Immunsystem

Synonyme im weitesten Sinne

Angeborene Immunabwehr, erworbene Immunabwehr, köpereigenes Abwehrsystem, Antikörper, Knochenmark, Thymus, Milz, Lymphknoten, Komplementsystem, Monozyten, Granulozyten, Mastzellen, Makrophagen, Killerzellen, Lymphzellen, Lymphozyten, B-Zellen, T-Zellen, CD8+-Zellen, T-Helferzellen, Dendritische Zellen, Lymphsystem

Englisch: immune system

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Definition

Das Immunsystem ist ein in seinem Ganzen über Jahrmillionen entstandenes System zum Schutz des Menschen vor Erregern wie Bakterien, Pilze, Viren oder Parasiten (z.B. bestimmte krankheitserregende Würmer). Wie der Mensch im Gesamten hat sich das Immunsystem im Laufe der Evolution ebenso weiterentwickelt.

Man unterscheidet das angeborene vom erworbenem Immunsystem. Beide Teile des Immunsystems sind über komplexe Mechanismen miteinander verbunden, so dass eine strikte Trennung zwischen den beiden Teilen schwer und vereinfachend wäre.

Einteilung

Das Immunsystem ist ein kompliziertes Zusammenspiel zwischen verschiedenen Organen, wie dem Thymus, der Milz, den Lymphknoten, dem Blinddarm, dem Knochenmark und den weißen Blutzellen. Die Immunzellen des Immunsystems werden in diesen Organen gebildet oder zum Kampf gegen eingedrungene Erreger „rekrutiert“. Eine enorm wichtige Errungenschaft der Evolution ist das Entstehen eines „Gedächtnisses“ des Immunsystems. So können eingedrungene Erreger bei einem zweiten Eindringen in den Körper schneller beseitigt werden, da die Zellen sich an diese „erinnern“. Der Körper kann sich zunächst durch verschiedene Barrieren vor dem Eindringen krankheitserregender Keime schützen. Eine wichtige Komponente des Immunsystems ist dabei (und wird häufig vernachlässigt) die Haut (übrigens das größte Organ des Körpers). Dadurch, dass die Haut eher sauer ist (sog. pH-Wert zwischen 4.0-6.5), können die meisten Viren, Bakterien, Pilze und Parasiten schon diese Barriere nicht durchdringen. Sie ist in etwa vergleichbar mit alten Stadtmauern, die die Einwohner vor Angreifern schützten. Diese alten Stadtmauern hatten oft eine bestimmte Anzahl von Soldaten, die diese verteidigten.

Auch die Haut hat ihre eigenen Hautkeime, die gut mit dem sauren Milieu zurechtkommen und dazu noch helfen, Eindringlinge zu vernichten. Wenn Erreger über den Mund in den Körper gelangen, dann erreichen sie irgendwann die Magensäure, die eine sehr effiziente Barriere gegen Erreger darstellt. Der Körper/ das Immunsystem versucht außerdem, sich mit aller Macht zunächst mechanisch von den Erregern zu befreien. In den Atemwegen beispielsweise sorgen kleinste Flimmerhärchen für einen Transport von Eindringlingen nach außen. Durch Husten und Nießen werden die Erreger zudem sozusagen hinauskatapultiert. Der Körper versucht sich also zunächst sehr unspezifisch zu wehren. Im Laufe der Jahrmillionen ist jedoch ein System entstanden, in dem es spezielle Zellen für die Abwehr von Viren, Bakterien, Parasiten oder sogar Tumorzellen gibt. Im Folgenden werden die angeborene und die erworbene Immunabwehr des Immunsystem beschrieben.

Aufgaben des Immunsystems

Das Immunsystem ist das Abwehrsystem des Körpers. Seine Aufgabe ist es, Krankheitserreger abzuwehren, zu denen im Wesentlichen Bakterien, Viren, Pilze und Parasiten gehören. Man kann im Immunsystem zwei große Bereiche voneinander unterscheiden, die in den meisten Fällen zusammen arbeiten.

