Das Immunsystem ist ein faszinierendes Netzwerk aus Zellen, Geweben und Molekülen, das unseren Körper vor fremden Eindringlingen schützt und zugleich innere Schäden repariert. Seine enorme Komplexität ermöglicht es, Bedrohungen zu erkennen, zu bekämpfen und sich an frühere Begegnungen zu erinnern. Im Folgenden werden die wesentlichen Mechanismen des Immunsystems erläutert.
Grundlagen des Immunsystems
Das Immunsystem lässt sich grob in zwei Hauptbereiche gliedern: die angeborene (unspezifische) und die spezifische Abwehr. Beide arbeiten eng zusammen, um eine effektive Immunantwort zu gewährleisten.
Strukturelle Komponenten
- Lymphknoten: Filterstationen für Lymphflüssigkeit und Versammlungsort für Immunzellen.
- Milz: Abbau alter Blutzellen und Erkennung von Bluterregern.
- Fachgewebe: Schleimhäute (Mukosa) im Darm, Atemwegstrakt und Harntrakt als erste Barriere.
Zentrale Immunzellen
- Makrophagen: Fresszellen, die Pathogene phagozytieren und Zytokine freisetzen.
- Granulozyten: Schnelle Ersthelfer bei bakteriellen Infektionen.
- T-Zellen: Koordinieren die Immunantwort und zerstören infizierte Körperzellen.
- B-Zellen: Produzieren Antikörper gegen spezifische Antigene.
Angeborene Abwehr
Die angeborene Immunabwehr ist unsere erste Verteidigungslinie. Sie reagiert schnell, aber unspezifisch gegen eine Vielzahl von Eindringlingen.
Physikalische und chemische Barrieren
- Haut: Mechanische Schutzschicht, die das Eindringen von Pathogenen erschwert.
- Schleimhäute: Bedeckt mit zähflüssigem Schleim, der Mikroorganismen einfängt.
- Magensaft: Säurehaltiges Milieu, das viele Keime abtötet.
- Komplement-System: Proteinkaskade im Blut, die Bakterien markiert und zerstört.
Zelluläre Abwehr
Verschiedene Zelltypen wirken zusammen, um Krankheitserreger schnell zu eliminieren:
- Makrophagen: Sie erkennen fremde Oberflächenmoleküle und verschlingen die Erreger.
- Neutrophile: Diese Granulozyten geben antimikrobielle Substanzen frei und bilden sogenannten NETs (neutrophil extracellular traps).
- Natürliche Killerzellen (NK-Zellen): Sie erkennen virusinfizierte und tumoröse Zellen und induzieren Apoptose (programmierter Zelltod).
Entzündungsreaktion
Ein wesentlicher Aspekt der angeborenen Abwehr ist die Entzündung. Sie wird ausgelöst durch:
- Freisetzung von Zytokinen, die weitere Immunzellen anlocken.
- Erhöhung der Gefäßpermeabilität, wodurch Plasma und Immunzellen in das Infektionsgebiet gelangen.
- Schmerz, Rötung und Schwellung als sichtbare Begleiterscheinungen.
Spezifische Abwehr
Im Gegensatz zur angeborenen Immunantwort ist die spezifische Abwehr hoch spezialisiert und erinnert sich an vorherige Begegnungen mit Pathogenen.
Aktivierung durch Antigene
Fremde Proteine, sogenannte Antigene, werden von antigenpräsentierenden Zellen (APZ) verarbeitet und auf ihrer Oberfläche den T-Zellen vorgestellt. Dieser Prozess führt zur Aktivierung der adaptiven Immunzellen.
Rolle der T-Zellen
- Hilfs-T-Zellen (CD4⁺): Koordinieren die Immunreaktion, indem sie Zytokine freisetzen und B-Zellen stimulieren.
- Killer-T-Zellen (CD8⁺): Erkennen infizierte Zellen anhand der präsentierten Antigenfragmente und zerstören sie.
- Regulatorische T-Zellen: Dämpfen übermäßige Immunantworten und verhindern Autoimmunität.
Funktion der B-Zellen und Antikörper
Nach Aktivierung differenzieren sich B-Zellen zu Plasmazellen, die große Mengen an Antikörpern produzieren. Diese binden spezifisch an Antigene und wirken auf verschiedene Weisen:
- Neutralisation: Blockieren der Aktivität von Toxinen und Viren.
- Opsonierung: Markierung für Phagozytose durch Makrophagen.
- Komplementaktivierung: Einleitung der Komplementkaskade zur Zerstörung von Bakterien.
Immunologisches Gedächtnis
Nach einer Infektion verbleiben Gedächtniszellen (T und B) im Körper. Bei einem erneuten Kontakt mit demselben Erreger sprechen sie deutlich schneller und stärker an, was die Grundlage für den Erfolg von Impfungen bildet.
Immunmodulation und Erkrankungen
Das Immunsystem ist nicht statisch; zahlreiche Faktoren können seine Funktion modulieren oder stören.
Autoimmunerkrankungen
Bei Autoimmunerkrankungen richtet sich die Immunantwort fälschlicherweise gegen körpereigene Strukturen:
- Rheumatoide Arthritis: Entzündung der Gelenke.
- Multiple Sklerose: Zerstörung der Myelinscheiden im zentralen Nervensystem.
- Typ-1-Diabetes: Zerstörung der insulinproduzierenden Betazellen in der Bauchspeicheldrüse.
Immunschwäche
- Primäre Immundefekte: Genetische Defekte, die einzelne Immunfunktionen beeinträchtigen.
- Sekundäre Immundefekte: Folge von Infektionen (z. B. HIV), Medikamenten (Chemotherapie, Kortikosteroide) oder Mangelernährung.
Immunstimulation und Therapie
Zur gezielten Beeinflussung des Immunsystems werden diverse Ansätze eingesetzt:
- Immunstimulierende Substanzen (z. B. Interferone) zur Aktivierung der Abwehr.
- Immuncheckpoint-Inhibitoren: Blockade von Bremssignalen an T-Zellen in der Krebstherapie.
- Probiotika und Präbiotika: Förderung einer gesunden Darmflora zur Stärkung der Mukosa-Barriere.
Einfluss von Umwelt und Lebensstil
Stress, Schlafmangel und unausgewogene Ernährung können die Immunabwehr schwächen. Umgekehrt unterstützen regelmäßige Bewegung, ausreichend Schlaf und eine vitaminreiche Ernährung das Lymphsystem und die Produktion von Immunzellen.
