Das angeborene und das erworbene Immunsystem

Das Immunsystem bekämpft Krankheitserreger auf der Haut, im Gewebe und in Körperflüssigkeiten wie Blut. Es besteht aus der angeborenen (unspezifischen) Abwehr und der erworbenen (spezifischen) Abwehr. Beide Systeme sind eng miteinander verzahnt und übernehmen unterschiedliche Aufgaben.

Grafik: das angeborene und erworbene Immunsystem

Das angeborene Immunsystem: schnell und breit wirksam

Das angeborene Immunsystem antwortet als erstes auf Eindringlinge. Es reagiert auf alle Krankheitserreger gleich, weshalb es auch als „unspezifisches Immunsystem“ bezeichnet wird. Es kann sehr schnell in Aktion treten: Zum Beispiel sorgt es dafür, dass Bakterien, die durch eine kleine Wunde in die Haut eingedrungen sind, innerhalb weniger Stunden dort aufgespürt und zerstört werden. Andererseits ist das angeborene Immunsystem nur begrenzt in der Lage, die Ausbreitung von Keimen zu verhindern.

Die angeborene Abwehr besteht aus

  • dem Schutz durch Haut und Schleimhäute
  • dem Schutz durch Abwehrzellen und Eiweiße

Schutz durch Haut und Schleimhäute

Ein wesentliches Element des angeborenen Immunsystems sind alle äußeren und inneren Oberflächen des menschlichen Körpers. Die geschlossene Oberfläche der Haut und aller Schleimhäute schützt schon rein mechanisch vor dem Eindringen von Krankheitserregern. Zusätzlich blockieren chemische Stoffe wie Säure, Enzyme oder Schleim die Anlagerung von Bakterien oder Viren. Auch durch Bewegung – beispielsweise von Flimmerhärchen in den Bronchien oder durch die Aktivität der Darmmuskulatur – werden Keime daran gehindert, sich im Körper festzusetzen. Eine ähnliche Wirkung haben die Tränenflüssigkeit, der Schweiß oder Urin, der die Harnorgane durchspült.

Schutz durch Abwehrzellen und Eiweiße

Sollten Krankheitserreger die Haut oder Schleimhaut überwinden und in den Körper gelangen, setzt das angeborene Immunsystem spezielle Abwehrzellen und Eiweiße ein.

Was passiert bei einer Entzündung?

Hat sich zum Beispiel eine Hautstelle infiziert, wandern dort Abwehrzellen ein oder es werden schon vorhandene Abwehrzellen aktiviert. Bestimmte Zellen des Immunsystems geben Stoffe an ihre Umgebung ab, die dazu führen, dass sich die Blutgefäße weiten und durchlässig werden. Dadurch schwillt die Umgebung der Infektionsstelle an, überwärmt und rötet sich – eine Entzündung ist entstanden. Manchmal entwickelt sich auch Fieber. Dann weiten sich die Gefäße und es gelangen noch mehr Abwehrzellen an den Ort des Geschehens.

Zusätzlich werden bestimmte Eiweiße (Enzyme) aktiviert, die bei der Abwehrarbeit helfen (siehe unten).

Fresszellen: Erreger werden unschädlich gemacht

In den Körper eingedrungene Bakterien oder Viren können vor Ort direkt durch Fresszellen (Phagozyten) unschädlich gemacht werden. Sie gehören zu den weißen Blutkörperchen (Leukozyten). Diese Zellen schließen die Krankheitserreger ein und „verdauen“ sie. Überreste der Erreger wandern an die Oberfläche der Fresszellen und können so vom spezifischen Immunsystem erkannt werden.

Neben den Fresszellen gibt es weitere Abwehrzellen. Diese geben Stoffe ab, die Bakterien und andere Erreger abtöten. Im Verlauf der Abwehrreaktion sterben die Erreger, aber auch Gewebe- und Abwehrzellen ab und zerfallen. Die Überreste bilden eine gelbliche Flüssigkeit, den Eiter.

Die Rolle der Eiweiße

Mehrere Eiweißstoffe (Enzyme) unterstützen die Abwehrzellen des angeborenen Immunsystems. Insgesamt neun verschiedene Enzyme aktivieren sich gegenseitig in einer Art Kettenreaktion: Ein Enzym der ersten Stufe alarmiert mehrere Enzyme der zweiten Stufe, diese aktivieren jeweils wieder mehrere Enzyme der dritten Stufe und so weiter. Dadurch kann sich die Abwehrreaktion sehr schnell verstärken. Diesen Teil des Immunsystems nennt man Komplementsystem.

Die Aufgaben dieser Enzyme sind:

  • Krankheitserreger als Ziel für Fresszellen markieren
  • weitere Immunzellen aus dem Blut anlocken
  • die Zellwand von Bakterien auflösen, damit sie absterben
  • Viren bekämpfen, indem sie die Virushülle zerstören oder virenbefallene Zellen vernichten

Natürliche Killerzellen: Suche nach veränderten Körperzellen

Ein dritter wichtiger Bestandteil des angeborenen Immunsystems sind die sogenannten natürlichen Killerzellen. Sie sind darauf spezialisiert, vor allem virusinfizierte und tumorartig veränderte Körperzellen zu erkennen. Sie fahnden dabei nach Zellen mit veränderten Oberflächen und lösen diese mit Hilfe von Zellgiften (Zytotoxinen) auf.

