Das Immunsystem



Kapitel

Allgemeines

Mechanische und physiologische Barrieren

Immunabwehr

Einflüsse auf das Immunsystem



Allgemeines

Das Immunsystem ist das biologische Abwehrsystem höherer Lebewesen. Es ist ein komplexes Netzwerk aus verschiedenen Organen, Zelltypen und Molekülen.

Das Blut spielt einen entscheidende Rolle für das Immunsystem, da im Blut alle zum Abwehrsystem gehörenden Zellen, Leukozyten (weiße Blutzellen), und extrazelluläre humorale Abwehrstoffe vorhanden sind (Schiebler & Korf 2007).

Dringen schädliche Erreger in den Organismus ein, kann es zu Funktionsstörungen und Krankheiten kommen. Typische Erreger sind:

  • Bakterien
  • Viren
  • Pilze
  • Einzellige und mehrzellige Parasiten

Neben der Vernichtung schädlicher Erreger erkennt und zerstört das Immunsystem auch fehlerhafte körpereigene Zellen. Die Vorgänge der Immunabwehr werden auch als Immunantwort bezeichnet (Schiebler & Korf 2007).

Das Immunsystem besteht aus verschiedenen Komponenten. Es verfügt über mechanische Barrieren, spezifische Abwehrzellen, Eiweiße, welche als Botenstoffe oder zur Abwehr von Krankheitserregern dienen sowie psychische Immunfaktoren.



Mechanische und physiologische Barrieren

Der tierische Organismus verfügt über zahlreiche äußere Schutzbarrieren, die verhindern sollen, dass Keime und schädliche Substanzen von außen in den Körper eindringen. Sie bilden eine erste physikalische und chemische Barriere. Zu diesen Barrieren zählen beispielsweise:

  • Haut
  • Schleimhaut
  • Augen
  • Atemwege
  • Mundhöhle
  • Magen
  • Darm
  • Harntrakt

Auch dort produzierte Flüssigkeiten wie Talg, Speichel, Magensaft und Harn bieten zusätzlichen Schutz. Bei Schleimhäuten bildet ein Oberflächenfilm Schleimstoffen sowie Sekrete mit Peptiden antibakterieller Wirkung, sogenannte Defensine einen zusätzlichen Schutz. Opsonine schützen an der Oberfläche der Lungenalveolen, im Darm eine konkurrieren symbiotische Bakterien mit Krankheitserregern um Platz für Nährstoffe (Schiebler & Korf 2007).

Gelingt es Erregern diese Barrieren zu umgehen, kommen die inneren Abwehrmechanismen zum tragen.

Abbildung 1: Schutzbarrieren. Haut und Schleimhäute bieten Schutz vor Erregern.

Der Darm spielt eine besondere Rolle für das Immunsystem. Aufgrund der großen Oberfläche der Darmschleimhaut verfügt diese über 70–80 % aller Zellen, die Antikörper produzieren. In bestimmten Abschnitten des Darms finden sich organisiertes lymphatisches Gewebe in Form der Peyer-Plaques.



Immunabwehr

Beteiligt sind an der Immunabwehr sogenannte immunkompetente Zellen, die ihren Ursprung in pluripotenten (differenzierungsfähige Stammzellen) Zellen des Knochenmarks haben sowie humorale Faktoren wie beispielsweise Antikörper und Komplemente und lymphatische Gewebe (Schiebler & Korf 2007). Die Immunabwehr verfügt dabei über zwei grundlegend verschiedene Mechanismen.


1. Angeborene oder unspezifische Abwehr:

  • anatomische und physiologische Barrieren wie Epithelien
  • zellvermittelte Gegenwehr durch Phagozytose
  • entzündliche Reaktionen
  • das Komplementsystem
  • Makrophagen, natürliche Killerzellen und neutrophilen Zellen erkennen Erreger und können Pathogene bekämpfen, auch wenn vorher kein Kontakt damit bestand


2. Adaptive oder spezifische Abwehr (ermöglicht die Anpassungsfähigkeit gegenüber neuen oder veränderten Krankheitserregern):

  • Erkennung spezifische Strukturen (Antigene) der Angreifer
  • gezielt zelluläre Abwehrmechanismen und molekulare Antikörper
  • T- und B-Lymphocyten
    • Humorale Immunantwort: Antikörperproduktion der B-Lymphozyten
    • Zelluläre Immunantwort: cytotoxische T-Zellen vermitteln Immunantwort

Die verschiedenen Bestandteile des Immunsystems bedingen sich gegenseitig. Erst durch ein gut koordiniertes Zusammenspiel der angeborenen und adaptiven Immunabwehr wird die komplexe Immunreaktion des Körpers ermöglicht.


