Das Immunsystem: Zellen, Gewebe, Funktion und Krankheit

Unser Immunsystem ist essentiell für unser Überleben. Ohne ein Immunsystem wäre unser Körper offen für Angriffe von Bakterien, Viren, Parasiten und mehr. Es ist unser Immunsystem, das uns gesund hält, während wir uns durch ein Meer von Krankheitserregern treiben lassen.

Dieses riesige Netzwerk von Zellen und Geweben ist ständig auf der Suche nach Eindringlingen, und sobald ein Feind gesichtet wird, wird ein komplexer Angriff gestartet.

Das Immunsystem ist über den ganzen Körper verteilt und umfasst viele Arten von Zellen, Organen, Proteinen und Geweben. Entscheidend ist, dass es unser Gewebe von fremdem Gewebe unterscheiden kann – Selbst von Nicht-Selbst. Auch tote und fehlerhafte Zellen werden vom Immunsystem erkannt und beseitigt.

Trifft das Immunsystem auf einen Krankheitserreger, z. B. ein Bakterium, einen Virus oder einen Parasiten, kommt es zu einer sogenannten Immunantwort. Wie das funktioniert, werden wir später erklären, aber zunächst stellen wir einige der Hauptakteure des Immunsystems vor.

Weiße Blutkörperchen

Weiße Blutkörperchen werden auch Leukozyten genannt. Sie zirkulieren im Körper in Blutgefäßen und den Lymphgefäßen, die parallel zu den Venen und Arterien verlaufen.

Weiße Blutkörperchen sind auf ständiger Patrouille und suchen nach Krankheitserregern. Wenn sie ein Ziel gefunden haben, beginnen sie sich zu vermehren und senden Signale an andere Zelltypen aus, damit diese das Gleiche tun.

Unsere weißen Blutkörperchen sind an verschiedenen Stellen im Körper gespeichert, die als lymphatische Organe bezeichnet werden. Dazu gehören die folgenden:

• Thymus – eine Drüse zwischen der Lunge und direkt unterhalb des Halses.
• Milz – ein Organ, das das Blut filtert. Es sitzt im oberen linken Teil des Abdomens.
• Knochenmark – befindet sich in der Mitte der Knochen, es produziert auch rote Blutkörperchen.
• Lymphknoten – kleine Drüsen, die über den ganzen Körper verteilt sind und durch Lymphgefäße miteinander verbunden sind.

Es gibt zwei Haupttypen von Leukozyten:

1. Phagozyten

Diese Zellen umschließen und absorbieren Krankheitserreger und bauen sie ab, sie fressen sie quasi auf. Es gibt mehrere Typen, darunter:

• Neutrophile – diese sind der häufigste Typ von Phagozyten und greifen eher Bakterien an.
• Monozyten – diese sind der größte Typ und haben mehrere Aufgaben.
• Makrophagen – diese patrouillieren nach Krankheitserregern und entfernen auch tote und sterbende Zellen.
• Mastzellen – sie haben viele Aufgaben, u. a. helfen sie, Wunden zu heilen und Krankheitserreger abzuwehren.

2. Lymphozyten

Lymphozyten helfen dem Körper, sich an frühere Eindringlinge zu erinnern und sie zu erkennen, wenn sie zurückkommen und erneut angreifen.

Lymphozyten beginnen ihr Leben im Knochenmark. Einige bleiben im Knochenmark und entwickeln sich zu B-Lymphozyten (B-Zellen), andere wandern in den Thymus und werden zu T-Lymphozyten (T-Zellen). Diese beiden Zelltypen haben unterschiedliche Aufgaben:

• B-Lymphozyten – sie produzieren Antikörper und helfen, die T-Lymphozyten zu alarmieren.
• T-Lymphozyten – sie zerstören gefährdete Zellen im Körper und helfen, andere Leukozyten zu alarmieren.

Wie eine Immunantwort funktioniert

Das Immunsystem muss in der Lage sein, Selbst von Nicht-Selbst zu unterscheiden. Es tut dies, indem es Proteine erkennt, die sich auf der Oberfläche aller Zellen befinden. Es lernt schon früh, eigene oder fremde Proteine zu ignorieren.

Ein Antigen ist jede Substanz, die eine Immunreaktion auslösen kann.

In vielen Fällen ist ein Antigen ein Bakterium, ein Pilz, ein Virus, ein Toxin oder ein Fremdkörper. Es kann aber auch eine unserer eigenen Zellen sein, die fehlerhaft oder abgestorben ist. Zunächst arbeitet eine Reihe von Zelltypen zusammen, um das Antigen als Eindringling zu erkennen.

Die Rolle der B-Lymphozyten

Sobald die B-Lymphozyten das Antigen entdeckt haben, beginnen sie, Antikörper abzusondern (Antigen ist die Abkürzung für „Antikörpergeneratoren“). Antikörper sind spezielle Proteine, die sich an bestimmte Antigene binden.

Jede B-Zelle stellt einen spezifischen Antikörper her. Zum Beispiel könnte eine Zelle einen Antikörper gegen die Bakterien bilden, die eine Lungenentzündung verursachen, und eine andere könnte das Erkältungsvirus erkennen.

Antikörper gehören zu einer großen Familie von chemischen Stoffen, die Immunglobuline genannt werden und die bei der Immunreaktion viele Rollen spielen:

• Immunglobulin G (IgG) – markiert Mikroben, so dass andere Zellen sie erkennen und mit ihnen umgehen können.
• IgM – ist Experte im Abtöten von Bakterien.
• IgA – sammelt sich in Flüssigkeiten wie Tränen und Speichel, wo es die Eintrittspforten in den Körper schützt.
• IgE – schützt vor Parasiten und ist auch für Allergien verantwortlich.
• IgD – bleibt an B-Lymphozyten gebunden und hilft ihnen, die Immunreaktion zu starten.