Das erworbene Immunsystem: wirkt direkt gegen die Erreger

Wenn es dem angeborenen (unspezifischen) Immunsystem nicht gelingt, die Erreger zu vernichten, übernimmt das erworbene (spezifische) Immunsystem. Es richtet sich gezielt gegen den Erreger, der die Infektion verursacht. Dazu muss die erworbene Abwehr den Erreger aber erst einmal erkennen. Sie braucht deshalb länger als die unspezifische Immunabwehr, besitzt dafür aber auch eine größere Treffsicherheit. Ein weiterer Vorteil: Die spezifische Abwehr kann sich Angreifer merken. Bei erneutem Kontakt mit einem bereits bekannten Erreger setzt die Abwehrreaktion dann rascher ein.

Dieses Abwehr-Gedächtnis ist auch der Grund, warum man einige Krankheiten nur einmal im Leben bekommt und danach „immun“ ist. Während es beim ersten Kontakt mit dem Krankheitserreger zunächst einige Tage dauert, bis die spezifische Immunabwehr wirkt, reagiert der Körper beim zweiten Kontakt sofort. Dadurch verläuft die zweite Infektion meist unbemerkt oder zumindest schwächer.

Zum erworbenen Immunsystem gehören:

  • T-Lymphozyten im Gewebe zwischen den Körperzellen
  • B-Lymphozyten, ebenfalls im Gewebe zwischen den Körperzellen
  • Antikörper im Blut und anderen Körperflüssigkeiten

T-Lymphozyten

T-Lymphozyten (T-Zellen) werden im Knochenmark gebildet und wandern dann über das Blut in den Thymus, wo sie heranreifen. Daher stammt auch die Bezeichnung T-Zellen.

T-Zellen haben drei Hauptaufgaben:

  • Sie aktivieren über Botenstoffe andere Immunzellen und bringen so die spezifische Abwehr in Gang (T-Helferzellen).
  • Sie erkennen von Viren infizierte Zellen oder Tumorzellen und zerstören diese (T-Killerzellen).
  • Einige T-Helferzellen entwickeln sich nach Abwehr der Infektion zu sogenannten Gedächtniszellen. Sie „merken“ sich, welcher Erreger abgewehrt wurde und stehen bei einer erneuten Infektion bereit, um das spezifische Immunsystem schnell zu aktivieren.

T-Zellen besitzen an ihrer Oberfläche Erkennungsmerkmale, an die sich Krankheitserreger binden können – ähnlich wie ein Schloss, in das ein bestimmter Schlüssel passt. Das Immunsystem kann bei einer Infektion für jeden Erreger innerhalb von ein paar Tagen einen passenden T-Zell-Typ bilden.

Bindet sich nun ein Krankheitserreger an eine passende T-Zelle, fängt sie an, sich schnell zu vermehren – dadurch entwickeln sich weitere auf den Erreger spezialisierte T-Zellen. Weil sich nur die zum Erreger passenden Zellen vermehren, ist die Immunantwort sozusagen „maßgeschneidert“.

B-Lymphozyten

B-Lymphozyten (B-Zellen) werden im Knochenmark gebildet und reifen hier zu spezialisierten Abwehrzellen heran. Daher stammt auch die Bezeichnung B-Zellen – von „bone marrow“ (engl. = Knochenmark). Wie bei den T-Zellen gibt es viele verschiedene B-Zellen, die zu einem ganz bestimmten Erreger passen.

B-Zellen werden von den T-Helferzellen aktiviert: Diese nehmen Kontakt zu B-Zellen auf, die zum selben Erreger passen wie sie selbst. Das regt die B-Zellen dazu an, sich zu vermehren und in sogenannte Plasmazellen umzuwandeln. Die Plasmazellen stellen in kurzer Zeit sehr große Mengen an Antikörpern her und geben sie ins Blut ab. Da nur solche B-Zellen aktiviert wurden, die zu dem angreifenden Krankheitserreger passen, werden auch nur genau passende Antikörper hergestellt.

Ein Teil der aktivierten B-Lymphozyten entwickelt sich zu Gedächtniszellen – sie werden zum „Gedächtnis“ der erworbenen Immunabwehr.

Die verschiedenen Zellen des erworbenen Immunsystems kommunizieren entweder direkt oder über lösliche Botenstoffe wie die sogenannten Zytokine. Diese Botenstoffe sind meist Eiweiße und werden von verschiedenen Zellen des Organismus gebildet.

Antikörper

Antikörper sind Eiweiß-Zucker-Verbindungen, die im Blut zirkulieren. Sie werden vom Immunsystem gebildet, um Krankheitserreger oder Fremdstoffe abzuwehren. Antikörper können Keime und andere potenziell schädliche Stoffe schnell erkennen und an sich binden. Dadurch neutralisieren sie die Eindringlinge und locken weitere Abwehrzellen an. Antikörper werden von den B-Lymphozyten hergestellt. Krankheitserreger und Substanzen, die eine Antikörper-Bildung hervorrufen können, werden Antigene genannt.

Ein Antikörper bindet nur dann an ein Antigen, wenn es genau wie ein Schlüssel in das Antikörper-Schloss passt. Antikörper „erkennen“ daher die zu ihnen passenden Erreger und vermitteln auf diese Weise die schnelle, erworbene Immunantwort.

Antikörper haben drei Hauptwirkungen:

  • Sie neutralisieren Krankheitserreger, zum Beispiel indem sie sich direkt an die Zelloberfläche eines Virus oder Bakteriums anlagern oder deren Giftstoffe binden. Sie verhindern damit, dass sich der Krankheitserreger selbst an normale Körperzellen anheftet und diese infizieren kann.
  • Sie aktivieren andere Abwehrzellen, indem sie an deren Oberfläche binden. Außerdem können Fresszellen Krankheitserreger viel besser bekämpfen, wenn diese rundum mit Antikörpern beladen sind.
  • Sie aktivieren Eiweiße, die bei der Immunabwehr helfen.

Die Antikörper des erworbenen Immunsystems unterstützen also auch die angeborene Abwehr.