Aha!

Was war das noch gleich, das Immunsystem?

Man kann sich das Immunsystem als ein dichtes Netzwerk aus Abwehrzellen und diversen Signalstoffen vorstellen, das uns in jedem Augenblick unseres Lebens vor Viren, Bakterien, Pilzen oder Krebszellen zu schützen versucht. Meist bemerken wir davon gar nichts. Die Immunabwehr hat im Prinzip auf alles potenziell Bedrohliche eine Antwort. Das A und O ist die rasche und präzise Erkennung der Gefahr und die angemessene Reaktion darauf.

Vertreter der zig verschiedenen Abwehrzellen des Immunsystems finden sich quasi an jedem Fleckchen unseres Körpers, darunter die Lymphozyten. Sie zählen zu den weißen Blutkörperchen und umfassen die B-Zellen, T-Zellen und natürlichen Killerzellen. Der menschliche Körper beherbergt stets etwa eine Billion von ihnen. Jeden Tag geht eine Milliarde dieser Zellen zugrunde. Nachschub für die Lymphozyten, aber auch für alle anderen Abwehrzellen wie etwa die großen und kleinen Fresszellen (Makrophagen und Neutrophile) kommt von Stammzellen, die im Knochenmark sitzen.

Das Immunsystem verschlingt enorme Energieressourcen, vor allem, wenn es sich mit einem reellen Infekt auseinandersetzen muss. Kein Wunder, dass es einen dann erst einmal umhaut und es Zeit braucht, um die Vorräte wieder aufzutanken.

Wie unterscheidet die Immunabwehr zwischen Freund und Feind?

Immunzellen scannen ihre Umgebung permanent auf mögliche Bedrohungen ab. Einige von ihnen haben quasi Ferngläser dabei, die anderen Lupen. Die mit den Ferngläsern, zum Beispiel Fresszellen oder Killerzellen, bemerken Eindringlinge schon „von Weitem“, also recht grob an ihren äußeren Merkmalen, die so im menschlichen Körper nicht zu finden sind. Die anderen, T- oder B-Zellen, schauen genauer hin. Sie lassen sich nur dann aus der Ruhe bringen, wenn sich ihre Rezeptoren (also die Haftstrukturen auf ihrer Zelloberfläche) passgenau an Moleküle der Eindringlinge anlagern lassen. Während ihrer Ausbildung in den Organen des Immunsystems, etwa den Lymphknoten oder der Thymusdrüse, haben sie gelernt, nur unerwünschte Eindringlinge anzugreifen und körpereigene Strukturen zu verschonen. Bei einer Autoimmunerkrankung geht diese Toleranz verloren. Immunzellen greifen dann fälschlicherweise körpereigenes Gewebe an, sie unterscheiden nicht mehr zwischen „fremd“ und „selbst“.

Was genau passiert, wenn Eindringlinge im Körper erkannt werden?

Eine Immunreaktion erfolgt in mehreren Phasen. Wenn beispielsweise Wächterzellen in der Haut oder den Schleimhäuten Auffälliges registrieren, schlagen sie sozusagen über molekulare Glocken Alarm. Innerhalb weniger Minuten sind weitere Zellen der angeborenen Immunabwehr am Ort des Geschehens. Die Killer- und Fresszellen schütten aggressive Substanzen aus, um die Bakterien oder Viren zu schädigen. Oder sie verschlingen sie, um die Störer rasch aus dem Verkehr zu ziehen.

Gleichzeitig setzen sie Botenstoffe frei, die andere Immunzellen anlocken. Darunter sind solche, die infizierte Zellen abtöten können (die T-Zellen) und solche, die Antikörper herstellen (die B-Zellen). T- und B-Zellen brauchen ein paar Tage, um einsatzbereit zu sein und an den Ort des Geschehens zu gelangen. Es sei denn, es hat bei einer Impfung oder Infektion schon einmal eine Begegnung mit dem Erreger gegeben. Dann nämlich hat sich ein Teil der Abwehrzellen die molekulare Signatur „gemerkt“. Diese Gedächtniszellen überleben Jahre bis Jahrzehnte in den Lymphknoten und im Knochenmark. Bei einem erneuten Kontakt vermehren sie sich rasch und blockieren die Ausbreitung des Erregers im Körper mit ihren Präzisionswerkzeugen, zum Beispiel mit blockierenden Antikörpern. Das immunologische Gedächtnis macht man sich bei der Wirkung von Impfungen zunutze.

Die ganze Zeit über passen regulierende Immunzellen auf, dass die Abwehrreaktionen nicht aus dem Ruder laufen. Gegen Ende der Abwehrreaktion wird ihre Stimme immer lauter. Die ursprünglich herbeigerufenen Angreifer-Immunzellen sterben entweder ab oder verfallen unter dem Einfluss der Aufpasser-Zellen in eine Art Stand-by-Zustand, aus dem sie bei Bedarf rasch wieder aufwachen. Eine starke Immunabwehr ist eine ausbalancierte Immunabwehr. Schlafmangel, andauernder Stress oder eine ungesunde Ernährung können die Kommunikation der Immunzellen stören und die Körperabwehr schwächen.

Und was läuft bei einer Allergie falsch?

Im Laufe seiner Entwicklung lernt das kindliche Immunsystem, harmlose Stoffe, die aus der Umwelt oder über die Nahrung in den Körper gelangen, zu tolerieren und nur gegen die wirklich gefährlichen aktiv zu werden. Bei einer Allergie ist die Toleranz gegenüber einem harmlosen Umweltantigen verloren gegangen. Warum das bei manchen Menschen passiert, bei anderen dagegen nicht, weiß man noch nicht genau. Sicher ist, dass die Lebensumstände wie zum Beispiel die Ernährung, Umwelteinflüsse, aber auch die Gene eine Rolle spielen. Bei einer Allergie schütten aktivierte Immunzellen, die uns eigentlich vor Parasiten schützen sollen, Botenstoffe aus, die die Nase triefen und die Augen tränen lassen. Im schlimmsten Fall, bei einem allergischen Schock, kann das sogar tödlich ausgehen.

Gibt es Lebewesen ohne Immunsystem?

Nein. Alle Lebewesen haben Mechanismen entwickelt, um äußerlichen Bedrohungen zu widerstehen. Selbst Bakterien erkennen mit molekularen Detektoren das Erbgut von Viren, die in sie eingedrungen sind, und machen es unschädlich. Die Werkzeuge dieses bakteriellen Abwehrmechanismus nutzt übrigens die Molekularbiologie in Form der Gen-Schere CRISPR-Cas – wegen ihrer Präzision und vielfältigen Einsatzmöglichkeiten eine revolutionäre Methode der Gentechnologie.
 

Auch Pflanzen schützen sich aktiv. Sie können etwa Sekrete absondern, die dem Chitinpanzer von Insektenschädlingen gefährlich werden. Wenn ein Parasit sich ausbreiten will, versetzen außerdem Botenstoffe die gesamte Pflanze in Alarmstimmung. Dadurch fällt es dem Eindringling schwerer, sich durchzubeißen, weil etwa Schutzwände verdickt oder befallene Pflanzenteile aktiv abgestoßen werden. Am besten erforscht ist das Immunsystem der Wirbeltiere. Komplett verstanden ist es bis heute nicht.

Text: Ulrike Gebhardt