Impfung: aktive und passive Immunisierung
Eine Impfung schützt den Körper vor bestimmten Krankheitserregern, bevor es überhaupt zur Ansteckung kommt. Dabei unterscheidet man aktive und passive Immunisierung, die auf ganz unterschiedliche Weise funktionieren. In dieser Lektion lernst du den Ablauf beider Impfarten, ihre Unterschiede und typische Beispiele aus der Praxis kennen.
- Fach: Biologie
- Klasse 8
- Thema: Der menschliche Körper
- Dauer: 20 Min
- Niveau: Mittel
Impfung: Vorbereitung des Immunsystems auf einen Erreger
Eine Impfung bringt das Immunsystem gezielt mit unschädlich gemachten Erregerbestandteilen in Kontakt, damit der Körper vorbereitet ist, bevor eine echte Infektion auftritt. Man nennt diesen Vorgang Immunisierung. Dabei unterscheidet man zwei grundsätzliche Wege: die aktive und die passive Immunisierung.
Bei der aktiven Immunisierung stellt der Körper seine Abwehrstoffe selbst her, nachdem er mit abgeschwächten oder toten Erregerbestandteilen konfrontiert wurde. Bei der passiven Immunisierung dagegen werden fertige Antikörper direkt verabreicht, ohne dass der Körper sie selbst produzieren muss.
Ein häufiger Fehler ist, Impfung und sofortige Wirkung gleichzusetzen. Tatsächlich braucht die aktive Immunisierung mehrere Tage bis Wochen, bis ein wirksamer Schutz aufgebaut ist, weil der Körper die passenden Abwehrzellen erst bilden und vermehren muss.
Wie läuft die aktive Immunisierung ab?
Bei der aktiven Immunisierung werden abgeschwächte, abgetötete oder in Teilen nachgebaute Erregerbestandteile gespritzt, seltener auch als Nasenspray verabreicht. Spezielle Zellen des Immunsystems, die antigenpräsentierenden Zellen, nehmen diese Bestandteile auf und zeigen sie anderen Immunzellen.
Dadurch werden B-Lymphozyten aktiviert, die sich vermehren und zu Plasmazellen weiterentwickeln. Plasmazellen stellen Antikörper her, die genau zu den Erregerbestandteilen passen und sie unschädlich machen können. Gleichzeitig werden auch T-Lymphozyten aktiviert, die infizierte Körperzellen erkennen und bekämpfen können.
Dieser gesamte Vorgang dauert einige Tage bis etwa zwei Wochen. Erst danach ist ein wirksamer Schutz aufgebaut. Deshalb schützt eine Grippeimpfung nicht sofort am Tag der Spritze, sondern erst nach einer gewissen Zeit.
Gedächtniszellen: der langfristige Impfschutz
Ein Teil der aktivierten B- und T-Lymphozyten entwickelt sich nicht zu kurzlebigen Kampfzellen, sondern zu langlebigen Gedächtniszellen. Diese Zellen können viele Jahre oder sogar lebenslang im Körper verbleiben, ohne aktiv zu sein.
Trifft der Körper später auf den echten Erreger, erkennen die Gedächtniszellen ihn sofort wieder. Die Immunantwort läuft dann viel schneller und stärker ab als beim ersten Kontakt, sodass sich der Erreger meist nicht mehr ausbreiten kann, bevor er Schaden anrichtet. Man spricht von einer sekundären Immunantwort.
Genau dieses Prinzip macht Impfungen so wirksam: Der Körper hat den Erreger nie wirklich als Krankheit durchgemacht, ist aber trotzdem für den Ernstfall vorbereitet. Bei manchen Erregern reicht eine Impfung für viele Jahre, bei anderen sind Auffrischungsimpfungen notwendig, weil die Immunität mit der Zeit nachlässt.
| Zelltyp | Aufgabe |
|---|---|
| Antigenpräsentierende Zellen | nehmen Erregerbestandteile auf und zeigen sie anderen Immunzellen |
| B-Lymphozyten | entwickeln sich zu Plasmazellen, die Antikörper bilden |
| Plasmazellen | stellen große Mengen passender Antikörper her |
| T-Lymphozyten | erkennen und bekämpfen infizierte Körperzellen |
| Gedächtniszellen | speichern die Erregerinformation für einen schnellen Schutz später |
Aktive und passive Immunisierung im Vergleich
Bei der passiven Immunisierung erhält der Körper fertige Antikörper, sogenannte Immunglobuline, statt sie selbst herzustellen. Diese Antikörper stammen meist aus dem Blutserum von Menschen oder Tieren, die bereits Antikörper gegen den jeweiligen Erreger gebildet haben.
