktivierte Makrophagen, Intermediäre DC, Zytokine, Reife DC, PlasmacytidDC
Toleranz durch: TGFbeta (Immunsuppressiv), IL10, Dendritische Zellen (myeloid, tolerogen), Suppression durch Treg -> "Resistenz" + Defensine
Bei Ungleichgewicht auf Seiten Entzündung: Zöliakie, M Crohn...
Auf Seiten der Toleranz: M Whipple
Toleranz bezogen auf Nahrung und Darmflora
Besondere Rolle Bildung Treg Zellen: Lokales Umfeld zu mesenterischen LK, Ausstattung DC + Stromazellen
Immunregulation vorallem am GALT + Payersche Plaques des Darms
=> Hauptbestandteil: Regulatorische T Zellen schütten Immunsuppressive Zytokine aus (TGFbeta, IL4, IL10)
=> Immunologische Toleranz gegenüber Nahrungsmittelantigenen in der gastrointestinalen Mucosa
den Unterschied zwischen Keimbahngenom und dem umgeordneten Genom differenzierter Immunzellen erläutern
Genom der Keimbahn: Vollständiges Genom wie in jeder Zelle
Strukturelle Vielfalt der Antikörper
Große Vielfalt an Antigenen + deren Evolution erfordert Mechanismen, die eine große Antikörpervielfalt gewährleisten
-> Struktur der Antikörpergene: Polygenie + Segmentierung
Somatische Rekombination + Somatische Hypermutationen unter Selektionsdruck, Affinitätsreifung
Keimbahngenom -> IRREVERSIBLER Verlust Genom -> Reifes Genom, interindividuell
-> Variable Region, Klassenswitch, Sezernierung
Polygenie, Segmentierung und somatische Rekombination als Vorraussetzung für die Strukturvielfalt der Immunrezeptoren beschreiben
Strukturelle Vielfalt der Antikörper durch Struktur der Antikörpergene: Polygenie, Segmentierung und somatische Rekombination
Keimbahngenom: Segmentiert und Polygen
B Zellen: Schwere Kette: 51LV, 27 D, 6J C Polygene Segmente
Leichte Kette Lambda: 29LV, J1C1, J2C2, J3C3, J4C4
Leichte Kette Kappa: LV40, J5, C
Polygenie: Die Gene für V, J + D liegen gehäuft vor -> größere Auswahl -> Größere Variabilität
Segmentiert: Die Zusammengehörigen Genabschnitte liegen verteilt vor und müssen erst zusammengefügt werden => Zufall => Größere Variablilität
Somatische Rekombination: Zufälliges Zusammenschneiden verschiedener Gensegmente (V, D, J) für die variablen Domänen der schweren und leichten Ketten (Antigenunabhängig!)
RAG Proteine 1+2 binden zufällig an passende Domänen vor den Segmenten -> Loopbildung -> Verbindung der Elemente durch Ligasen?
=> Verknüpfung von zufällig jeweils einer V, J (+D) Domäne
T Zell Rezeptor: alpha Kette: LV 80, J6, C
beta Kette: LV50, Dbeta1, J6, Cbeta1 Dbeta2 J7 Cbeta2
Alpha Kette: Zufällige Rekombination von V+J
Beta Kette: Zufallige Rekombination von V und beta1/2 Segment mit zufälligem J
-> Somatische Rekombination geht mit einem Abbau genetischen Materials einher (reife Immunzellen besitzen vereinfachtes Genom)
Mutation bei Rekombination, zB Leserasterverschiebung ~ Schnittstelle -> Komplett neue variable Region (Variabilität) oder Funktionsverlust
Einfügen von P und N Nukleotiden als Diver:
Zufälliges zusätzliches Einfügen von Nukleotiden an Verknüpfungsstellen der VDJ Rekombination
P-Nukleotide: Palindrome, die bei Auspalten der Haarnadelstruktur bei somatischer Rekombination entstehen, werden eingefügt
N-Nukleotide: Nichtkodierende Nukleotide werden zwischen zu rekombinierende Sequenzen geschaltet
=> Führt häufig zu nicht produktiven Rekombinationen (nonsense Mutationen)
Polygenie, Segmentierung und somatische Rekombination als Vorraussetzung für die Strukturvielfalt der Immunrezeptoren beschreiben (2)
Pro B Zelle: Somatische Rekombination von VDJ Segmenten nach Zufallsprinzip, zuerst DJ, dann V => Vollständiges Exon
Splicing: Verbindung Variable + Konstante Region
Am Nähsten: Cµ -> µ schwere Kette ermöglicht Bildung Prä-B-Zell-Rezeptor
Erstatzproteine leichte Kette: Lambda 5 + VpreB
Kein Oberflächenrezeptor entsteht -> Schwere Kette nicht Funktionsfähig (2/3) -> 2. Chromosom (45% beide Chromosomen nonsense)
Wenn erste Umlagerung produktiv, direkt Differenzierungssignal statt 2. Chromosom (nicht Kodominant!) -> Allelausschluss (Hemmung Allelumbau auf 2. Chromosom)
Pro-B-Zelle -> große prä B Zelle + Proliferation Expression schwere Kette Cytosolisch und Signal für Umlagerung der Gene der leichten Kette
Leichte Kette: V+J Segmente, Zufallsprinzip => Vollständiges Exon, ebenfalls Allelausschluss
Isotypausschluss -> Jede B Zelle Exprimiert nur eine Art leichte Kette (Kappa oder Lambda) tendenziell eher Kappa beim Menschen
-> Exprimierung funktionelles IgM an Zelloberfläche -> Unreife B Zelle
Zentrale Toleranz im KM
T Zelle:
TZR aus alpha und beta Kette, Verbindung durch Disuldifbrücken
Ähnlichkeit zu Fab Fragment eines Igs
N Terminale varibale Region und C Terminale konstante Region
T Zell Vorläufer -> Einwanderung Thymus -> Doppelt Negative T Zellen (CD4 + CD8)
Exprimierung von CD44 -> DN1 Zellen
Reifung -> Expression CD25 -> DN2 Zellen
Verringerung Expression CD44 -> DN3 Zellen
DNA Umlagerung der beta Kette bei DN2 Zellenmit DJ Rekombination und VDJ Rekombination bei DN3 Zellen Verbinden mit pTa (Ersatz alpha Kette)
