Was ist das spezifische Immunsystem?

Das Immunsystem oder Abwehrsystem schützt den Körper vor Schäden durch Krankheitserreger (zum Beispiel Viren, Bakterien), vor fremde Substanzen (zum Beispiel Pollen, giftige Stoffe) oder vor körpereigene Zellen, die bösartig entartet sind. Alle Strukturen, die von unserem Körper abgewehrt werden, werden Antigenegenannt.

Unser Körper ist ständig damit beschäftigt Erreger abzuwehren. Kommen durch eine kleine Schnittwunde Bakterien in den Körper, werden sie sofort bekämpft. Zellen, die plötzlich entarten, müssen vernichtet werden. Viren werden häufig daran gehindert, die Schleimhaut zu durchdringen und uns zu infizieren. Diese Vorgänge laufen ständig ab. Bewusst ist es den meisten Menschen nicht, wie effektiv unser Immunsystem Tag für Tag seine Arbeit leistet.

Unterschieden werden

• das unspezifische (angeborene) Immunsystem und
• das spezifische (erworbene) Immunsystem.

Das unspezifische Abwehrsystem richtet sich gegen alles, was als fremd erkannt wird (ohne vorher stattgefundenen Kontakt zu dem Fremdling) und versucht in den Körper einzudringen. Es ist damit die erste Barriere zum Schutz vor Krankheitserreger. Zum unspezifischen Immunsystem zählen äußere Barrieren (Haut, Speichel) und innere Mechanismen (Interferone, Fresszellen), die sich direkt mit eingedrungenen Erregern auseinander setzen.

Das unspezifische Immunsystem ist bereits bei Geburt vorhanden und reagiert schnell, aber nicht effektiv auf Eindringlinge. Daher wird bei Erregerkontakt das spezifische Immunsystem aktiviert. Bis das spezifische Immunsystem seine volle Wirkung entfaltet dauert es Stunden bis Tage. Dann wird eine gezielte und sehr effektive Bekämpfung der Erreger möglich.

Ein großer Vorteil unseres spezifischen Immunsystems ist das immunologische Gedächtnis. Bestimmte weiße Blutkörperchen (Lymphozyten) sind in der Lage Informationen über den Eindringling zu speichern. Bei einem erneuten Kontakt mit dem Eindringling reagieren sie sofort und können eine Infektion abwehren. Das ist der Grund, warum wir einige Infektionen nur einmal in unserem Leben bekommen. Ohne das immunologische Gedächtnis wären Impfungen nicht möglich.

Diese Aufgaben des spezifischen Immunsystem erfüllen verschiedene Zellen:

• die weißen Blutkörperchen (B-Lymphozyten und T-Lymphozyten)
• Fresszellen (Granulozyten, Monozyten und Makrophagen)
• Antikörper

Alle Substanzen, die eine Abwehrreaktion hervorrufen, also das Immunsystem aktivieren, werden Antigene genannt.

Zusammensetzung des spezifischen Immunsystems

Bestandteile des spezifischen Immunsystems erkennen bestimmte fremde (gefährliche) und körpereigene entartete Strukturen und vernichten sie. Die spezifische Abwhr setzt immer dann ein, wenn die unspezifische Abwehr versagt hat. Zur Erfüllung dieser Aufgabe werden folgende Gruppen unterschieden:

1. Spezifische zelluläre Immunantwort
2. Spezifische humorale Immunantwort

Spezifische zelluläre Abwehr

Die wichtigsten Zellen der spezifischen Immunantwort sind die Lymphozyten, eine Untergruppe der weißen Blutkörperchen (Leukozyten). Sie erkennen ganz bestimmte fremde oder körpereigene Strukturen und vernichten sie mitsamt der zugehörigen Zelle oder dem Erreger. Unterschieden werden die T-Lymphozyten (T von Thymus als Reifungsort) und die B-Lymphozyten (B von bone marrow, reifen im Knochenmark). Die T-Lymphozyten sind für die spezifische zelluläre Abwehr verantwortlich. Die B-Lymphozyten dagegen für die spezifische humorale Abwehr.