Der große Vorteil der passiven Immunisierung ist die sofortige Wirkung, da die Antikörper direkt einsatzbereit sind. Der Nachteil ist die kurze Schutzdauer von meist nur wenigen Wochen bis Monaten, weil der Körper diese fremden Antikörper mit der Zeit abbaut und keine eigenen Gedächtniszellen bildet.
Passive Immunisierung wird deshalb vor allem dann eingesetzt, wenn schnell gehandelt werden muss, etwa nach einer Verletzung mit unklarem Tetanusschutz oder bei bereits erfolgter Ansteckung mit einem gefährlichen Erreger.
Aktive Immunisierung
Der Körper stellt die Antikörper nach Kontakt mit abgeschwächten Erregerbestandteilen selbst her.
Beispiele
- Masern-Mumps-Röteln-Impfung
- Grippeimpfung
- Tetanus-Grundimmunisierung
Signalwörter
- Wirkung setzt verzögert ein
- langer Schutz, oft Jahre
- eigene Antikörperproduktion
Passive Immunisierung
Fertige Antikörper werden direkt verabreicht, ohne dass der Körper sie selbst bilden muss.
Beispiele
- Tetanus-Immunglobulin nach Verletzung
- Tollwut-Immunglobulin nach Bissverletzung
- Antikörpergabe bei Neugeborenen durch die Muttermilch
Signalwörter
- Wirkung sofort
- kurzer Schutz, Wochen bis Monate
- keine eigenen Gedächtniszellen
Warum wirkt eine Impfung erst nach einigen Tagen?
Eine Schülerin lässt sich am Montag gegen Grippe impfen, hat aber am Mittwoch trotzdem Kontakt mit einem grippekranken Mitschüler und erkrankt. Erkläre, warum die Impfung sie nicht sofort geschützt hat.
Gegeben:
- Impfung am Montag, aktive Immunisierung
- Krankheitskontakt bereits am Mittwoch
- Aufbau des Impfschutzes dauert bei aktiver Immunisierung mehrere Tage bis Wochen
Gesucht:
Grund, warum die Impfung nach zwei Tagen noch keinen ausreichenden Schutz botLösung:
- Bei einer aktiven Immunisierung muss der Körper die passenden Antikörper erst selbst herstellen.
- Dieser Vorgang aus Erkennung, Aktivierung der Lymphozyten und Antikörperbildung dauert typischerweise mehrere Tage bis zwei Wochen.
- Am Mittwoch, also nur zwei Tage nach der Impfung, war dieser Prozess noch nicht abgeschlossen.
- Deshalb bestand noch kein ausreichender Schutz, und die Schülerin konnte sich trotz Impfung anstecken.
Die Schülerin war noch nicht geschützt, weil der Aufbau der Immunantwort nach einer aktiven Impfung mehrere Tage bis Wochen benötigt und zwei Tage dafür nicht ausreichen.
Impfstoffarten: nicht jede Impfung funktioniert gleich
Es gibt verschiedene Arten von Impfstoffen für die aktive Immunisierung. Lebendimpfstoffe enthalten abgeschwächte, aber noch vermehrungsfähige Erreger, etwa bei der Masern-Mumps-Röteln-Impfung. Sie lösen meist eine besonders starke und lang anhaltende Immunantwort aus.
Totimpfstoffe enthalten dagegen abgetötete Erreger oder nur einzelne Bestandteile davon, etwa bestimmte Oberflächenproteine. Sie können sich nicht mehr vermehren und gelten deshalb als besonders gut verträglich, benötigen aber oft mehrere Impfdosen und gelegentliche Auffrischungen, um einen zuverlässigen Schutz aufzubauen.
Jetzt bist du dran!
Bei welcher Immunisierung stellt der Körper die Antikörper selbst her?
Noch nicht. Bei der aktiven Immunisierung wird der Körper selbst tätig und bildet nach Kontakt mit abgeschwächten Erregerbestandteilen eigene Antikörper.