-> Bildung prä TZR entsprechend der Struktur und Funktion des präBZR
-> Bei Erscheinen an Oberfläche -> schnelle Proliferation
-> Verlust CD25 -> DN4 Zellen, Proliferation, Exprimierung CD4+CD8
DNA Umalgerung alpha Kette
Doppelt postiive T Zellen, die selbst Peptid selbst MHC Komplexe erkennen können -> Positive Selektion -> Weiteres Heranreifen
-> Beenden der Expression entweder CD8/CD4
Negative Selektion: Ausschließen TZ, die Autoantigene erkennen
=> Nur 2 % der Zellen überleben
WICHTIG: T Zell Rezeptoren erkennen kleine Peptide bis zu ca 15 AS
BZR Erkennen größere Peptide, inklusive Tertiär / Sekundärstruktur
Somatische Hypermutation und Affninitätsreifung als antigenabhängigen Diversifizierungsprozess der späten B Zell Entwicklung erläutern
DC -> MHCII -> T Helferzelle -> MHCII -> B Zell Interaktion der passenden B Zelle
-> Stimulation -> Proliferation -> Selektionsdruck passender Rezeptor -> Hochsepzifische, affine Reifung -> Stimulation steigt mit passendem Rezeptor
T Zelle: Signalkaskade, Zytokinsekretion va IL2, 4 + 5
-> Proliferation, klonare Expansion der B Zelle -> Reifung -> Plasmazelle
Reifung ~ Antikörper, Veränderte Spezifität
Affinitätssteigerung -> Proliferation
Spezifitätsverschlechterung -> Reifung stoppt
=> Trial and error
Somatische hypermutation: Reifung
Naive B Zelle (Ohne Antigenkontakt nach genetischer Umordnung) gelangen zum Lymphknoten -> Starke Proliferation im Keimzentrum (Zentroblast)
Zentroblast: Erhöhte Mutationsrate (1Mutation auf 10^3 Basen / Zellteilung), statt normal 1/10^10
Mutationsenzyme zB AID in diesem Entwicklungsstadium der B Zelle sehr aktiv
Mutationen im wesentlichen auf dem Genabschnitt der variablen Teile der schweren und leichten Ketten beschränkt
Affinitätsreifung: Zellen, die Antigene am Besten binden werden zur Proliferation angeregt, andere sterben ab
AID: Cytidine desamnieren -> Uracil
UNG: Entfernt base
APE: Ausschneiden restliches Nukleotid -> Einzelstrangbruch
-> Fehlerhafte Reperatur -> Mutationen
Vorallem Punktmutationen erwünscht
-> Konkurrenz -> Selektion
+ Klassenwechsel
Die prinzipielle Struktur der MHC Proteine und deren Funktion bei der Antigenpräsentation erläutern
Major Histocompatibility complex
=> Chromosomenabschnitte (kleiner Arm des Chr. 6) der Gen umfasst, die für Proteine codieren, welche bei der Antigenpräsentation bedeutsam sind
>100 Gene (5x10^6bp)
Polygen: Enthält mehrere MHCI+II Gene, die für Proteine mit unterschiedlicher Peptidbindungsspezifität kodieren
Polymorph: Jedes der Gene hat bei unterschiedlichen Individuen unterschiedliche Allele
Kodominante Expression: Väterliche und Mütterliche Allele werden gleichberechtigt exprimiert
Bedeutung und Einteilung: Bedeutsam bei Antigenpräsentation und Gewebetypisierung bei Organstransplantationen
Klasse I: Proteine auf fast allen Kernhaltigen Zellen, die Epitope für zyt. T Zellen präsentieren
Klasse II: Proteine auf immunkompetenten Zellen, die Fremdkörperepitope für TH Zellen präsentieren
Klasse III: Andere Proteine, die bedeutsam für die Immunreaktion sind (Komplement C2,4, TNFalpha/beta)
=> Kennzeichnet Individualität der Zellen eines Organismus'
Struktur:
MHC I: Alpha 1 + 2 UE Peptidbindung, alpha 3 Membranspannende Domäne, beta2Mikroglobulin stabilisiert
Präsentierte Peptide ca 8-10AS (Alpha Kovalent verbunden, beta nicht)
MHCII: Alpha 1 und beta 1 Peptidbindung, alpha2 und beta 2 Membranspannende Domänen (Heterodimer)
Präsentierte Peptide ca 13AS (
MHCI: Präsentation Intrazellulärer Proteinen zB bei Virusbefall
MHCI im ER Lumen, gestützt von Helferproteinen
Proteasom: Protease, die alle Zellprotteine (va ubiquitinierte) fragmentiert -> Peptidfragmente
Transport ins ER Lumen über TAP Selektion Größer 15AS) -> Transport Energieabhängig
Peptidasen im ER -> Prozessierung -> Bdg an MHCI ~ Affinität
-> Abdissoziation Helefermoleküle -> Transport Zellmembran über Vesikel
-> Antigenpräsentation für T Zellen (zytotoxisch) (Eigene Proteine + Virale)
MHCII: MMHCII + Helferprotein (Invariante Kette) im ER Lumen -> Vesikel -> Endosomen
Phagozytose Extrazellulärer Pathogene -> Phagosom -> Phagolysosom + Abbau -> Vesikelfusion mit Endosomen -> Bindung Spaltprodukte an MHCII Rezeptor -> Transport Zellmembran -> Antigenpräsentation von extrazellulären Pathogenen für ThZ
=> Keine direkte Antigenerkennung durch TZR,
Polygenie, Polymorphismus und kodominante Expression als für die Vielfalt der MHC Proteine wesentliche Faktoren charakterisieren
Große Vielfalt zu präsentierender Antigene
-> Erfordert Mechanismen, die Strukturvielfalt der MHC Proteine zu gewährleisten
=> Struktur des MHC Genomabschnitten (Polygenie), Interindividuelle Unterschiede in allen Genloci (Polymorphismus) + Kodominante Expression des mütterlichen und väterlichen Allels
=> Selbst eineiige Zwillinge haben keine identischen MHCs
Polygenie: MHC Klasse I: A, B, C
Klasse II: ~ alpha / beta Kette -> DP, DM, DQ, DR
+ Klasse III
Polymorphismus: Hohe Allelvarianz / Rezeptor -> Viele Unterschiedliche Formen von zub MHCI A (1, 2, 3...)