Der erste Bereich beschreibt das angeborene, unspezifische Immunsystem. Es steht dem Menschen von Geburt an zur Verfügung und stellt die erste Barriere im Kampf gegen Fremdkörper dar. Wie der Name vermuten lässt, ist diese Immunabwehr nicht spezialisiert, besteht also aus universalen Abwehrmechanismen, um die eingedrungenen Fremdkörper in Schach zu halten, bis das spezifische Immunsystem zu wirken beginnt.

Zu diesem Bereich gehören zum einen physikalische Barrieren wie die Haut, Schleimhäute, Haare, die es Fremdkörpern erschweren, in den Organismus zu gelangen. Zum anderen gehören auch spezielle Abwehrzellen, wie Phagozyten (Fresszellen), die alles Körperfremde in ihrer Nähe fressen, oder natürliche Killerzellen mit zum unspezifischen Immunsystem  Auch im Blut befinden sich unspezifische Abwehrmechanismen wie das Komplementsystem. Hierbei handelt es sich um eine Reihe von Proteinen, die sich bei Aktivierung an Eindringlinge klammern und sie markieren sowie deren Auflösung bewirken können.

Das spezifische, erworbene Immunsystem hingegen muss sich erst im Laufe des Lebens entwickeln. Es besteht vor allem aus B- und T-Lymphozyten (weiße Blutkörperchen), den von ihnen produzierten Antikörpern und Fresszellen. T-Lymphozyten können sich zu T-Killerzellen weiterentwickeln, Fremdkörper direkt attackieren können. Wird ein Eindringling von einer Fresszelle gefressen, kann diese dessen Signatur (Antigen) an einen B-Lymphozyten weitergeben. Dieser entwickelt sich daraufhin zu einer sog. Plasmazelle weiter und beginnt Antikörperproteine zu produzieren, die das Gegenstück zu dem Antigen darstellen.

Diese Antikörper können nun Eindringline erkennen, die das gleiche Antigen tragen, sich an sie heften und sie so zum einen lähmen und zum anderen für Fresszellen als Beute markieren. Da dieser Prozess einige Tage dauert, tritt die Wirkung des spezifischen Immunsystems verzögert ein. Dafür bilden sich einige B-Zellen zu sogenannten Gedächtniszellen weiter, welche ein Leben bestehen bleiben und weiter spezifische Antikörper produzieren. Wird der Körper zu einem anderen Zeitpunkt erneut mit dem gleichen Eindringling konfrontiert, kann das spezifische Immunsystem sehr viel schneller reagieren, da es die passenden Antikörper noch "im Gedächtnis" hat.

 

Das angeborene Immunsystem

Die angeborene Immunabwehr/ Immunsystem ist bei jedem (nicht an einer Immunkrankheit erkranktem) Säugling vorhanden und sorgt für eine unspezifische Immunabwehr, d.h. es greift alles Fremde an. Eine wichtige Komponente des angeborenen Immunsystems ist das sog. Komplementsystem. Dieses Immunsystem besteht aus ca. 20 verschiedenen Serumeiweißen (Teil des Blutes), die vor allem Bakterien regelrecht umgreifen (sog. Opsonisierung) und Fresszellen (Makrophagen) aktivieren können, die Bakterien dann anschließend beseitigen. Außerdem können weitere Körperzellen (nämlich sog. Monozyten, Mastzellen, Granulozyten sowie natürliche Killerzellen) aktiviert werden, die zur Beseitigung der Eindringlinge führen. Auch die oben genannten Barrieren des Immunsystems , wie z.B. die Haut oder Schleimhaut mit den speziellen Zellen, den Epithelien, gehören zu der angeborenen Abwehr. Die Zellen der angeborenen Immunabwehr/ Immunsystem sind wie ein erster Stosstrupp in der Bekämpfung von eingedrungenen Erregern.
Über einen sog. Haupthistokompatibilitätskomplex (MHC), der auf jeder körpereigenen Zelle vorhanden ist, kann die Abwehrzelle zwischen Freund und Feind unterscheiden. Die meisten Infektionen werden von Zellen des angeborenen Immunsystems erkannt und beseitigt. Zu den Zellen der angeborenen Immunabwehr gehören Makrophagen (Fresszellen), natürliche Killerzellen, Mastzellen, Monozyten und Epithelzellen.
Die genannten Zellen sind jedoch nicht nur für die angeborene Abwehr wichtig, sie können auch Anteile von gefressenen Erregern nach außen auf ihrer Zellumhüllung (Zellmembran) anderen Zellen präsentieren, damit diese Antikörper gegen die Erreger bilden. Dadurch wird die Abwehr der Erreger noch spezieller bzw. spezifischer.

