Wie das Immunsystem funktioniert
Unser Immunsystem ist überlebenswichtig. Ohne ein Immunsystem wäre unser Körper offen für Angriffe durch Bakterien, Viren, Parasiten und mehr. Es ist unser Immunsystem, das uns gesund hält, wenn wir durch ein Meer von Krankheitserregern treiben.
Dieses riesige Netzwerk von Zellen und Geweben ist ständig auf der Suche nach Eindringlingen, und sobald ein Feind entdeckt wird, wird ein komplexer Angriff ausgeführt.
Das Immunsystem ist im ganzen Körper verteilt und umfasst viele Arten von Zellen, Organen, Proteinen und Geweben. Entscheidend ist, dass es unser Gewebe von fremdem Gewebe unterscheiden kann - Selbst von Nicht-Selbst. Tote und fehlerhafte Zellen werden ebenfalls vom Immunsystem erkannt und beseitigt.
Wenn das Immunsystem auf einen Erreger trifft, beispielsweise ein Bakterium, ein Virus oder einen Parasiten, löst es eine sogenannte Immunantwort aus. Später werden wir erklären, wie dies funktioniert, aber zuerst werden wir einige der Hauptfiguren des Immunsystems vorstellen.
weiße Blutkörperchen
Bildnachweis: Volker Brinkmann
Weiße Blutkörperchen werden auch Leukozyten genannt. Sie zirkulieren im Körper in Blutgefäßen und Lymphgefäßen, die parallel zu den Venen und Arterien verlaufen.
Weiße Blutkörperchen patrouillieren ständig und suchen nach Krankheitserregern. Wenn sie ein Ziel finden, beginnen sie sich zu vermehren und senden Signale an andere Zelltypen, um dasselbe zu tun.
Unsere weißen Blutkörperchen werden an verschiedenen Stellen im Körper gespeichert, die als lymphoide Organe bezeichnet werden. Dazu gehören die folgenden:
- Thymus - eine Drüse zwischen den Lungen und direkt unter dem Hals.
- Milz - ein Organ, das das Blut filtert. Es sitzt oben links im Bauch.
- Knochenmark - in der Mitte der Knochen gefunden, produziert es auch rote Blutkörperchen.
- Lymphknoten - kleine Drüsen, die im ganzen Körper positioniert sind und durch Lymphgefäße verbunden sind.
Es gibt zwei Haupttypen von Leukozyten:
1. Phagozyten
Diese Zellen umgeben und absorbieren Krankheitserreger, bauen sie ab und fressen sie effektiv. Es gibt verschiedene Arten, darunter:
- Neutrophile - diese sind die häufigste Art von Phagozyten und neigen dazu, Bakterien anzugreifen.
- Monozyten - dies sind die größten Typen und haben mehrere Rollen.
- Makrophagen - diese patrouillieren nach Krankheitserregern und entfernen auch tote und sterbende Zellen.
- Mastzellen - sie haben viele Aufgaben, einschließlich der Heilung von Wunden und der Abwehr von Krankheitserregern.
2. Lymphozyten
Lymphozyten helfen dem Körper, sich an frühere Eindringlinge zu erinnern und sie zu erkennen, wenn sie wieder angreifen.
Lymphozyten beginnen ihr Leben im Knochenmark. Einige bleiben im Mark und entwickeln sich zu B-Lymphozyten (B-Zellen), andere gehen zum Thymus und werden zu T-Lymphozyten (T-Zellen). Diese beiden Zelltypen haben unterschiedliche Rollen:
- B-Lymphozyten - sie produzieren Antikörper und helfen, die T-Lymphozyten zu alarmieren.
- T-Lymphozyten - Sie zerstören gefährdete Zellen im Körper und helfen, andere Leukozyten zu alarmieren.
Wie eine Immunantwort funktioniert
Das Immunsystem muss in der Lage sein, sich von Nicht-Selbst zu unterscheiden. Dazu werden Proteine nachgewiesen, die sich auf der Oberfläche aller Zellen befinden. Es lernt frühzeitig, seine eigenen oder eigenen Proteine zu ignorieren.
Ein Antigen ist jede Substanz, die eine Immunantwort auslösen kann.
In vielen Fällen ist ein Antigen ein Bakterium, ein Pilz, ein Virus, ein Toxin oder ein Fremdkörper.Es kann aber auch eine unserer eigenen Zellen sein, die fehlerhaft oder tot ist. Zunächst arbeiten verschiedene Zelltypen zusammen, um das Antigen als Eindringling zu erkennen.
Die Rolle von B-Lymphozyten
Sobald B-Lymphozyten das Antigen erkennen, beginnen sie, Antikörper abzusondern (Antigen steht für „Antikörpergeneratoren“). Antikörper sind spezielle Proteine, die an bestimmte Antigene binden.
Jede B-Zelle bildet einen spezifischen Antikörper. Zum Beispiel könnte man einen Antikörper gegen die Bakterien herstellen, die eine Lungenentzündung verursachen, und ein anderer könnte das Erkältungsvirus erkennen.
Antikörper gehören zu einer großen Familie von Chemikalien, die als Immunglobuline bezeichnet werden und viele Rollen bei der Immunantwort spielen:
- Immunglobulin G (IgG) - markiert Mikroben, damit andere Zellen sie erkennen und damit umgehen können.
- IgM - ist Experte für die Abtötung von Bakterien.
- IgA - sammelt sich in Flüssigkeiten wie Tränen und Speichel, wo es Tore in den Körper schützt.
- IgE - schützt vor Parasiten und ist auch für Allergien verantwortlich.
