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

1. rotes Blutkörperchen 2. weißes Blutköperchen

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.

Das angeborene Immunsystem

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

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.

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Autor: Dr. Nicolas Gumpert      |     Letzte Änderung: 04.10.2016
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