Das erworbene Immunsystem

Das erworbene Immunsystem setzt sich aus zwei Komponenten zusammen: die sog. humorale Immunantwort/ Immunsystem, die über eine Bildung von Antikörpern (s.u.) führt, und die zelluläre Immunantwort/ Immunsystem, die über sog. zytotoxische Zellen zur Zerstörung des betroffenen Erregers führt. Die Lymphzellen (Lymphozyten) sind enorm wichtig für das erworbene Immunsystem. Lymphozyten werden in sog. B- und T-Zellen unterteilt.

 

Die B-Zellen werden über komplexe Mechanismen aktiviert. Daraufhin wandeln sie sich in sog. Plasmazellen um, die dazu in der Lage sind, Antikörper gegen den Erreger zu produzieren. Die Antikörper werden speziell gegen den bestimmten Eindringling gebildet. Sie haften sich an ihn und können ihn so binden, dass z.B. Makrophagen (Fresszellen) an die andere (noch freie) Seite der Antikörper (sog. Fc-Anteil) andocken können und dann den „gefangenen“ Erreger „auffressen“. Die T-Zellen vom Immunsystem wiederum werden in verschiedene Zelltypen mit verschiedenen Aufgaben unterteilt. Zum Einen gibt es die sog. zytotoxischen (d.h. Zell-giftigen) T-Zellen oder auch CD8+-Zellen genannt, die dazu fähig sind, Tumorzellen oder mit Virus-infizierte Zellen zu zerstören. Andererseits gibt es T-Helferzellen, die in T-Helferzellen 1 und T-Helferzellen 2 eingeteilt werden. T-Helferzellen 1 sorgen für eine Aktivierung der Fresszellen (Makrophagen) und der sog. Dendritischen Zellen (s.u.). Die T-Helferzellen 2 vom Immunsystem aktivieren wiederum die Antikörperbildung über die Plasmazellen (Antikörperproduzierende B-Zellen).

 Eine enorm wichtige Rolle des Immunsystem spielen die antigenpräsentierenden Zellen. Das sind Zellen, die Erreger „auffressen“ und deren typische Proteine nach außen präsentieren und somit für bestimmte andere Zellen des Immunsystems (z.B. B-Zellen) erkennbar machen, woraufhin diese Zellen aktiviert werden. Zu diesen Antigenpräsentierenden Zellen vom Immunsystem gehören B-Zellen, Fresszellen (Makrophagen) und die sog. Dendritischen Zellen. Diese Zellen können über ihre Präsentationsfähigkeit T-Helferzellen 1 und 2 aktivieren, nachdem sie die Erreger gefressen haben. Durch T-Helferzellen 2 werden dann B-Zellen zu Antikörperbildenden Plasmazellen aktiviert. T-Helferzellen 1 aktivieren die Fresszellen. Die Antigen präsentierenden Zellen präsentieren, wie oben erwähnt, ohnehin schon den Komplex der Haupthistokompatibilität (MHC) wie alle körpereigenen Zellen. Darüber hinaus wird jedoch in diesem Komplex bei diesen Zellen das Erkennungseiweiß (Antigen) des Erregers präsentiert. In letzter Zeit spielen die Dendritischen Zellen in der Forschung eine große Rolle, da immer mehr Daten belegen, dass diese Zellen regulatorisch sowohl auf das angeborene als auch das erworbene Immunsystem wirken können.