=> Jeder MHC Rezeptor ~ Klasse ~ Untergruppe besitzt verschiedene Allele
MHCII: DPbeta: 62, DPalpha: 8, DQbeta: 25, DQalpha 15, DRbeta 122, DRalpha1
MHCI: A 59, B 111, C 37
-> Strukturvielfalt der MHC Proteine => Einzigartig bei jedem Menschen + möglichst breite Antigenabdeckung
Kodominante Vererbung, Rekombination der erlterlichen Allele
=> Erhöhte Vielfalt und Rezeptorzahl => Mehr Möglichkeiten, Antigene zu präsentieren
-> Man besitzt zu jedem Rezeptor, jeder Klasse + jeder Unterklasse 2 Alelle (maternal + paternal)
=> Die meisten Menschen besitzen 6 / 7 unterschiedliche MHC Rezeptoren!
Unterschiede in zellulärer Zusammensetzung des entzündlichen Exsudates bei verschiedenen Entzündungsformen (akut, subakut, chronisch) beschreiben
Und die Phasen der Entzündungsreaktion (Akut, Chronisch) und die daran beteiligten Entzündungszellen im histologischen Präparat / Abbildung erkennen (1)
Akut: Hyperämie, Hohe Anzahl Granulozyten, Mastzellen, Makrophagen (Delay), Dilatierte Gefäße,
Fibrinöse Entzündung: Fibrin (Dichtes Netz Eosinophiler Fasern, Zellarm, Nekrotisch, Randbereich Granulationsgewebe
Hämorrhagisch: Blutung
Nekrotisierend: Nekrotisiserende Zellen, Faserreiches Organisationsgewebe
Chronisch, viele Lymphozyten, Plasmazellen, Makrophagen -> Kehrkernige Riesenzellen, wenige Granulozyten, entzündliches Granulationsgewebe, Nekrotisierendes Gewebe, Sonderform: Granulomatöse Entzündung
Granulom: Knotenförmige Ansammlung von Entzündugnszellen (Epitheloid, Riesenzellen, Makrophagen)
Den molekularen Ablauf von Opsonierung und Phagozytose erläutern
Opsonierung: Pathogen mit Antigenen -> Bindung Antikörper und Komplementfaktoren nach Aktivierung Komplementsystems
=> Verbesserte Erkennung durch Rezeptoren (FC, CR3) => Verbesserte Phagozytose
Phagozytose: Rezeptorvermittelte Internalisierung extrazellulärer Partikel und intrazellulärer Abbau
=> Nicht nur durch angeborenes IS, auch B LZ
-> Rezeptorbindung, Erkennung Oberflächenrezeptoren, Bewegungseinschränkung des Pathogens
=> Umlagerung Cytoskelett, Invagination, Bildung Phagosom als temporäres Zellorganell
-> Verschmelzung mit Lysosom zu Phagolysosom
-> Hydrolytische / Proteolytische Enzyme aus dem Lysosom gelangen an zu phagozytierendes Material -> Aufspaltung = Nicht oxidative Mikrobizidie
Alternativ: Oxidative Mikrobizidie: Bildung ROS im Phagolysosom, Oxidation von Pathogenbestandtelen -> Kompartimentierung, kein Einfluss auf Stoffwechsel der Zelle, Begrenzung zur effektiven Bekämpfung
-> Restkörperbildung, Wiederverwendung unverdauulicher Restbestandteile (Kohlenhydrate, Proteine), Ausscheidung (Exozytose)
Granulozytenstoffwechsel: Ruhe -> Aktivierungsstoffwechsel bei Kontakt mit Pathogenoberflächen
-> Glykogenolyses (Nicht auf Blutglucose angewiesen), oxidativer Pentosephosphatweg (NADPH), NADPH Oxidase (Bildung von Superoxid, H2O2), Myeloperoxidase (Halidbildung), Schutz vor oxidativem Stress, Synthese und Freisetzung von Entzündungsmediatoren
Oxidative und nicht oxidative Mikrobizidie in Neutrophilen Granulozyten
Burst Oxidase in Granulozyten: Sprunghafte Zunahme des O2 Verbrauchs nach Aktivierung der Granulozyten
-> NADPH Oxidase (90%) -> ROS, Cyclooxygenasen I+II (Prostaglandinsynthese) + Lipoxygenasen (Leukotriensynthese)
NADPH Oxidase in Phagosommembran:
=> Entscheidendes Enzym der oxidativen Mikrobizidie
Regulatorische UE intrazellulär, Katalytische UE extrazellulär -> Phagolysosom Katalytische UE Intravakulär bei Invagination
=> Elektronenübertragung von NADPH+H+ auf O2 -> O2- Radikal (Superoxid) => ox MB
Koenzyme: P21RAc, GTP, PKC abhängig
Oxidative Mikrobizidie: Glykogen -> (GlyP) Glucose -> (OPP) Ribulose + NADPH+H+
NADPH+H+ über Phagosomoxidase (=NADPH Oxidase) auf O2 -> Superoxid (+ durch ASO)
Superoxid über SOD zu Wasserstoffperoxid, Wasserstoffperoxid über MPO + Cl- zu ClO- (Halid) + Aminrest -> Chloramin
=> Phox, SOD + MPO als wesentliche Enzyme der ox. Mikrobizidie, Abtöten des Erregers durch Oxidation
Granulozytenaktivierung:
Membranveränderung, Assymmertrie der Lipiddoppelschicht geht verloren, Inaktivierung der Aminotranslokase
Glykogenolyse: Aktivierung Glykogenphosphatase, Glucosebereistelllung
Oxidativer Pentosephosphatweg: Sprunghafter Anstieg Glucoseverbrauch, NADPH Synthese
Burst Oxidase: NADPH Oxidase (90%), ROS, Eikosanoidsynthese (PG, LT)
Aktivierung des Antioxidativen Schutzsystems: Katalase, SOD, GSH Peroxidasen, GSH Reduktasen
Antioxidative Schutzsysteme: Siehe Ery, Kompartimentierung, Taurine
Nicht oxidative Mikrobizidie: Hydrolytische Enzyme, die im Vesikel gespeichert sind, nach Aktivierung freigesetzt werden und Fremdkörper verdauuen
Proteasen, Saccharidasen, Nukleasen, Lipasen
Die im Lymphknoten physiologisch ablaufenden Prozesse () mit der histologischen Morphologie verknüpfen (1)