T-Lymphozyten erfüllen verschiedene Aufgaben. T-Lymphozyten richten sich gegen:

• Körperzellen, die von Viren befallen sind
• körpereigene, entartete Zellen (Tumorzellen)
• transplantierte Organe

Die Abwehr von Körperzellen, die von Viren befallen sind und entartete Zellen ist erwünscht. Dagegen stellt die Abwehrreaktion von transplantieren Organen ein Problem dar.

Erkennt ein T-Lymphozyt eine kranke Zelle, dann wird er aktiviert. Dazu muss der Rezeptor des T-Lymphozyten zu der Oberflächenstruktur der kranken Zellen passen. Ein aktivierter T-Lymphozyt entwickelt sich zu:

• T-Helferzelle und
• zytotoxische T-Zelle (T-Killerzelle)

Zytotoxische T-Lymphozyten können sie mit Viren infizierte oder bösartige, körpereigene entartete Zellen (Tumorzellen) direkt abtöten. Sie erkennen kranke Zellen an der Oberflächenstruktur und befestigen sich an Oberflächenstruktur der kranken Zelle. Sie schütten unter anderem Perforin aus, das die Zellmembran der kranken Zelle zerstört. Diesen Vorgang bezeichnet man als Apoptose.

Die T-Helferzellen vermehren sich derweil und schütten Zytokine aus. Zytokine versetzen alle beteiligten Alarmsysteme in Alarmbereitschaft. Sie können als chemische Alarmgeber bezeichnet werden. Zu den Zytokinen gehören die Interleukine und Interferone. Sie lösen als Botenstoffe unterschiedlich Abwehrmechanismen im Körper aus.

Einige T-Helferzellen werden zu T-Gedächtniszellen. Sie können sich den Erreger jahrzehntelang merken. Im Falle einer erneuten Infektion sind sie in der Lage viel schneller den Erreger abzuwehren.

Spezifische humorale Abwehr

Die spezifische humorale Immunantwort richtet sich gegen schädliche Fremdkörper wie Gifte, Bakterien oder Viren. Der Begriff Humor hat im Lateinischen die Bedeutung Feuchtigkeit oder Flüssigkeit. Bei der humoralen Abwehr geht es also um die Immunantwort unseres Körpers in unserem Körperflüssigkeiten. Dazu gehören unter anderem Das Blut und die Lymphe.

Das Ziel der humorale Abwehr des spezifischen Immunsystems ist es, viele Antikörper zu bilden. B-Lymphozyten übernehmen diese Aufgabe. Sie bilden Antikörper, die im internationalen Sprachgebrauch auch Immunglobuline genannt werden.

Entdeckt ein B-Lymphozyt einen Erreger, dann wird er kurzzeitig aktiviert. Er präsentiert das Antigen (bestimmte Strukturen des Eindringlings) an seiner Oberfläche. An diesem Antigen bindet sich eine passende T-Helferzelle. Erst diese bewirkt, dass sich der B-Lymphozyt vollständig aktiviert. Gleichzeitig werden eine ganze Menge von Zytokinen ausgeschüttet, die als Alarmgeber unser Immunsystem informieren.

Der B-Lymphozyt klont sich. Dabei differenzieren sich die meisten Zellen zu  sogenannten Plasmazellen. Plasmazellen sind darauf spezialisiert, Antikörper zu bilden. Sie geben diese in Blut und Lymphe ab. Jede Plasmazelle kann pro Sekunde 2000 Antikörper produzieren. Das ist eine unfassbare Zahl.

Die Antikörper passen zur Zelle, die bekämpft werden soll. Sie verbinden sich mit den Proteinen auf der Oberfläche des Antigens. Die Antigene verklumpen und werden so funktionsunfähig. Diesen Vorgang bezeichnet man als Agglutination. Sie werden dadurch auch markiert, um von Fresszellen besser erkannt und beseitigt zu werden. Dieser Vorgang wird als Opsonierungbezeichnet.