Das Wichtigste in Kürze
- Eine Impfung bereitet das Immunsystem auf einen Erreger vor, bevor es zur echten Infektion kommt.
- Bei der aktiven Immunisierung stellt der Körper selbst Antikörper her, das dauert Tage bis Wochen, hält aber lange.
- Bei der passiven Immunisierung werden fertige Antikörper verabreicht, die sofort wirken, aber nur kurz anhalten.
- Gedächtniszellen sorgen dafür, dass der Körper bei erneutem Kontakt mit dem Erreger sehr schnell reagieren kann.
- Typischer Fehler: eine Impfung wirkt nicht sofort, sondern erst nach dem Aufbau der Immunantwort.
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Häufige Fragen zu Impfung: aktive und passive Immunisierung
- Was ist der Unterschied zwischen aktiver und passiver Immunisierung?
- Bei der aktiven Immunisierung stellt der Körper nach Kontakt mit abgeschwächten Erregerbestandteilen selbst Antikörper her, was Tage bis Wochen dauert, aber langen Schutz bietet. Bei der passiven Immunisierung werden fertige Antikörper direkt verabreicht, die sofort wirken, aber nur wenige Wochen bis Monate anhalten, weil keine eigenen Gedächtniszellen gebildet werden.
- Wie lange dauert es, bis eine Impfung wirkt?
- Bei der aktiven Immunisierung baut der Körper den Impfschutz meist innerhalb von ein bis zwei Wochen auf, da erst Antikörper und Immunzellen gebildet werden müssen. Deshalb schützt eine frisch verabreichte Impfung nicht sofort. Bei der passiven Immunisierung wirkt der Schutz dagegen unmittelbar, weil fertige Antikörper zugeführt werden.
- Was sind Gedächtniszellen?
- Gedächtniszellen sind langlebige B- und T-Lymphozyten, die nach einer aktiven Immunisierung im Körper verbleiben. Sie erkennen den passenden Erreger auch nach Jahren wieder und ermöglichen eine sehr schnelle und starke Immunantwort. Sie sind der Grund, warum viele Impfungen über lange Zeit oder sogar lebenslang schützen.
- Warum braucht man bei manchen Impfungen mehrere Impfdosen?
- Bei vielen Totimpfstoffen reicht eine einzelne Impfung nicht aus, um zuverlässige Gedächtniszellen und eine ausreichend hohe Zahl an Antikörpern aufzubauen. Deshalb wird die Grundimmunisierung meist in mehreren Dosen im Abstand von Wochen bis Monaten verabreicht, gefolgt von gelegentlichen Auffrischungsimpfungen.
- Was ist ein Impfstoff eigentlich?
- Ein Impfstoff enthält abgeschwächte, abgetötete oder in Teilen nachgebaute Erregerbestandteile, sogenannte Antigene. Sie können selbst keine Krankheit auslösen, regen aber das Immunsystem an, passende Antikörper und Gedächtniszellen zu bilden. So ist der Körper beim echten Kontakt mit dem Erreger vorbereitet.
- Warum bekommen Babys Antikörper von der Mutter?
- Ungeborene und neugeborene Kinder erhalten über die Plazenta und später über die Muttermilch fertige Antikörper der Mutter. Das ist eine natürliche Form der passiven Immunisierung, da das eigene Immunsystem des Kindes noch nicht ausgereift ist. Dieser Schutz hält allerdings nur einige Monate an.
- Kann man sich trotz Impfung anstecken?
- Ja, das ist möglich, vor allem wenn der Impfschutz noch nicht vollständig aufgebaut ist oder der Erreger sich stark verändert hat, wie bei manchen Grippeviren. Eine Impfung senkt jedoch deutlich das Risiko einer Ansteckung und meist auch die Schwere des Krankheitsverlaufs, falls es doch dazu kommt.
- In welcher Klasse lernt man etwas über Impfungen?
- Impfungen und die Grundlagen des Immunsystems werden meist in Klasse 8 oder 9 im Biologieunterricht behandelt, oft im Zusammenhang mit Krankheitserregern wie Bakterien und Viren. In der Oberstufe werden die beteiligten Zelltypen und molekularen Abläufe noch genauer besprochen.
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