(Antigenpräsentation, Proliferation, Differenzierung, Diapedese)
Lymphknoten: Kontrolle und Sieben von Antigenen der Lymphe / Lymphgefäße,
Ablauf der Lymphflüssigkeit oberer rechter Quadrant in den ductus lymphaticus dexter und restlicher dreiviertel in den ductus throracicus
Lymphknoten: Sekundär lymphatisches Organ, ca 600-700 insgesamt, 5-20mm (eher kleiner als 1cm), rundlich bis nierenförmig, Filtration der Lymphe (interstitiellen Flüssigkeit), große Ansammlung in Leiste, Hals und Achseln
Lymphknoten Aufbau: Kapsel mit Trabekel, Vas afferenz -> Randsinus -> Intermediärsinus -> Marksinus -> Hilium-> Vas Efferenz
=> Durchspülen mit Lymphe, nur 1% gelangt ins lymphatische Gewebe
Rinde (Cortex) mit sekundären lymphatischen Follikeln, T Zone (paracortikal) -> Mark
Rinde (Cortex) B Zell Follikel, B Zone
Parakortikalzone (T Zone): T LZ + hoch endotheliale Venolen
Markstränge: Vorzugsweise Plasmazellen und Makrophagen
Im Sinuslumen B Zellen, T Zellen, Makrophagen, APC + Retikuläre Fortsätze von Zellen
Die im Lymphknoten physiologischen Prozesse () mit der histologischen Morphologie verknüpfen (2)
Antigenpräsentation, Proliferation, Differenzierung, Diapedese:
Primärfollikel: Reife, Naive B Zellen, FCZ, Fibroblastische Retikulumzellen
Sekundärfollikel: Randmantel, Keimzentrum, B Zell Proliferation, Differenzierung, Apoptose
Keimzenrum: Zentroblasten (Dunkler), Zentrozyten, CD4 TZ, FDC + Makrophagen
Mantel: Verdrängte B LZ
=> Sekundärfollikel = Keimzentrum => Hohe Proliferation
Lymphknoten Parakortex, T Zell Zone + Hochendotheliale Venolen, Rezirkulation der Lymphozyten, aus dem Blut in den Lymphknoten
FDZ binden Antigene und aktivieren naive B Zellen im Keimzentrum, kein MHCII => Differenzierung zu Zentroblast
Proliferation, Umwandlung in Zentrozyten
=> Überprüfung Passform zu Antigen
-> Höchste Affinität: Überlebenssignal + Differenzierung
alle anderen: Apoptose
=> Plasmazellen -> Auswanderung aus dem Follikel und Antikörpersekretion + Gedächtniszellen (Rezirkulation)
Diapedese an hochendothelialen Venolen: Hohe Fluktation der Zellen
=> Endothelvermittelte Diapedese
Annäherung Leukozyt, bindet Selektine (PSGL1, VLA4) -> Rollen, Chemokinvermittelt
-> Aktivierung -> Bindung (LFA1-ICAM1, VLA4 - VCAM, alpha2beta2 - MADCAM)
-> Bindungsverstärkung, Ausbreitung über SRC Kinasen, PI3 Kinasen, VAV1, 2, 3
=> Intravasculäres Kriechen durch MAC1 und ICAM1
=> Parazelluläre Migration über PCAM1, CD99, JAM, ESAM
oder Transzelluläre Migration IPAM1/PECAM1?
=> Aktivierte Makrophagen sezernieren IL1 + TNFalpha => Expression von Selektinen im Endothel
Den Aufbau und die funktionelle Zellverteilung im lymphatischen Gewebe mithilfe der Immunhistologischen Darstellung von spezifischen Antigenen (CD20, CD3, CD21, BCL2, Ki67) herleiten
CD20: Darstellung reifer B Zellen => Darstellung Lymphfollikel, Dunkel Mantelzone, Hell Keimzentrum, vereinzelt in der Umgebung
CD3: Darstellung T LZ, vorallem T Zone, Lymphfollikel blass, nur wenige T Zellen
CD21: Darstellung follikulär dendritischer Zellen, (Follikulär Dendritisches Netzwerk) vorallem im Keimzentrum (Antigenpräsentation + Stimulation der B Zellen) (Physiologisch)
Bcl2: Antiapoptotisches Protein, Translokation 14;18 -> Exprimierung mit B Zell Rezeptor -> Lymphom, Fehlende Apoptose der B Zellen
-> Ablesen BCL2 statt schwere Kette -> Immortalisierung, Apoptoseresistenz (IcH BCL2 Fusion Gene)
=> Darstellung bestimmter maligner B Zell Lymphome
(Vergleich Apoptose, Bcl2 Familie ;))
Ki67: Auch MiB1, Darstellung Proliferationsrate von Zellen (Färbt alle Zellen im Zellzyklus außer G0 Phase an => Vorallem Keimzentren (physiologisch)
Unterschiede in der zellulären Zusammensetzung des entzündlichen Exsudates bei verschiedenen Entzündungsformen (Akut, Subakut, Chronisch) beschreiben
+ Die Phasen der Entzündungsreaktion (Akut, Chronisch) und die daran beteiligten Entzündungszellen im histologischen Präparat und Abbildungen erkennen (2)
Akute Entzündung:
Serös, Fibrinös, Eitrig, Hämorrhagisch
=> Granulozyten, vereinzelt Makrophagen und Lymphozyten, Nekrosen
Subakut: Weniger heftiger Verlauf
Chronisch:
Im Exsudat hauptsächlich Mononukleäre LZ: Makrophagen + Lymphozyten / Plasmazellen
Granulomatös, Eitrig oder Nekrotisierend
chronisch granulomatöses Gewebe: Wenn akute Entzündung nicht reicht, Granulombildung, Knotenförmige Ansammlung von Entzündungszellen: Epitheloidzellen, Riesenzellen, Makrophagen
Narbiges Gewebe, Ersetzen nekrotisiertes Gewebe durch Bindegewebe
Granulierend: Hohe Anzahl Kapillaren, Fibroblasten => EZM, Kollagen, vereinzelt Granulozyten, dafür Monozyten und Leukozyten, Ödeme
Granulationsgewebe: Rückgang Kapillaren zugunsten des Bindegewebes
Granulomatöse Erkrankungen: Infektiös: Tuberkulose, Lepra, Syphillis, Katzenkratz KH