Wie auch bei den T-Lymphozyten werden aus einigen B-Lymphozyten sogenannte B-Gedächtniszellen. Sie können sich die Information über den Erreger speichern und im Fall einer erneuten Infektion viel schneller reagieren.

Zytokine (Interleukine und Interferone)

Um eine Immunabwehr in Gang zu bringen, werden vom Körper Botenstoffe eingesetzt. Von T-Lymphozyten freigesetzte Botenstoffe sind Zytokine. Zu den bekanntesten Zytokinen gehören die Interleukine und die Interferone.

Es gibt viele Interleukine mit verschiedenen Funktionen. Sie regen Zellen zu Reifung, Wachstum oder Teilung an oder verhindern es. Wenn T-Helferzellen ein Antigen erkennen, setzen sie zum Beispiel Interleukin 2 frei. Dies ist ein sehr wichtiger Botenstoff und bewirkt eine Aktivierung und Teilung von T-Lymphozyten (also ein Signal, das auf sich selbst wirkt und dafür sorgt, dass mehr T-Lymphozyten gebildet werden). Auch B-Lymphozyten und natürliche Killerzellen werden durch Interleukin 2 zur Reifung und Teilung angeregt. Interleukine sorgen dafür, dass bei einer Infektion mit Krankheitserregern ausreichend Zellen für eine angemessene Immunreaktion zur Verfügung stehen.

Die Interferone stellen eine weitere Gruppe wichtiger Botenstoffe dar. Unterschieden werden

• Alpha-Interferone
• Beta-Interferone
• Gamma-Interferone.

Es handelt sich um Proteine, die eine antivirale, immunstimulierende und antitumorale Wirkung haben.

Alpha-Interferone

Alpha-Interferone werden nach Erkennung viraler oder bakteriellen DNA durch verschiedene Zellen gebildet. Infizierte Zellen werden durch Interferon Alpha aktiviert. So wird die Vermehrung der Erreger verhindert und die befallene Zelle ist für T-Lymphozyten leichter angreifbar.

Beta-Interferone

Beta-Interferon wird von Zellen des Bindegewebes gebildet und hat ähnliche Funktionen wie Alpha-Interferone.

Gamma-Interferone

Gamma-Interferon wird von T-Helferzellen gebildet nachdem sie Kontakt zu einer antigenpräsentierenden Fresszelle hatten (Fresszelle, die Krankheitserreger zerlegt und Teile davon auf der Oberfläche präsentiert). Hauptaufgabe ist die Aktivierung der Makrophagen und damit eine unterstützende und stimulierende Wirkung auf die zelluläre Immunantwort.

Antikörper (Immunglobuline)

Antikörper spielen in der Immunabwehr eine große Rolle, sie werden auch Immunglobuline genannt. Es gibt eine unglaubliche Vielzahl von unterschiedliche Antikörper, die unser Körper produzieren kann. Insgesamt sind es ungefähr 260 Millionen unterschiedliche Arten von Antikörpern. Unser Körper ist somit in der Lage für fast jedes Antigen, einen passenden Antikörper herzustellen.

Antikörper werden von reifen B-Lymphozyten, sogenannten Plasmazellen, gebildet. Sie sind in der Lage

• Antigene zu neutralisieren,
• Fremdlinge für Fresszellen zu markieren (Opsonierung) und
• das Komplementsystem, ein Teil unseres angeborenen Immunsystems, zu aktivieren.

Oft stellen fremde Stoffe, die in unserem Körper eindringen, keine Gefahr für uns dar. Viel häufiger ist es leider der Fall, dass die Immunantwort unseres Körpers auf fremde Stoffe, uns krank macht. Das ist bei Allergien oder Autoimmunerkrankungen der Fall.