Tabelle 1: Zellen des Immunsystems

Zelle Funktion
Monozyten
Vorläufer der Makrophagen
Makrophagen
Phagozytieren (Aufnahme) eingedrungene Erreger
Antigenpräsentierende Zellen
Z. B. Makrophagen, B-Zellen und Langerhanszellen der Haut. sie "präsentieren" Antigene und starten damit eine Reaktionskette der Immunantwort
Granulozyten Neutrophile Granulozyten
Phagozytieren Bakterien, Viren und Pilze im Blut
Eosinophile Granulozyten
Abwehrzellen gegen Parasiten, allergische Reaktionen
Basophile Granulozyten
Abwehrzellen gegen Parasiten, allergische Reaktionen, Entzündungsreaktion, Juckreizentstehung
B-Zellen B-Lymphozyten
Vorläufer der Plasmazellen
Plasmazellen
Produzieren Antikörper
B-Gedächtniszellen
Können bei erneutem Kontakt mit demselben Antigen sofort aktiviert werden und innerhalb weniger Stunden eine Immunreaktion auslösen
T-Zellen T-Helfer-Zellen
Koordinieren die Immunreaktion
T-Supressorzellen
Bremsen die Immunantwort, hemmen die Funktion von B-Zellen und anderen T-Zellen
T-Gedächtnis-Zellen
Können bei erneutem Kontakt mit demselben Antigen sofort aktiviert werden und innerhalb weniger Stunden eine Immunreaktion auslösen
Cytotoxische T-Zellen
Erkennen und zerstören von Viren befallene Körperzellen und Tumorzellen
Natürliche Killerzellen
Erkennen und zerstören von Viren befallene Körperzellen und Tumorzellen


Als Sofortmaßnahme bei Erregerkontakt reagieren Makrophagen. Können diese den Erreger nicht eliminieren werden erfolgt eine akute Entzündungsreaktion, bei der weitere Abwehrzellen mobilisiert und aktiviert werden. Dafür werden lokale Blutgefäße erweitert, wodurch es zu Rötung und lokaler Temperaturerhöhung kommt. Neutrophilen Granulozyten und Momozyten gelangen aus dem Blut in das Gewebe. Die Durchlässigkeit der Gefäßwände für Flüssigkeiten und Proteine wird erhöht, daher kann es zu Schwellungen und Reizung der Schmerzrezeptoren kommen. Kann auch dadurch der Erreger nicht bekämpft werden erfolgt eine Reaktion der antigenspezifische Lymphozyten. Nach überstandener Infektion wird ein kleiner Teil der B-Zellen zu Gedächtniszellen. Diese zirkulieren im Blut oder überleben im Knochenmark und werden bei erneutem Erregerkontakt antikörperproduzierenden Zellen. Sie sind die Zellen der Sekundärantwort. Gedächtniszellen bilden dann mehr Antikörper mit höherer Aktivität als die Zellen der Primärantwort und reagieren wesentlich schneller (Schiebler & Korf 2007).

Abbildung 2: Schematische Darstellung der spezifischen Immunantwort



Einflüsse auf das Immunsystem

Das Immunsystem ist eine komplexe Organisation verschiedener Komponenten und Barrieren. Verschiedene Faktoren beeinflussen die Funktionsfähigkeit des Immunsystems. Chronischen Erkrankungen können das Immunsystem schädigen und herabsetzen. Zudem ist um die Funktion dieser Komponenten zu gewährleisten eine ausreichende Versorgung mit Nährstoffen nötig. Werden dem Körper essentielle Nährstoffe wie Mineralstoffe, Vitamine und Aminosäuren vorenthalten, kann es leicht zu Infektionen kommen. Ein Mangel an Energie nimmt ebenfalls negativen Einfluss. Dabei mindert ein Mangel an lebenswichtigen Nährstoffen nicht nur die Fähigkeit, Erreger abzuwehren sondern nimmt dem Körper auch die Möglichkeit, Schäden an körpereigenen Zellen vorzubeugen und zu reparieren. So kann bei Proteinmangel die Immunfunktion nicht ausreichend aufrecht erhalten werden (Daly 1990), welche unter anderem auch für Vernichtung entarteter Zellen zuständig ist.

Verschiedene Wirkstoffe tragen zu einem funktionstüchtigen Immunsystem bei. Regelmäßige Bewegung sorgt für eine funktionierende Verdauung und guten Stoffwechsel, was für das Immunsystem sehr wichtig ist.

Stress kann das Immunsystem negativ beeinflussen. (Artikel: Haltung - Stress)



Literatur

Daly JM, Reynolds J, Sigal RK, Shou J, Lieberman MD: Effect of dietary protein and amino acids on immune function. Crit Care Med 18 (1990) 86-93

Schiebler T.H., Korf H. (2007): Anatomie: Histologie, Entwicklungsgeschichte, makroskopische und mikroskopische Anatomie, Topographie, Steinkopff; Auflage: 10., vollst. überarb. Aufl. 2007