Nicht Infektiös: KH bezogen, M Crohn, Sarkoidose, Rheuma
Lymphozytäre vs granulomatöse Enzündung
Akut: Durch Pathogene, Verletzung, Strahlen, Hitze, Kälte
=> Granulozyten, Makrophagen / Monozyten
=> Histamin, Serotonin, PG, Leukotriene, sofort, Dauer Mehrerer Tage,
=> Komplette Heilung, Vernarbung, Chronifizierung
Chronisch: Durch Persistierende Pathogene, Autoantigene, Atopische Ablagerungen
=> Lymphozyten, Monozyten/Makropagen, Fibroblasten
=> TNF, IL1-6-8, Wachstumsfaktoren, ROS, Proteasen, verzögerter Eintritt, Dauer: Monate, Jahre, Jahrzehnte, Ausgang: Nekrose, Fibrose
Akute Phase: Vaskuläre Komponente (Dilatation, Exsudat), Zellulär (Leukozyteninfiltration)
Chronisch: Destruktion (Nekrosen), Rekonstitution (Gewebeersatz)
Abbildungen M4W4S3
Wikiblog, Online Mikroskopie
Die molekulare Wirkung ausgewählter Pro- und Antiinflammatorisch wirkender Mediatoren () erläutern (1)
(Chemokine, Zytokine, Eicosanoide)
Chemokine: Pro Inflammatorisch
Kleine Proteine, die als Enzündungsmediatoren wirken und Chemotaxis in Entzündungszellen induzieren, besitzen funktionell wichtige Cys-Reste
Klassifikation nach Lage der Cys Reste (Einzelne Cys Reste C, Benachbarte CC, CXC, CX3C)
Zytokine: Entzündungsmediatoren
Proteine, die Zellwachstum, Differenzierung, Proliferation und Funktionszustand von Zellen regulieren, Wirken an spezifischen Oberflächenrezeptoren
=> Interferone (Schutz virale Infektion, Wachstumshemmend, Apoptose), Interleukin (Regulation Immunreaktion, Kommunikation, Hämatopoiese, Entzündungsreaktion, Apoptose, JAK STAT Weg), Wachstumsfaktoren (Zellproliferation, Regulation, MAPK Weg), Tumornekrosefaktoren (Apoptoseinduktion, Endotoxinstimulation => Ausschüttung durch Makrophagen / Monozyten, induziert Fieber + NFkB Weg), Chemokine (Chemotaxisinduktion)
Pro Inflammatorische Zytokine (IL1, 6, TNF alpha) wirken auf
Leber -> Akute Phase Proteine
Knochenmark, Endothel -> Neutrophilerekrutierung
Hypothalamus -> Erhöhung Körpertemperatur
Fett / Muskel -> Mobilisierung von Proteinen und Energie
B- / T LZ: Verstärkte Aktivierung
Eikosanoide: Lipidhormone, die den Funktionszustand von Entzündungszellen regulieren
Synthese über COX / LOX Weg aus Arachidonsäure, wirken auf Oberflächenrezeptoren
Membranphospholipide -> P Lipase A2 -> Arachidonsäure -> COX/LOX+O2
Die molekulare Wirkung ausgewählter Pro- und Antiinflammatorisch wirkender Mediatoren () erläutern (2)
COX: Prostaglandine PG E2, TXA2, PGI2
LOX: Leukotriene, Lipoxine
=> Pro- und Antiinflammatorische Wirkung
COX 1: Bildung physiologischer Prostaglandine
COX 2: Proinflammatorische Eikosanoide
5-LOX: Proinflammatorische Leukotriene
15-LOX: Antiinflammatorische Lipoxine
Proinflammatorisch: COX2: Thromboxan, PGE2, PGF2: Vasomotorik, Gefäßpermeabilität
5 LOX: LTB4/ LTC4 / LTD4: Chemotaxis, Chemokinese / Bronchokonstriktion, Chemotaxis
Antiinflammatorisch:
5- + 15 LOX: Lipoxine: Vermindert Chemotaxis, LTC4 Antagonist
Resovline: Vermindert Chemotaxis, Vermindert Entzündungsmediatoren
Maresine: Vermindern Chemotaxis, Gewebserneuerung
COX 1: Physiologisch in Thrombozyten, Endothelzellen, Magenmukosa
COX 2 Inflammatorisch in Entzündungszellen, Endothel
Mediator und Zellwechsel bei inflammatorischer Resolution
Inflammatorische Resolution (Heilung) als aktiver Prozess, der durch Wechsel im Muster der Entzündungsmediatoren und eine Phänotypveränderung der Entzündungszellen gekennzeichnet ist
=> Eikosanoidmuster: Entzündung: Leukotriene (5 LOX)
Resolution: Lipoxine, Resolvine (15 LOX)
Inflammatorisch => Resolutorsich
Entzündungszellen: Entzündung M1 Markophagen (Inflammatorisch)
Resolution: M2 Makrophagen (Resolutorisch)
Inflammatorisch => Resolutorisch
Die Rolle der Cyclooxygenase 2 als Schlüsselenzym bei der Synthese proinflammatorischer Eicosanoide beschreiben
COX2: Synthese Proinflammatorischer Eicosanoide:
Thromboxan, PGE2, PGF2 => Vasomotorik, Gefäßpermeabilität
COX 2 => Inflammatorische PG (Entzündungszellen, Endothel)
COX1/2 lokalisiert in ER Membran, strukturelle Homodimere, funktionelle Heterodimere (ein Regulatormonomer), Oxygenase und Peroxidaseaktivität, direkter Transfer von AA aus Membran
=> Tyrosylradikal induziert Oxygenierungsreaktion
=> COX2 hat größere aktives Zentrum
COX1/2 Hemmer sind gute Blutverdünner (Reinfarktprophylaxe), zB Aspirin
Hemmen Plättchenaggregation, hemmen Vasokonstriktion, gastro-enterale Nebenwirkungen
COX2 Hemmer als gute Entzündungshemmer, zB Coxibe
Hemmen Synthese proinflammatorischer PG, Schmerzlindernd, Fiebersenkend, Erhöhte Herzinfarktrate
Aspirin: Hemmt COX1 (Antiinflammatorisch) und konvertiert COX2 in 15LOX (Proresolutorisch)
Die Funktion an der Entzündungsreaktion beteiligter Zellen erläutern
Neutrophile: Diapedese, Chemokinese, Phagozytose, Mediatorsynthese, Pathogenimmobilisierung (Netose), oxidative und nicht oxidative Mikrobizidie
