Was ist das Immunsystem? Die Grundlagen.

To view this post in english click here/ Für die englische Version hier klicken:

Das Immunsystem schützt uns vor Krankheiten, die durch Bakterien, Viren, Pilze oder auch Parasiten verursacht werden. Diese Organismen werden auch Pathogene oder Krankheitserreger genannt.

Um diese schwierige Aufgabe zu erfüllen, hat der Körper mehrere ausgeklügelte Abwehrreihen entwickelt. Grob, können wir zwischen der angeborenen Immunantwort und der adaptiven (erworbenen) Immunantwort unterscheiden. Die Bestandteile der angeborenen Immunantwort können Krankheitserreger sofort angreifen und uns vor ihnen schützen. Die adaptive Immunantwort hingegen braucht länger um aktiviert zu werden, kann dann aber viel spezifischer auf die jeweiligen Krankheitserreger reagieren und zur effizienteren Tötung des Eindringlings beitragen.

Im Einzelnen muss ein Krankheitserreger die folgenden Verteidigungslinien passieren um uns krank machen:

  1. Physische Barrieren:

Die ersten Verteidigungslinien sind feste physische Barrieren wie die Haut. Einige dieser Hindernisse produzieren chemische Substanzen, die Krankheitserreger abtöten können. Beispiele hierfür sind der niedrige pH-Wert im Magen und Enzyme wie Lysozym, die in Spuke und Schweiß zu finden sind und Bakterien zerstören können, bevor sie in den Körper gelangen.

  1. Zellen des angeborenen Immunsystems

Wenn Erreger die erste Barriere durchbrechen, beispielsweise durch einen Schnitt in der Haut, sind Leukozyten zur Stelle. Diese Zellen sind Teil der angeborenen Immunantwort und erkennen eine Vielzahl von Strukturen, die verschiedene Krankheitserreger gemeinsam haben – dass macht sie zu unspezifischen aber sehr schnellen Abwehrzellen. In den meisten Fällen sind Monozyten, Makrophagen und Neutrophile die ersten Zelltypen am Ort des Geschehens – und sie haben eine einfache Lösung um mit den Eindringlingen fertig zu werden: Sie essen sie!

monocytes+Gerps

Monozyten fressen auch im Labor – hier grün leuchtende Hefepartikel.

Aber nicht nur das – Monozyten, Makrophagen und Neutrophile geben auch Botenstoffe (Zytokine genannt) ab, die mehr Zellen rekrutieren. Dieser Prozess wird Entzündung genannt. Die Zellen töten die Eindringlinge in dem sie die Erreger auffressen und Substanzen freisetzen, die die Krankheitserreger töten.

  1. Weitere Bestandteile des angeborenen Immunsystems

Aber die angeborene Immunantwort besteht nicht nur aus Zellen – es stehen auch andere nicht-zelluläre Komponenten im Blut bereit um uns vor Krankheitserregern zu schützen. Das wichtigste ist das Komplementsystem – eine biologische Kaskade bestehend aus mehr als 20 Molekülen. Nach Aktivierung der Kaskade, kann diese Löcher in die Erreger stechen, die zur Zerstörung der Krankheitserreger führen. Darüber hinaus dienen einige Moleküle der Kaskaden als Zytokine und können zur Rekrutierung von Leukozyten beitragen.

Könnt ihr das Leitmotiv erkennen? Alle Teile des Immunsystems arbeiten zusammen – sie rufen um HILFE! in Form von mehr Zellen und Molekülen, um die Krankheitserreger zu töten und unseren Körper zu schützen.

  1. Adaptive Immunantwort

Kann das angeborenen Immunsystem nicht alle eindringenden Krankheitserreger schnell töten schreitet das adaptive Immunsystem, in Form von Lymphozyten, sogenannte T-Zellen und B-Zellen, ein. Diese Zellen sind spezifisch für ein eindringendes Pathogen – jede T- und B-Zellen kann nur dann aktiviert werden, wenn es dem für sich spezifischen Antigen begegnet. Antigene sind Moleküle die nur von einem spezifischen Bakterium oder Virus gebildet werden. Du kannst dir das wie ein Puzzle vorstellen – nur bestimmte Stücke werden zusammen passen!

Slide2

Jedes Antigen kann nur wenige, spezifische T-Zellen aktivieren.

Um es noch etwas komplizierter zu machen können T-Zellen Krankheitserreger nicht direkt erkennen, sondern nur mittels sogenannter Antigen-präsentierender Zellen. Aber keine Sorge, das ist nur ein anderer Name für Zellen des angeborenen Immunsystems. Wie ihr euch erinnert, können diese Zellen Krankheitserreger auffressen. Aber Leukozyten töten die Erreger dabei nicht nur, nein, sie verarbeiten ihre “Nahrung” auch und zeigen kleine Teile von ihr auf ihrer Zelloberfläche. Dadurch können die Leukozyten den T-Zellen zeigen was sie gegessen haben und damit welcher Krankheitserreger den Körper angreift.

Einmal aktiviert können T-Zellen Erreger entweder mittels Abgabe toxischer Substanzen töten oder durch die Produktion von Botenstoffen den Entzündungsprozess weiter verstärken.

Aktivierte B-Zellen produzieren sogenannte Antikörper, kleine Moleküle, die bakterielle Giftstoffe neutralisieren können, um Schaden am gesunden Gewebe zu vermeiden. Des weiteren markieren Antikörper Krankheitserreger für die Zerstörung durch Makrophagen und das Komplementsystem.

Jetzt fragt ihr euch vielleicht, warum diese spezifische Reaktion nicht sofort verfügbar ist um die angeborene Immunantwort zu unterstützen. Das ist einfach eine Platzfrage. Jeder Lymphozyt ist spezifisch für ein Antigen. Um es zu ermöglichen, dass B- und T-Zellen Millionen verschiedene Antigene erkennen können, kann jede spezifische B- und T-Zelle nur in begrenzter Zahl vorhanden sein. Erst wenn sie ihre Antigene treffen, teilen sich die Zellen, um eine größere Anzahl von spezifischen B- und T- Zellen zu produzieren und eine effiziente Antwort zu ermöglichen! Und das bedarf Zeit, etwa 5-7 Tage.

Was passiert, wenn die Eindringlinge beseitigt sind?

Die meisten Immunzellen die an der Zerstörung des Eindringlings beteiligt sind, entstehen während des Infekts neu – durch Teilung der vorhandenen Zellen nach dem ersten Kontakt mit dem Krankheitserreger. Wenn diese Zellen ihre Arbeit getan haben, sterben sie um Platz für andere Zellen und die Erkennung von möglichen neuen Bedrohungen zu machen.

Aber nicht alle Zellen sterben, ein kleiner Anteil der T- und B-Zellen sind in der Lage zu überleben und werden sogenannte Gedächtnis-Zellen. Diese Zellen sind hoch spezialisiert und ermöglichen eine schnellere und effektivere Reaktion im Falle einer erneuten Infektion mit dem gleichen Erreger.

Dies sind die Grundlagen des Immunsystems, und wir werden in den kommenden Blogs noch mehr ins Detail gehen. Wenn ihr aber schon jetzt irgendwelche Fragen habt, lasst es uns wissen und wir werden unser Bestes tun, um sie zu beantworten!

Advertisements

2 Comments Add yours

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s