Nach Bedeutung, Struktur und Vorkommen werden sie in folgende Klassen unterteilt:

Immunglobulin G (IgG)

Mit 75 Prozent aller Antikörper tritt das Immuglobolin G am häufigsten auf. Immunglobulin G (igG) befindet sich vor allem im Blut (Serum) oder auf der Oberfläche von reifen B-Lymphozyten. Sie entwickeln sich während der Immunantwort aus Immunglobulin M und arbeiten besonders gerichtet gegen Eindringlinge. Immunglobuline G sind sehr langlebig und geben in der Blutuntersuchung Hinweise auf den Verlauf einer Erkrankung.

Immunglobuline G sind bei einer länger zurück liegenden Erkrankung erhöht, Immunglobuline M steigen zu Beginn einer Infektion.

Erst drei Wochen nach einer Infektion lässt sich Immunglobulin G nachweisen. Bei einer erneuter Infektion mit dem gleichen Erreger wird Immunglobin G sehr schnell produziert und kann einen erneuten Ausbruch der Erkrankung verhindern.

Ein IgG-Nachweis zeigt eine durchgemachte Infektion oder Impfung an. Lässt sich zum Beispiel das anti-Masern-Virus-IgG nachweisen, zeigt das eine durchgemachte Maserninfektion an.

Sehr interessant ist, dass Immunglobulin G während einer Schwangerschaft die Plazenta durchdringen kann. So kommt es auch in den Blutkreislauf des ungeborenen Kindes und bietet dem Kind ebenfalls Schutz vor Infektionen. Dieser Schutz hält bis zu drei Monaten nach der Geburt an.

Immunglobulin A (IgA)

Immunglobulin A findet sich auf den Schleimhäuten von Atemwegen, Augen, Magen-Darm-Trakt, Urogenitaltrakt und speziellen Drüsen rund um die Brustwarze der Mutter. Krankheitserreger und Allergene werden in vielen Fällen von IgA abgewehrt und gelangen so gar nicht in den Körper. IgA ist ein wichtiger Bestandteil zum Schutz vor dem Eintritt von Fremdlingen über die Schleimhäute. Mit ungefähr 17 Prozent ist Immunglobulin A ein Antikörper, der häufig auftritt. Über die Milch der stillenden Mutter bietet es dem Kind ebenfalls Schutz.

Immunglobulin M (IgM)

Immunglobulin M (IgM) kommen in Blut oder auf der Oberfläche von B-Lymphozyten, als erster sogenannter B-Zellrezeptor zu Beginn einer Infektion vor. Im weiteren Verlauf einer Infektion entwickeln sich aus Immunglobulinen M die anderen Immunglobuline (sogenannter Klassenswitch). Die Konzentration von Immunglobulin M sinkt, die Konzentration von Immunglobulin G steigt. Erhöhte Immunglobulin-M-Werte geben Hinweise auf das Vorliegen einer frischen Infektion. Bei einer Zweitinfektion mit gleichen Erreger bleibt die Immunglobulin-M-Konzentration niedrig.

Immunglobulin D (IgD)

Immunglobulin D (IgD) kommt in sehr geringer Konzentration im Blut vor. Das IgD ist Bestandteil der B-Lymphozyten. Es wird produziert, wenn die B-Lymphozyten das Knochenmark verlassen. Immunglobulin D bindet und aktiviert basophile Granulozyten und Mastzellen. Seine Bedeutung ist noch nicht vollständig geklärt. Es scheint eine Bedeutung zu haben für die Differenzierung der B-Lymphozyten in Plasmazellen und B-Gedächtniszellen. Seine genaue Funktion ist aber weiterhin nicht hundertprozentig geklärt.

Immunglobulin E (IgE)

Immunglobulin M ist ein äußerst spezialisierter Antikörper. Es spielt bei der Abwehr von Wurminfektionen (Parasiten) und bei der Entstehung von Allergien eine große Rolle. Immunglobulin E ist in sehr geringer Konzentration nachweisbar. Lediglich 0,001 Prozent aller Immunglobuline sind Immunglobulin E (IgE). Immunglobulin E findet man in sogenannten Mastzellen, die unter Haut und Schleimhaut liegen.