Eosinophile: Diapedese, Chemokinese, Sekretion lytischer Enzyme, Phagozytose, Parasitenabwehr, allergische Reaktion, Entzündungsheilung (Eosinophilie)
Basophile: Diapedese, Chemokinese, Sekretion von Histamin und PAF, IgE Rezeptor (allergische Reaktion)
Monozyten: Diapedese, Chemokinese, Phagozytose (PRR, FC Rezeptor, C3 Rezeptor), professionelle Antigenpräsentation (MHCII), Mediatorsynthese
Makrophagen: Chemokinese, Phagozytose (PRR, FC Rezeptor, C3 Rezeptor), professionelle Antigenpräsentation (MHCII), Mediatorsynthese
B Zellen: Diapedese, Chemokinese, Antikörperproduktion, Phagozytose, professionelle Antigenpräsentation (MHCII), Mediatorsynthese
T Zellen: Diapedese, Chemokinese, Zytotoxizität (Tzyt), Immunregulation (Treg), Virusinfektion, Tumorabwehr, Transplantatabstoßung
NK Zellen: Diapedese, Chemokinese, Zytotoxizität (Granzyme, Perforine), FC Rezeptor, Virusinfektion, Tumorabwehr
Erläutern, wie man sich gegen schlechtes wissenschaftliches Arbeiten schützen kann
Protokollbuch, Handschriftlich, Nummerierte Seitenzahlen
Nicht immer Laborpräsentationen in Powerpoint erlauben, eTBlast?
Periodische Überprüfung der Laborbücher
Überprüfung Originaldaten für alle Abbildungen in einer Publikation oder Antrag
Behalten vollständiger Satz überprüfbarer Daten und niemaliges Vernichten von Originaldaten, die die Publikation oder den Forschungsantrag tragen
Abbildungen in .tiff einreichen
Nach Möglichkeit nicht von vorherigen Manuskripten leiten lassen (fragwürdig)
Bei Plagiate: Ombudsmann, Vertrauensdozent
Die wesentlichen Kriterien guter wissenschaftlicher Arbeit benennen
Akzeptierte Werte in der Reihenfolge:
Ehrlichkeit, Genauigkeit, Effizienz, Objektivität
Gute wissenschaftliche Praxis, DFG Empfehlung 1998:
lege artis: entsprechend den Regeln arbeiten
Dokumentieren der Arbeit
Selbstzweifel gegenüber allen Ergebnissen in allen Publikationen
Absolute Ehrlichkeit in Bezug auf den Beitrag von Partnern + Konkurrenten + früher publizierte Arbeiten
Gegenseitiges Überprüfen von Ergebnissen
Geeignete Organisationsstruktur in einer Forschungsgruppe mit Verantwortlichkeit der Gruppenleiter und guter Betreuung junger Wissenschaftler
Qualität über Quantität – unabhängige Begutachtung von Publikationen
Primärdaten 10 Jahre aufbewahren
Erwünscht:
Verantwortungsvolles Handeln der Forscher
Verantwortungsbewusstes Handeln der Forschungseinrichtungen, Schaffen Umgebung für Forschungsintegrität
Verantwortungsvoll handeln, ist mehr als nur den gesetzlichen Regeln zu folgen
Wie kann man eine Kultur der wissenschaftlichen Ethik schaffen und in einer Forschungsumgebung aufrecht erhalten?
Keine Weitergabe Originaldaten an Dritte
Den Unterschied zwischen einer Hypothese und einer Fragestellung erläutern
Vergleich Hypothese und Fragstellung:
Hypothese ist enger gefasst (Im Vergleich zur Frage)
Basiert in der Regel auf Vorwissen, impliziert ein bestimmtes experimentelles Design + kann falsifiziert / verifiziert werden
Hypothese ergibt sich meist aus Fragstellung:
Beobachtung / Vorwissen -> Fragestellung -> Literaturrecherche -> Hypothese
Hypothese wird beeinflusst durch Methodik, Experimente und scheitern (Erneute Aufstellung / Anpassung der Hypothese)
Überprüfung der Hypothese durch Literaturrecherche, Methodik und Experimente
Gemeinsamkeiten und Unterschiede im naturwissenschaftlichen und sozialwissenschaftlichen Vorgehen benennen
Naturwissenschaft: Empirische Wissenschaft -> Forschungsprozess -> Untersuchungsgegenstant -> Natur, Kausalität
Wahl der Methoden: Experiment, Messen
Phasen Naturwissenschaftliches Experiment:
Beobachtung / Vorwissen -> Fragestellung -> Literaturrecherche -> Hypothesenbildung -> Methodik + Experiment -> Analyse Ergebnis -> Hypothese richtig / falsch -> Ergebnisbereicht, evtl Neustart
Kriterien: Mindestens eine unabhängige Variable wird verändert Messung des Effekts
Störende Variablen eliminieren
Definieren der experimentellen Situation
Erwartungen außen vor nehmen
Messbares Ergebnis: Quantifizierbar
Nachvollziehbar, Dokumentation
-> Wiederholbar (Reproduzierbar), Objektiv (von verschiedenen Personen an verschiedenen Orten wiederholbar)
Auswertung Ergebnis im Kontext des Vorwissens, Interpretation mit Selbstkritik / Zweifel
Hypothesenvergleich
Modelle
Sozialwissenschaft: Empirische Wissenschaft -> Forschungsprozess + Operationalisiserung -> Untersuchungsgegenstand -> Mensch im sozialen Kontext
Wahl der Methoden: Experiment, Beobachtung, Befragung -> Messen, Verstehen (Qualitativ)
Objektivität, Validität (Gültigkeit), Reliabilität (Zuverlässigkeit)
Forschungsprozess: Problemdefinition + Literaturrecherche -> Theoriebildung -> Wahl Forschungsdesign -> Operationalisierung -> Datenerhebung -> Datenanalyse -> Publiaktion
