Das Immunsystem ist unabdingbar für unseren Organismus, um in der Umwelt zu bestehen. Ohne die Fähigkeit, zwischen Selbst und Fremd zu unterscheiden, würden wir nicht lange überleben. Funktionell unterscheidet man die unspezifische von der spezifischen Immunantwort. Die unspezifische Immunantwort ist wie ein erstes, unmittelbares Schutzschild des Körpers gegen Krankheitserreger. Verstehen Sie die Mechanismen dieser Immunreaktion schnell und im Überblick.
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Bild: “Jordan shooting Jenna with shield” von Jason Eppink. Lizenz: CC BY 2.0


Eigenschaften und Bestandteile

Die unspezifische Immunantwort hat drei wichtige Eigenschaften, die sie von der spezifischen Immunantwort abheben: sie ist angeboren, nicht erregerspezifisch und sie bildet kein immunologisches Gedächtnis. Deshalb nennt man sie auch angeborene Immunität. Sie ist im Genom festgelegt und kann sich nicht damit nicht der Umwelt anpassen. Sie ist stammesgeschichtlich (phylogenetisch) älter als die spezifische Immunantwort.

Des Weiteren kann sie Antigene als Ganzes erkennen, d.h. diese müssen nicht vorher zerlegt und aufbereitet werden. Die unspezifische Abwehr ist besonders schnell und läuft innerhalb von Sekunden und Minuten nach Erstkontakt mit dem Antigen ab.

Die unspezifische Antwort besteht zum einen aus zahlreichen Zelltypen mit unterschiedlichen Funktionen. Zum anderen besteht sie aus nicht zellulären (humoralen) Bestandteilen, also Botenstoffen die lokal oder systemisch eine Reaktion hervorrufen. Hierzu gehört auch das Komplementsystem. Das Komplementsystem wird zur unspezifischen Abwehr gezählt, da es aber auch von Komponenten der spezifischen Abwehr aktiviert werden kann, markiert es eine Schnittstelle der beiden Systeme.

Merke: Die unspezifische Immunantwort ist
– angeboren (d.h. nicht erworben)
– nicht erregerspezifisch
– bildet kein immunologisches Gedächtnis
– kann Antigene als Ganzes Erkennen
– läuft schnell (innerhalb von Minuten) ab

Zelluläre Bestandteile

Die Zellen der unspezifischen Immunantwort kommen in allen Geweben des Körpers vor und zirkulieren in Blut und Lymphe. So ist gewährleistet, dass sie jederzeit und schnell auf eindringende Krankheitserreger reagieren können. Die meisten dieser Zellen nehmen Antigene über Phagozytose auf, wie die neutrophilen Granulozyten. Dendritische Zellen, Monozyten und Makrophagen gehören zu den sog. Antigenpräsentierenden Zellen, d.h. sie können anderen Zellen nach Phagozytose das aufgenommene Antigen präsentieren und eine spezifische Immunantwort einleiten.

Eosinophile Granulozyten geben hingegen über Exozytose Vesikel mit toxischen Stoffen und Enzymen an die Umgebung ab. Natürliche Killerzellen gehören zu den Lymphozyten und töten erregerinfizierte oder neoplastisch veränderte Zellen ab, in dem sie über Oberflächenmoleküle deren natürlichen Zelltod (Apoptose) einleiten.

Merke: Zelluläre Bestandteile der unspezifischen Abwehr sind
– Dendritische Zellen
– Monozyten und Makrophagen
– Neutrophile und eosinophile Granulozyten
– Natürliche Killerzellen

Ferner gehören zu den Zellen der unspezifischen Immunantwort alle Zellen, die an Entzündungsvorgängen beteiligt sind, weil sie Botenstoffe bilden. Das sind u.a. Endothelzellen, Fibroblasten, Thrombozyten und Keratinozyten.

Humorale und lokal wirkende Botenstoffe

Zu den nicht-zellulären Bestandteilen der unspezifischen Immunreaktion zählen zum einen eine Reihe verschiedener Zytokine. Darunter versteht man Proteine, die das Wachstum und die Differenzierung von Zellen beeinflussen. Zytokine der unspezifischen Abwehr sind Interleukin 1 (IL-1), Interleukin 6 (IL-6) und Tumornekrosefaktor-α (TNF-α), sowie das Interferon-α (INF-α).

IL-1, IL-6 und TNF-α aktivieren weitere Entzündungszellen und sind Kommunikationsmittel zum spezifischen Immunsystem. Außerdem triggern sie als sogenannte endogene Pyrogene den Anstieg der Körpertemperatur. Das Fieber gewährleistet, dass die Immunzellen in ihrem Temperaturoptimum arbeiten können und die Immunantwort effizienter abläuft. Das von Granulozyten und Fibroblasten gebildete INF-α hemmt die Replikation von Viren in der Zelle und aktiviert Natürliche Killerzellen.

Zum anderen gehören dazu die sogenannten Akute-Phase-Proteine, die nach Stimulation durch Zytokine von der Leber gebildet werden und die unspezifische Immunantwort unterstützen, sowie den Herd der Entzündungsreaktion eingrenzen. Die Blutkonzentrationen der Akute-Phase-Proteine steigt innerhalb von Stunden auf das Tausendfache an. Beispiele für Akute-Phase-Proteine sind Fibrinogen, Procalcitonin und das C-reaktive Protein (CRP). Negative Akute-Phase-Proteine sind Stoffe, deren Serumkonzentration bei akuten abnimmt, wie das Albumin und das Transferrin. Einige der Stoffe dienen als diagnostische Entzündungsmarker im Blut, so das CRP.

Schließlich gibt es noch Defensine. Das sind Stoffe, die in den Epithelzellen der Haut und Schleimhaut und in verschiedenen Immunzellen gebildet werden, mit Bakterienbestandteilen reagieren und so bei deren Abtötung helfen.

Das Komplementsystem

Das Komplementsystem ist eine Gruppe von Plasmaproteinen, das bei der Abwehr von Mikroorganismen beteiligt ist und auf deren Oberfläche aktiviert wird. Durch die Aktivierung entsteht eine Enzymkaskade, die weitere Funktionen des Immunsystems in Gang setzt und die unspezifische Immunantwort verstärkt. Das Bedecken der Oberfläche der Erreger mit Komplementfaktoren mit dem Ziel, von anderen Zellen eliminiert zu werden, nennt man Opsonierung. Die meisten der etwa 30 Proteine werden in der Leber gebildet.

Die Aktivierung kann über einen direkten und einen indirekten Weg erfolgen. Die indirekte Aktivierung funktioniert über Zellwandbestandteile des Antigens. Die direkte Aktivierung bildet die Schnittstelle zur spezifischen Antwort des Immunsystems, da ihr die Bildung von Antigen-Antikörper-Komplexen vorausgeht. Außerdem kann das Komplementsystem noch durch das sog. Mannose-bindende Lektin im Plasma aktiviert werden, ein Stoff der bei der Immunreaktion mit Bakterien entsteht.

Gemeinsamer Endarm beider Aktivierungswege ist die Umwandlung von Komplementfaktor 3 (C3) in C3a und C3b, welches wiederrum C5 in seine aktiven Teile spaltet und zusammen mit den restlichen Faktoren einen Membranangriffskomplex bildet (MAC), welcher die Zielzelle lysiert und unschädlich macht. Für den detaillierteren Ablauf siehe Abbildung.



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