Die Haupthistokompatibiltätskomplexe (MHC) sind sehr wichtig. Die MHC I kommen außer auf Nervenzellen auf jeder Zellkern-haltigen Zelle im Körper vor. Die MHC I erkennen die bereits oben erwähnten zytotoxischen (d.h. Zell-toxischen) T-Zellen oder auch CD8+-Zellen (wichtig für die Virus- und Tumorzellabwehr). Die MHC II befinden sich auf den oben beschriebenen Antigenpräsentierenden Zellen. Sie erkennen die T-Helferzellen 2, welche B-Zellen zu Antikörperbildenden Plasmazellen aktivieren. Damit die T-Zellen die körpereigenen Zellen nicht zerstören, durchlaufen sie wie in der Schule eine Ausbildung im Thymus-Organ. Dort findet eine sogenannte negative Selektionierung statt: Wenn die T-Zellen körpereigene Zellen zerstören, werden sie aussortiert.

Bedeutung des Immunsystems

Bei Leukämien (weißer Blutkrebs), unter einer Chemotherapie oder bei angeborenen Immunsystemdefekten kann es zum Teil zu gravierenden Folgen für die betroffenen Patienten kommen. Betroffene Patienten erleiden häufig wiederkehrende und teils schwerwiegende Infektionen, die auch tödlich enden können. Besonders bei der erworbenen Immunschwäche (AIDS, engl.: Aquired Immuno deficiency Syndrome) wird dies deutlich: Hier fehlen im Endstadium der Krankheit vor allem die T-Helferzellen 2. Die Folge sind Infektionen mit Erregern, die normalerweise gegen das gesunde Immunsystem keine Chance hätten, z.B. das Bakterium Pneumocystis carinii oder der Parasit Toxoplasma gondii. Bei Leukämien erfolgt keine adäquate Bildung der Immunzellen/ Immunsystem. Daraus resultieren ebenso schwerwiegende Probleme für den Patienten. Unter einer Chemotherapie kommt es nicht nur zur Zerstörung der bösartigen Krebszellen, sondern als unerwünschter Effekt auch zur Vernichtung gesunder, sich schnell-teilender Zellen, also auch der Immunzellen des Immunsystems.

Andererseits gibt es eine Vielzahl sogenannter Autoimmunerkrankungen, bei denen sich das Immunsystem fälschlicherweise gegen den eigenen Körper wendet. Dabei können sich Antikörper gegen nahezu alle Gewebe des Körpers bilden, z.B. gegen Blutgefäße bei der Churg-Strauss-Erkrankung, gegen Nieren bei der sog. Glomerulonephritis, gegen die Schilddrüse bei der Hashimoto-Thyreoiditis, gegen die Wirbelsäule beim Morbus Bechterew, gegen Dickdarmgewebe bei der Colitis ulcerosa, gegen Zellen der Bauchspeicheldrüse beim Diabetes mellitus Typ 1, gegen Nervengewebe bei Multipler Sklerose usf.

Auch bei Allergien spielt das Immunsystem eine zentrale Rolle. Bei allergischen Reaktionen reagiert das Immunsystem auf einen bestimmten Stoff (dem sog. Allergen) überschießend, d.h. zu heftig. Dabei kann diese Reaktion des Immunsystems unter Umständen lebensgefährlich werden, wenn sie z.B. zur Verengung der Atemwege führt. Allergische Erkrankungen wie z.B. Asthma, Neurodermitis (Atopisches Ekzem) oder Heuschnupfen werden durch solche überschießende Reaktionen des Immunsystems verursacht.