- IgD - bleibt an B-Lymphozyten gebunden und hilft ihnen, die Immunantwort zu starten.
Antikörper binden sich an das Antigen, töten es jedoch nicht ab, sondern markieren es nur für den Tod. Das Abtöten ist Aufgabe anderer Zellen, wie beispielsweise Phagozyten.
Die Rolle von T-Lymphozyten
Es gibt verschiedene Arten von T-Lymphozyten:
Helfer-T-Zellen (Th-Zellen) - sie koordinieren die Immunantwort. Einige kommunizieren mit anderen Zellen und andere stimulieren B-Zellen, mehr Antikörper zu produzieren. Andere ziehen mehr T-Zellen oder zellfressende Phagozyten an.
Killer-T-Zellen (zytotoxische T-Lymphozyten) - wie der Name schon sagt, greifen diese T-Zellen andere Zellen an. Sie sind besonders nützlich zur Bekämpfung von Viren. Sie erkennen kleine Teile des Virus an der Außenseite infizierter Zellen und zerstören die infizierten Zellen.
Immunität
Das Immunsystem eines jeden Menschen ist anders, aber im Erwachsenenalter wird es in der Regel stärker, da wir zu diesem Zeitpunkt mehr Krankheitserregern ausgesetzt waren und mehr Immunität entwickelt haben.
Deshalb werden Jugendliche und Erwachsene seltener krank als Kinder.
Sobald ein Antikörper produziert wurde, verbleibt eine Kopie im Körper, so dass, wenn dasselbe Antigen erneut auftritt, es schneller behandelt werden kann.
Deshalb bekommen Sie es bei einigen Krankheiten wie Windpocken nur einmal, da der Körper einen Windpocken-Antikörper gespeichert hat, der bereit ist und darauf wartet, ihn beim nächsten Eintreffen zu zerstören. Dies nennt man Immunität.
Es gibt drei Arten von Immunität beim Menschen, die als angeboren, adaptiv und passiv bezeichnet werden:
Angeborene Immunität
Wir sind alle mit einem gewissen Maß an Immunität gegen Eindringlinge geboren. Das menschliche Immunsystem wird ähnlich wie das vieler Tiere vom ersten Tag an fremde Eindringlinge angreifen. Diese angeborene Immunität umfasst die äußeren Barrieren unseres Körpers - die erste Verteidigungslinie gegen Krankheitserreger - wie Haut und Schleimhäute von Hals und Darm.
Diese Antwort ist allgemeiner und unspezifischer. Wenn es dem Erreger gelingt, dem angeborenen Immunsystem auszuweichen, setzt die adaptive oder erworbene Immunität ein.
Adaptive (erworbene) Immunität
Dieser Schutz vor Krankheitserregern entwickelt sich im Laufe des Lebens. Wenn wir Krankheiten ausgesetzt sind oder geimpft werden, bauen wir eine Bibliothek mit Antikörpern gegen verschiedene Krankheitserreger auf. Dies wird manchmal als immunologisches Gedächtnis bezeichnet, da sich unser Immunsystem an frühere Feinde erinnert.
Passive Immunität
Diese Art der Immunität wird von einer anderen Quelle „entlehnt“, hält jedoch nicht auf unbestimmte Zeit an. Beispielsweise erhält ein Baby vor der Geburt Antikörper von der Mutter über die Plazenta und nach der Geburt in der Muttermilch. Diese passive Immunität schützt das Baby in den ersten Lebensjahren vor einigen Infektionen.
Impfungen
Durch die Immunisierung werden einer Person Antigene oder geschwächte Krankheitserreger so zugeführt, dass das Individuum nicht krank wird, aber dennoch Antikörper produziert. Da der Körper Kopien der Antikörper speichert, ist er geschützt, wenn die Bedrohung später im Leben erneut auftritt.
Störungen des Immunsystems
Weil das Immunsystem so komplex ist, gibt es viele Möglichkeiten, wie es schief gehen kann. Arten von Immunerkrankungen lassen sich in drei Kategorien einteilen:
Immundefekte
Diese entstehen, wenn ein oder mehrere Teile des Immunsystems nicht funktionieren. Immundefekte können auf verschiedene Weise verursacht werden, einschließlich Alter, Fettleibigkeit und Alkoholismus. In Entwicklungsländern ist Unterernährung eine häufige Ursache. AIDS ist ein Beispiel für eine erworbene Immunschwäche.
In einigen Fällen können Immundefekte vererbt werden, beispielsweise bei chronischen granulomatösen Erkrankungen, bei denen Phagozyten nicht richtig funktionieren.
Autoimmunität
Unter Autoimmunerkrankungen zielt das Immunsystem fälschlicherweise eher auf gesunde Zellen als auf fremde Krankheitserreger oder fehlerhafte Zellen ab. In diesem Szenario können sie sich nicht von Nicht-Selbst unterscheiden.
Autoimmunerkrankungen umfassen Zöliakie, Typ-1-Diabetes, rheumatoide Arthritis und Morbus Basedow.
Überempfindlichkeit
Bei Überempfindlichkeit reagiert das Immunsystem so überreagiert, dass gesundes Gewebe geschädigt wird. Ein Beispiel ist ein anaphylaktischer Schock, bei dem der Körper so stark auf ein Allergen reagiert, dass es lebensbedrohlich sein kann.
In einer Nussschale
Das Immunsystem ist unglaublich kompliziert und äußerst wichtig für unser Überleben. Verschiedene Systeme und Zelltypen arbeiten (meistens) im gesamten Körper perfekt synchron, um Krankheitserreger abzuwehren und tote Zellen zu beseitigen.