Operationalisierung: Übersetzung Begriffe in Forschungsoperationen, Zuordnung Begriffe zu direkt beobachtbaren Phänomenen
Indikator: Merkmal, das als Ersatz für schwer messbaren Sachverhalt steht
Forschungsdesign: Primär vs Sekundärdatenanalyse
Primär: Experiment, Befragung, Beobachtung
Sekundär: Bereits vorhandene Datensätze
Wichtig: Immer Begriffe definieren
Die wesentlichen elementaren Techniken der deskriptiven Statistik benennen
Lagemaße: Median: 50. Percentile oder Zentralwert => Der Mittigste Angegebene Wert
zB: 3 – 5 – 10 => Median ist 5
Wichtige weitere Percentilen: 25 und 75 (Quartilen)
3 + 97 (Referenz / Normalbereich)
Minimum / Maximum => Spannweite/ Range
=> Box-Whisker Plot: Dicker Strich: 50. Percentile
Box: 25. – 75. Percentile
Whisker bis zu Minimum / Maximum, aber maximal so weit wie 1,5 Boxlängen => Darüber hinaus Verwendung von Punkten
Arithmetischer Mittelwert: Die Summe aller Werte geteilt durch die Anzahl der Werte
=> Extremalastig
=> Standardabweichung: Die Wurzel der Summe aller (Werte – Mittelwert)² / n-1 (Statistische Sicherheit)
SEM: s/Wurzel(n)
=> Nur bei Normalverteilung angebracht
Geometrisches Mittel
Die nte Wurzel der Produkts aller Xn
=> Vorallem bei logarithmischen Werten, zB 10^1, 10^2, 10^3, 10^18 => Nimmt die Größe von Extremwerten
Variationskoeffizient: Relative Standardabweichung
Vk = S/m * 100%
Varianz = Quadrat der Standardabweichung
Normalverteilung: Innerhalb +- 1x Sigma: 68%, 2x Sigma: 95%, 3x Sigma: 99%
Rechts und Linksgipflige Verteilung
Qualitative Werte: Häufigkeitstabelle, Kreuztabelle, Kreisdiagramm, Balkendiagramm
Quantitative Werte: Histogramm + Boxplot (eine quantitative Variable), Streudiagramm (2)
Streudiagram => Regressionsgrade (Wenn Verhältnis zu erkennen)
=> Korrelations und Regressionsanalyse, Linearer Zusammenhang, Steigung
Qualitative Beurteilung von r bei n mindestens 30:
r² < 4% oder r kleiner 0,2 => Keine statistische Bedeutung
r² bis 16%, r bis 0,4 => schwache Korrelation
r² bis 50%, r bis 0,7 => mittlere Korrelation
r² über 50%, r über 0,7 => starke Korrelation
Den Begriff der Stichprobe definieren
Eine Gruppe von Personen (Patienten, gesunde Probanden) bezeichnet man als Stichprobe, wenn sie für eine größere Grundgesamtheit repräsentativ ist
=> Anderfalls: Fallserie
Biometrie und Epidemiologie helfen Verallgemeinerungsfähigkeit von Stichprobenergebnissen zu sichern
Aufgabe deskriptive Statistik: Biometrische Messzahlen und geeignete Grafiken, die die Daten repräsentieren und zusammenfassen
Unterschiede verschiedener Skalierungsniveaus () benennen
(zB Nominal vs. Quantitativ)
Merkmale = Variablen
zB Familienstand: Verheiratet Zusammenlebend, Verheiratet Getrennt, ledig, geschieden, verwitwet => 1-6, keine Abstufung / Reihenfolge, keine Zwischenwerte möglich
=> Skalierung, kategoriell / nominal, Größenvergleiche und Rechenoperationen nicht möglich
Schulabschluss: keinen, Hauptschule, Realschule, Fachoberschule, Gymnasium
=> 1-6, Reihenfolge + Abstufung möglich, keine Zwischenwerte
=> Ordinal, Größenvergleiche möglich, Rechenoperationen nicht
Körpergröße: Messung mit Genauigkeit auf 1cm
=> Quantitativ, Größenvergleiche möglich, Rechenoperationen möglich
Merkmale:
Qualitativ:
Nominal: Geschlecht, Blutgruppe, Familienstatus => Kreisdiagramm, Stabdiagramm => Häufigkeiten absolut oder relativ
Ordinal: Histologie, Schulnoten, Plaque Index, Schulabschluss => Histogramm, evtl Boxplot => Häufigkeiten absolut / relativ, evtl Lage und Streuungsmaße
Quantitativ:
Disrekt: Anzahl Metastasen, Kinder, Zähne => Histogramm, Boxplot => Lage- und Streuungsmaße, evtl Häufigkeiten absolut / relativ
Stetig: Laborwerte, Gewicht, Größe => Boxplot, evtl Histogramm nach Klassierung => Lage und Streuungsmaße
Das Konzept der Repräsentativität erläutern
Repräsentativität: Grundgesamtheit vs Stichprobe:
Stichprobe: Ziehung aus Grundgesamtheit
=> Ableitung von Aussagen über die Grundgesamtheit
Stichprobe möglichst homogen zu Grundgesamtheit
=> Es besteht eine Kongruenz zwischen theoretisch definierter Gesamtheit und tatsächlich durch die Stichprobe repräsentierte Gesamtheit
Die Stichprobe ist ein verkleinertes Abbild einer angebbaren Grundgesamtheit
Repräsentativität nicht abhängig von große der Strichprobe, sondern Varianz und Homogenität zur Grundgesamtheit
Überprüfung: Vergleich Alter, Geschlecht, Sozialstatus,
Vergleich Responder / Nicht Responder (Selektion)
Strukturgleichheit Stichprobe + Grundgesamtheit? Möglichst gutes Wiederspiegeln, zeitlich, räumliche und sachliche Merkmale
Beobachtungs- und Interventionsstudien differenzieren
Beobachtungsstudien:
Kein Eingreifen, ledigliches Beobachten
Fall Kontroll Studie, Kohortenstudie
=> Beobachtung, Retrospektiv / Prospektiv
=> Bias + Confounding!
