• Klinik

Immunsystem (Immunreaktion)

Abstract

Der Mensch steht als Lebewesen im ständigen Stoffaustausch mit der Umwelt (Atmung, Nahrungsaufnahme). Daher besteht auch immer die Gefahr, dass pathogene Erreger in den Organismus gelangen. Zum Schutz vor Erkrankungen verfügt der Mensch über ein komplexes Immunsystem, das viele verschiedene Mechanismen nutzt. So stellen beispielsweise die Haut und Schleimhaut eine mechanische und die Magensäure eine chemische Barriere dar. Komplex sind die vielfältigen Zellen des Immunsystems, die sowohl angeborene, unspezifische Fähigkeiten zur Eliminierung von Erregern besitzen, als auch durch ihre Lernfähigkeit eine erworbene Immunität ausbilden können. Letzteres macht man sich durch Impfungen zunutze, bei denen diese Immunität durch eine gezielte Darbietung von unschädlich gemachten Antigenen induziert wird.

Angeborene Immunantwort

  • Definition: Die angeborene Immunantwort basiert auf bei Geburt vorhandenen physikalischen, chemischen, zellulären sowie humoralen Abwehrmechanismen gegen Krankheitserreger. Sie benötigt keine Prägung oder Adaptation an spezifische Antigene und ist somit direkt nach Kontakt zum Erreger aktiv. Da keine erregerspezifische Anpassung der Reaktion stattfindet, wird sie auch als unspezifische Immunreaktion bezeichnet.

Physikalische, chemische und biologische Mechanismen

Zelluläre Mechanismen

Humorale Mechanismen

Die humoralen Mechanismen der angeborenen Immunantwort basieren auf Proteinen, die im Blut zirkulieren. Sie werden überwiegend von Zellen des Immunsystems gebildet und stellen nicht selten den Erstkontakt zum eingedrungenen Erreger her. Ihre Funktion besteht somit insbesondere in der Initiierung einer weitergehenden Immunantwort durch:

  • Vasodilatation und Erhöhung der Gefäßpermeabilität → Erhöhte Durchblutung
  • Aktivierung, Proliferation und Anlocken (Chemotaxis) von Immunzellen
  • Abtötung des Erregers

Einteilung der an der Entzündungsreaktion beteiligten Plasmaproteine

Akute-Phase-Proteine

→ siehe Akute-Phase-Reaktion

Komplementsystem
Proinflammatorische Zytokine

Erworbene Immunantwort

Definition: Die erworbene Immunreaktion beruht auf antigenspezifischen Zellen, die, bevor sie in Aktion treten können, eine Aktivierung benötigen. Diese Aktivierung verläuft zumeist über eine Antigenpräsentation durch das angeborene Immunsystem. Die erworbene Immunreaktion ist somit der angeborenen nachgeschaltet und daher langsamer, aufgrund des hohen Spezialisierungsgrades aber effektiver. Erfolgt im Laufe des Lebens eine Reinfektion mit dem gleichen Erreger, erkennt das erworbene Immunsystem diesen umgehend und kann so hochspezifisch und schnell eine Infektionsausbreitung verhindern. Die verschiedenen Reaktionswege der erworbenen Immunität sind recht fest an die drei Subtypen der T-Zellen gekoppelt, in Ausnahmefällen kann aber auch die B-Zelle unabhängig von T-Zellen aktiviert werden und eine Immunantwort auslösen.

Die Zellen des erworbenen Immunsystems (B-Zellen, T-Zellen) sind auf eine externe Stimulation angewiesen!

  1. Direkte Zelllyse oder Einleitung der Apoptose durch Perforine und Proteasen von zytotoxischen T-Zellen (CD8-positiv)
  2. Zellulär vermittelte Typ-1-Reaktion durch TH1-Zellen
  3. Humorale Typ-2-Reaktion durch TH2-Zellen
  4. T-Zell-unabhängige Aktivierung der B-Zelle
    • Selten kann die B-Zelle nach Erkennen und Internalisieren ihres Antigens in einen aktivierten Zustand übergehen
    • Führt nur zur IgM-Bildung, kein Ig-Switch

Übersicht: Immunglobuline (Antikörper)

Struktur Charakteristika Beispiele und klinische Relevanz
IgM Pentamer
  • Größter Antikörper
  • Wird früh gebildet (Hinweis auf frische Infektion) und bindet Komplement-Faktoren
IgG Monomer
  • Größter Anteil der Antikörper
  • Bedeutung: Bildet sich im Verlauf (IgM-IgG-Switch) und sichert die langfristige Immunität → Titer-Bestimmung zur Kontrolle
  • Teilweise sekretorisch, teils an die Oberfläche der Lymphozyten gebunden
  • PlazentagängigNestschutz
IgA Monomer oder Dimer
  • Findet sich insbesondere auf Schleimhautoberflächen und in Körperflüssigkeiten
IgE Monomer
IgD Monomer
  • Befindet sich v.a. auf der Oberfläche von reifen B-Lymphozyten
  • Bedeutung: Nicht eindeutig geklärt

Autoimmunität

  • Definition: Als Autoimmunität wird eine Immunreaktion gegen körpereigene Zellen bezeichnet, die aus dem Verlust der immunologischen Toleranz resultiert.
  • Vermutete Pathogenese: Autoreaktive B-Lymphozyten werden physiologischerweise im Knochenmark, in der Milz oder den Lymphknoten eliminiert. T-Lymphozyten, die körpereigene Zellen attackieren, werden entweder im Thymus aussortiert oder gehen in der Peripherie aufgrund fehlender Stimulation zugrunde. Versagen die Selektionsmechanismen, kommt es zu einer Attacke von Immunzellen gegen körpereigene Zellen. Es entsteht eine autoimmune Entzündung.
  • Epidemiologie: Frauen sind i.d.R. deutlich häufiger von Autoimmunerkrankungen betroffen
  • Ursachen
  • Folgen
    • Das Vorhandensein autoreaktiver B-Lymphozyten bewirkt eine Produktion irregulärer Antikörper, die verschiedene Erkrankungen auslösen können und als diagnostisches Mittel eingesetzt werden (→ Beispiele siehe Tabelle). Bei T-Zell-vermittelten Autoimmunreaktionen sind i.d.R. keine spezifischen Antikörper nachweisbar (z.B. bei multipler Sklerose).
Ziel des Auto-Antikörpers Möglicher Nachweis bei
Beispiel aus dem rheumatischen Formenkreis
Rheumafaktor Fc-Teil am IgG-Molekül
Antinukleäre Antikörper (ANA) Nukleäre Antigene
Antineutrophile zytoplasmatische Antikörper (ANCA) Zytoplasmatische Antigene
Weitere Beispiele
Thyreoid-Peroxidase-Antikörper (TPO-AK) Thyreoid-Peroxidase
TSH-Rezeptor-Autoantikörper (TRAK) TSH-Rezeptor
Transglutaminase-Antikörper Gewebstransglutaminase im Darm

Immundefekte

Immundefekt Erkrankungsbeispiel

Erhöhte Infektanfälligkeit für

Antikörpermangel

Komplementdefekt

Granulozytendefekt

Defekt der zellulären Immunität