Das Immunsystem hat also eine lebenswichtige Funktion für den menschlichen Organismus. Defekte im Immunsystem können zum Tode führen. Andererseits kann das Immunsystem selbst auch Ursache einer Erkrankung sein.

Wie kann das Immunsystem gestärkt werden?

Um das eigene Immunsystem zu stärken, können folgende Dinge beachtet werden:

Eine gesunde, ausgewogene Ernährung, die dem Körper alle notwendigen Nährstoffe zuführt, ist für ein funktionierendes Immunsystem essentiell. Besonders wichtig sind hierbei die verschiedenen Vitamine, von denen man die meisten gezielt in Form von Obst oder Gemüse zu sich nehmen kann. Auch ist es wichtig, genug zu trinken, da viele Schadstoffe mit dem Urin ausgeschieden werden. Ein Saunagang oder abwechselndes Heiß- und Kaltduschen trainieren die Blutgefäße und sorgen dafür, dass der Körper weniger schnell auskühlt.

Regelmäßige Bewegung hat ebenfalls eine aktivierende Wirkung auf den Körper und somit eine positive Wirkung auf das Immunsystem. Gleichzeitig ist es wichtig, sich regelmäßig zu entspannen: Das Hormon Cortisol, welches sowohl bei körperlichem als auch vor allem bei psychischem Stress ausgeschüttet wird, hemmt die Wirkung des Immunsystems. Genügend Schlaf gibt dem Körper die Gelegenheit, sich zu regenerieren und das Immunsystem (wieder-)aufzubauen, was ihn weniger anfällig für Infekte macht.

Unter der Wirkung von Sonnenlicht produziert der Körper vermehrt Vitamin D, welches ebenfalls das Immunsystem unterstützt. Außerdem ist es natürlich ratsam, sich gegen einige Krankheiten impfen zu lassen, wobei allerdings die jährliche Grippeimpfung umstritten und nur zu empfehlen ist, wenn viel Umgang mit kranken Menschen zu erwarten ist. Allgemein helfen ein gesunder Optimismus und eine positive Einstellung nicht nur subjektiv, sondern auch medizinisch nachgewiesenermaßen bei der Abwehr von Krankheiten.

Lesen Sie mehr zu dem Thema: Wie kann man das Immunsystem stärken?

Immunsystem des Darms

Der Darm besitzt im Vergleich zu der Haut eine gigantische Oberfläche und damit auch viel Angriffsfläche für potenziell schädliche Fremdorganismen. Daher besitzt er einige Mechanismen, um sich zu verteidigen. Im gesamten Darm verteilt liegen sog. Schleimhaut-assoziierte lymphatische Gewebe, also Ansammlungen von Zellen des Immunsystems, deren Aufgabe es ist, durch die vergleichsweise sehr dünne Darmwand eingedrungene Krankheitserreger zu beseitigen.

Der Darm ist zudem von Milliarden verschiedenster Bakterien und anderer Mikroorganismen besiedelt, welche in den meisten Fällen harmlos sind und nicht nur bei der Verdauung helfen, sondern auch im Immunsystem eine wichtige Rolle spielen. So verdrängen sie zum Beispel fremde, möglicherweise gefährliche Bakterien, Viren und Pilze und verhindern, dass diese sich einnisten können. Außerdem helfen sie dabei, die Schleimhaut intakt zu halten und versorgen das Immunsystem mit wichtigen Informationen über eingedrungene Krankheitserreger, sodass diese anschließend gezielter bekämpft werden können. Wird diese Darmflora zerstört, beispielsweise durch Antibiotika, kann es zu einem Befall durch pathogene Bakterien kommen und damit z. B. zu Durchfallerkrankungen. In diesem Fall kann die Flora durch sog. Probiotika wieder "aufgeforstet" werden. 

Lesen Sie mehr zu dem Thema: Nebenwirkungen von Antibiotika

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Qualitätssicherung durch: Dr. Nicolas Gumpert      |     Letzte Änderung: 03.04.2017
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