Interventionsstudie:
Experimenteller Charakter, Eliminierung Risikofaktor, Einführen Verhaltensweise, Zufuhr von Substanzen
Klinische Versuche, Randomisierte Kontrollstudie
Interventionsstudien meist RCT
Randomisierung: Interventionsgruppe / Vergleichsgruppe -> Outcome / t
Randomisiert: Zufällige Verteilung
Kontrolliert: Kontroll- + Vergleichsgruppe (Intervention vs Standard / Placebo)
Zwei oder mehr Gruppen möglich
Selektion der Teilnehmer (unvermeidbar), Randomisiserung, Verblindung, Studienabbrecher
=> Verblindung nicht immer möglich => Bias
=> Interventionsstudien besser geeignet um Wirksamkeit von Therapien zu beurteilen = Goldstandard
Das Design von Längsschnittstudien wie Kohorten- + Fallkontrollstudien, Querschnittstudien sowie ökologische Studien beschreiben
Fall Kontroll Studie:
Man sucht zu Studienbeginn Fälle und aus derselben Population Kontrollen
(Sucht man Fälle in einem bestimmten Krankenhaus kann man nicht einfach Passanten auf der Straße als Kontrolle nehmen, unterschiedliches Klientel, beste Lösung: Kankenhaus)
Dann sucht man Retrospektiv nach Risikofaktoren (Exponiert / Nicht exponiert) jeweils der Fälle und der Kontrollen
Kohortenstudie:
Man sucht Studienteilnehmer und teilt diese auf ihn exponierte + nicht exponierte Personen (Risikofaktor)
Diese beobachtet man Prospektiv und vergleicht das Auftreten von Krankheitsfällen / Nicht Krankheitsfällen zwischen den beiden Gruppen
Querschnittstudie:
Man untersucht zu einem bestimmten Zeitpunkt den (prozentualen) Zusammenhang zweier Faktoren
Momentaufnahme, Zufällige Stichprobe => Repräsentativität
Ökologische Studie:
Ökologisch = Kollektiv, Misst Verteilung von Gesundheit / Risikofaktoren auf Gruppen, Gruppen als Auswertungseinheit, keine individuellen Daten, meist Querschnittstudien, Daten aus unterschiedlichen Quellen
Für eine bestimmte medizinische Forschungsfrage ein geeignetes Studiendesign zuordnen
Querschnittstudie:
Ziele: Prävalenzbestimmung, Ressourcenplanung, Gesundheitsstrategien, Hypothesenbildung => Längsschnittstudie
Methodik: Momentaufnahme
Vorteile: Relativ einfach, günstig, schnell
Nachteile: Mäßige Aussagekraft (Quick and Dirty)
=> Kein Rückschluss auf Ursache-Wirkungs-Beziehung möglich!
Fall Kontroll Studie:
Geeignet bei: Seltenen Erkrankungen, unterschiedlichen Risikofaktoren, Krankheiten mit langer Latenzzeit, Dauer, Aufwand, Fallzahl
Kohortenstudie:
Geeignet bei: Selteneren Risikofaktoren, verschiedenen Krankheiten, verschiedenen Risikofaktoren, Zeitlicher Zusammenhang Exposition / Erkrankung, Inzidenzbestimmung
Nachteile beider Studien: Bias + Confounding
Interventionsstudie Gold Standard, möglichst geringer Bias / Confounding durch Randomisierung + Verblindung
Ökologische Studie: Ökologischer Fehlschluss: Zusammenhang der auf Gruppenebene besteht, muss nicht für Allgemeinheit gelten
Nachweis statistischer Zusammenhänge, die evtl nicht kausal sind
Immer: Vorsicht bei Auswertung, nie Beweise
Die Auswahl der statistischen Verfahren in Abhängigkeit von den Skalenniveaus der zu beschreibenden Daten demonstrieren + Methoden der deskriptiven Statistik (absolute / relative Häufigkeiten, Lagemaße, Grafiken) je nach Skalierung der Variablen anwenden
Nominale / Kategoriale Variablen / Ordinal mit wenigen Ausprägungen:
Deskriptive Darstellung (gesamte Stichprobe oder Gruppengegenüberstellung): Häufigkeitstabelle: Absolute + Relative Häufigkeiten
Grafiken: Gesamte Stichprobe: Balken- / Kreisdiagramm
Gruppendarstellung: Gruppiertes Balkendiagramm
Zu bachten: Gesamtprozente vs gültige Prozente
Quantitativ (Normalverteilt, stetig nicht normalverteilt, ordinal mit vielen Ausprägungen):
Deskriptive Darstellung: Mittelwert, Standardabweichung (Streuung) bei normalverteilten Werten
Perzentile, Median, Quartile, Minimum / Maximum bei nicht Normalverteilung
Grafiken: Gesamte Stichprobe: Histogramm / (Boxplot)
Gruppengegenüberstellung: Gruppierter Boxplot
Zu beachten: Geeignete Verwendung dekriptiver Größen für normalverteilung vs stetig nicht normalverteilte und ordinal skalierte Variablen
Fragetypen () und Regeln der Frageformulierung () benennen
(offene / geschlossene Fragen)(nicht suggestiv / kurz und prägnant, Anpassung an Alltagssprache etc)
10 Gebote der Frageformulierung:
Klarheit / Verständlichkeit / Alltagssprache, kurze Fragen, keine hypothetischen Fragen, Verneinungen vermeiden, Unterstellungen vermeiden, Wissensstand beachten, zeitlichen Bezug herstellen, Überschneidungen der Antwortmöglichkeiten vermeiden, Kontext beachten (Kontexteffekt, vorherige Fragen beeinflussen spätere), Begriffe definieren
Fragetypen: Abfragen von:
Fakten, Wissen, Motive, Meinungen, Verhalten,
Antwortmöglichkeiten: Numeralskala, Symbolskala, Visuelle Analogskala, Dichotom, Likert Skala