Antikörper binden sich an das Antigen, aber sie töten es nicht, sondern markieren es nur für den Tod. Das Töten ist die Aufgabe anderer Zellen, wie z. B. der Phagozyten.

Die Rolle der T-Lymphozyten

Es gibt verschiedene Typen von T-Lymphozyten:

Helfer-T-Zellen (Th-Zellen) – sie koordinieren die Immunantwort. Einige kommunizieren mit anderen Zellen, und einige stimulieren B-Zellen, mehr Antikörper zu produzieren. Andere locken weitere T-Zellen oder zellfressende Phagozyten an.

Killer-T-Zellen (zytotoxische T-Lymphozyten) – wie der Name schon sagt, greifen diese T-Zellen andere Zellen an. Sie sind besonders nützlich bei der Bekämpfung von Viren. Sie arbeiten, indem sie kleine Teile des Virus auf der Außenseite von infizierten Zellen erkennen und die infizierten Zellen zerstören.

Immunität

Das Immunsystem ist bei jedem Menschen anders, aber in der Regel wird es im Erwachsenenalter stärker, da wir zu diesem Zeitpunkt mehr Krankheitserregern ausgesetzt waren und eine stärkere Immunität entwickelt haben.

Deshalb neigen Jugendliche und Erwachsene dazu, seltener krank zu werden als Kinder.

Sobald ein Antikörper produziert wurde, verbleibt eine Kopie im Körper, so dass beim erneuten Auftreten desselben Antigens schneller reagiert werden kann.

Das ist der Grund, warum man bei manchen Krankheiten, wie z. B. Windpocken, nur einmal erkrankt, da der Körper einen Windpocken-Antikörper gespeichert hat, der bereit ist, ihn beim nächsten Auftreten zu zerstören. Dies wird Immunität genannt.

Es gibt drei Arten von Immunität beim Menschen, die angeborene, die adaptive und die passive Immunität:

Angeborene Immunität

Wir werden alle mit einem gewissen Grad an Immunität gegen Eindringlinge geboren. Das menschliche Immunsystem wird, ähnlich wie das vieler Tiere, vom ersten Tag an fremde Eindringlinge angreifen. Diese angeborene Immunität umfasst die äußeren Barrieren unseres Körpers – die erste Verteidigungslinie gegen Krankheitserreger – wie die Haut und die Schleimhäute von Rachen und Darm.

Diese Reaktion ist eher allgemein und unspezifisch. Gelingt es dem Erreger, dem angeborenen Immunsystem auszuweichen, tritt die adaptive oder erworbene Immunität in Kraft.

Adaptive (erworbene) Immunität

Dieser Schutz vor Krankheitserregern entwickelt sich, während wir durch das Leben gehen. Wenn wir Krankheiten ausgesetzt sind oder geimpft werden, bauen wir eine Bibliothek von Antikörpern gegen verschiedene Krankheitserreger auf. Dies wird manchmal auch als immunologisches Gedächtnis bezeichnet, da sich unser Immunsystem an frühere Feinde erinnert.

Passive Immunität

Diese Art der Immunität wird von einer anderen Quelle „geliehen“, aber sie hält nicht unbegrenzt an. Zum Beispiel erhält ein Baby Antikörper von der Mutter durch die Plazenta vor der Geburt und in der Muttermilch nach der Geburt. Diese passive Immunität schützt das Baby in den ersten Lebensjahren vor einigen Infektionen.

Impfungen

Bei der Immunisierung werden einer Person Antigene oder abgeschwächte Krankheitserreger so zugeführt, dass die Person nicht krank wird, aber dennoch Antikörper produziert. Da der Körper Kopien der Antikörper speichert, ist er geschützt, falls die Bedrohung später im Leben wieder auftauchen sollte.

Störungen des Immunsystems

Da das Immunsystem so komplex ist, gibt es viele Möglichkeiten, wie es schief gehen kann. Die Arten von Immunstörungen lassen sich in drei Kategorien einteilen:

Immundefekte

Diese entstehen, wenn ein oder mehrere Teile des Immunsystems nicht funktionieren. Immundefekte können auf verschiedene Weise verursacht werden, z. B. durch Alter, Fettleibigkeit und Alkoholismus. In Entwicklungsländern ist Unterernährung eine häufige Ursache. AIDS ist ein Beispiel für eine erworbene Immundefizienz.

In einigen Fällen können Immundefekte vererbt werden, z. B. bei chronischen granulomatösen Erkrankungen, bei denen die Phagozyten nicht richtig funktionieren.

Autoimmunität

Bei Autoimmunerkrankungen richtet sich das Immunsystem fälschlicherweise gegen gesunde Zellen, anstatt gegen fremde Krankheitserreger oder fehlerhafte Zellen. In diesem Szenario können sie nicht zwischen selbst und nicht-selbst unterscheiden.

Zu den Autoimmunkrankheiten gehören Zöliakie, Typ-1-Diabetes, rheumatoide Arthritis und Morbus Basedow.

Überempfindlichkeit

Bei einer Überempfindlichkeit reagiert das Immunsystem in einer Weise über, die gesundes Gewebe schädigt. Ein Beispiel ist der anaphylaktische Schock, bei dem der Körper so stark auf ein Allergen reagiert, dass dies lebensbedrohlich sein kann.

Kurz und bündig

Das Immunsystem ist unglaublich kompliziert und absolut überlebenswichtig für uns. Mehrere verschiedene Systeme und Zelltypen arbeiten (die meiste Zeit) im gesamten Körper perfekt synchron, um Krankheitserreger abzuwehren und abgestorbene Zellen aufzuräumen.