IgE bringt Mastzellen dazu, Histamin freizusetzen. Histamin wirkt gefäßerweiternd. Es erleichtert das Herankommen anderer Immunzellen in den betroffenen Bereich. Die Ausschüttung von Histamin führt zu Juckreiz oder Rötung. IgE ist membrangebunden und im Blut praktisch nicht vorhanden.

Ablauf der spezifischen Immunreaktion

Damit die gesamte Immunreaktion geordnet abläuft, stehen die Abwehrsysteme in Wechselbeziehungen zueinander. Durch direkten Kontakt der Zellen untereinander oder über Botenstoffe (zum Beispiel Interleukine, Interferone) können sie sich gegenseitig aktivieren oder hemmen.

Gelingt es Erregern über die äußere Barriere (Haut, Schleimhaut, Enzyme in Speichel) in den Körper einzudringen, reagiert zunächst die unspezifische Abwehr. Fresszellen (Makrophagen) nehmen den Eindringling auf und zerlegen ihn. Dieser Vorgang wird Phagozytosegenannt. Wenn die unspezifische Immunabwehr es nicht schafft, den Erreger zu beseitigen, dann dringen die Erreger in den Körper ein (zum Beispiel im Lymphsystem). In diesem Fall wird die spezifische Immunabwehr aktiviert. Es kommt durch gezielten Angriff von den Zellen der spezifischen Immunreaktion oder durch die Freisetzung von schädlichen Substanzen zur direkten Erregerbekämpfung. Außerdem werden Antikörper produziert, die sich an die Oberfläche des Eindringlings anheften, ihn bewegungsunfähig und für weitere Zellen zur Zerstörung sichtbar machen.

Nach abgelaufener Immunreaktion bleiben Antikörper erhalten, B-Lymphozyten und T-Lymphozyten werden zu Gedächtniszellen. Die Gedächtniszellen können auf eine erneute Infektion mit dem Erreger schneller und effektiver reagieren.

Einflüsse auf das Immunsystem

Ob es nach einer Infektion mit einem Krankheitserreger tatsächlich zu einer Erkrankung kommt, hängt von Menge und Virulenz (krankmachende Eigenschaften) des Eindringlings und dem Zustand des Immunsystems ab. Mit zunehmendem Alter nimmt die körpereigene Abwehr ab. Im Alter treten Infektionskrankheiten häufiger auf oder nehmen einen schwereren Verlauf. Auch Krebserkrankungen treten durch eine schwächere Immunabwehr (Bekämpfung entarteter Zellen) häufiger auf.

Medizinische Verwendung

Bei einer Impfung werden Antigene in abgeschwächter lebendiger oder abgetöteter Form verabreicht. Das Immunsystem reagiert mit der Produktion von Antikörpern. Kommt es zu einer echten Infektion mit dem Krankheitserreger liegen die passenden Antikörper bereits vor und können sehr schnell nachproduziert werden. So wird eine Ausbreitung der Erkrankung verhindert.

Das im Körper von T-Helferzellen produzierte Interleukin 2 wird in der Krebsimmuntherapie eingesetzt. Ziel ist es, Zellen zu aktivieren, die auch Tumorzellen ausschalten.

Interferone werden zur Behandlung von Viruserkrankungen (zum Beispiel Virushepatitis), Multipler Sklerose oder Tumorbehandlung verabreicht. In der Krebstherapie bewirken sie eine Hemmung der gesteigerten Teilungsaktivität von Tumorzellen und eine Aktivierung von Zellen, die entartete Zellen direkt abtöten.

Immunsystem stärken

Durch eine ausgewogene Ernährung kann man das Immunsystem positiv beeinflussen. In Obst befinden sich die für das Immunsystem sehr wichtigen Vitamine A, C, D und E. Obst sollte täglich auf dem Speiseplan stehen. Wichtig sind ebenfalls die Spurenelemente Eisen und Zink.