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Angeborene Immunität

Von

Peter J. Delves

, PhD, University College London, London, UK

Letzte vollständige Überprüfung/Überarbeitung Apr 2020| Inhalt zuletzt geändert Apr 2020
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Eine der körpereigenen Verteidigungslinien (das Immunsystem) umfasst weiße Blutkörperchen (Leukozyten), die im Blutstrom zirkulieren und in Körpergewebe eindringen, um dort nach Mikroorganismen und anderen Eindringlingen zu suchen und diese anzugreifen. (Siehe auch Übersicht über das Immunsystem.)

Diese Immunabwehr besteht aus zwei Bereichen:

Die angeborene (natürliche) Immunität wird so genannt, weil sie bereits bei der Geburt vorhanden ist und nicht erst durch einen Kontakt mit einem Eindringling erlernt (erworben) werden muss. Sie kann sofort auf fremde Eindringlinge reagieren. Allerdings behandeln die Komponenten der angeborenen Immunität alle fremden Eindringlinge mehr oder weniger gleich. Sie erkennen lediglich eine begrenzte Anzahl von identifizierenden Substanzen (Antigene) auf fremden Eindringlingen. Diese Antigene sind jedoch auf vielen verschiedenen Eindringlingen vorhanden. Im Gegensatz zur erworbenen Immunität erinnert sich die angeborene Immunität nicht an Begegnungen oder spezielle fremde Antigene und bietet auch keinen anhaltenden Schutz vor einer zukünftigen Infektion.

Folgende weiße Blutkörperchenarten gehören zur angeborenen Immunität:

  • Monozyten (die sich zu Makrophagen weiter entwickeln)

  • Neutrophile

  • Eosinophile

  • Basophile

  • Natürliche Killerzellen

Jede weiße Blutkörperchenart hat eine andere Funktion.

Andere Beteiligte an der angeborenen Immunität sind

  • Mastzellen

  • Das Komplementsystem

  • Zytokine

Monozyten und Makrophagen

Makrophagen entwickeln sich aus bestimmten weißen Blutkörperchen, den sogenannten Monozyten. Monozyten werden zu Makrophagen, wenn sie aus dem Blutkreislauf in Körpergewebe einwandern.

Monozyten wandern in die Gewebe ein, wenn dort eine Infektion vorliegt. Dort nehmen sie innerhalb von etwa 8 Stunden beträchtlich an Größe zu und produzieren in ihrem Inneren kleine Körnchen (Granula) und werden so zu Makrophagen. Diese Körnchen sind mit Enzymen und anderen Substanzen gefüllt, die das Abtöten und die Verdauung von Bakterien und anderen fremden Zellen unterstützen.

Makrophagen verbleiben in den Geweben. Sie verschlingen Bakterien, fremde Zellen sowie geschädigte und tote Zellen. (Der Vorgang des aktiven Verschlingens von Mikroorganismen, anderen Zellen oder Zellfragmenten wird als Phagozytose bezeichnet, die „Fresszellen‟ heißen entsprechend Phagozyten.)

Makrophagen sondern Substanzen ab, die andere weiße Blutkörperchen an den Ort einer Infektion locken. Des Weiteren helfen sie T-Zellen bei der Erkennung von Eindringlingen und übernehmen auch eine Rolle bei der erworbenen Immunität.

Neutrophile

Neutrophile Granulozyten sind die häufigste weiße Blutkörperchenart und gehören zu den ersten Immunzellen, die den Körper gegen eine Infektion verteidigen. Sie sind Phagozyten, die Bakterien und andere fremde Zellen verschlingen. Neutrophile Granulozyten enthalten Körnchen, die Enzyme freisetzen und so das Abtöten und Verdauen dieser Zellen unterstützen.

Neutrophile Granulozyten zirkulieren im Blutstrom und brauchen ein spezielles Signal, um aus dem Blut in das Gewebe einzuwandern. Dieses Signal kommt häufig von den Bakterien selbst, von Komplementproteinen oder von geschädigtem Gewebe, die allesamt Substanzen produzieren, die neutrophile Granulozyten zum Ort des Geschehens locken. (Der Vorgang, bei dem Substanzen verwendet werden, um Zellen an einen bestimmten Ort zu locken, nennt man Chemotaxis.)

Des Weiteren setzen neutrophile Granulozyten Substanzen frei, die in umliegenden Geweben Fasern produzieren. Diese Fasern können Bakterien einfangen. Hierdurch werden Bakterien an einer Ausbreitung gehindert und können zudem einfacher zerstört werden.

Eosinophile

Eosinophile können Bakterien verschlingen und sie greifen auch fremde Zellen an, die aufgrund ihrer Größe nicht mehr verschlungen werden können. Eosinophile Granulozyten enthalten Körnchen, die bei einer Begegnung mit fremden Zellen Enzyme und andere giftige Substanzen freisetzen. Diese Substanzen machen Löcher in die Membranen der Zellen, gegen die sie gerichtet sind.

Eosinophile Granulozyten zirkulieren im Blutkreislauf. Allerdings sind sie gegen Bakterien weniger aktiv als neutrophile Granulozyten und Makrophagen. Eine ihrer Hauptfunktionen besteht darin, sich an Parasiten anzuheften und so zu deren Immobilisierung und Abtötung beizutragen.

Eosinophile Granulozyten können auch bei der Zerstörung von Krebszellen helfen. Außerdem produzieren sie Substanzen, die an Entzündungen und ichallergischen Reaktionen beteiligt sind. Menschen mit Allergien, Parasiteninfektionen oder Asthma haben häufig mehr eosinophile Granulozyten in ihrem Blutkreislauf als Menschen ohne diese Erkrankungen.

Basophile

Basophile Granulozyten verschlingen keine fremden Zellen. Basophile Granulozyten enthalten Körnchen (Granula), die mit Histamin, einer an allergischen Reaktionen beteiligte Substanz, gefüllt sind. Basophile Granulozyten setzen bei einer Begegnung mit Allergenen (Antigene, die eine allergische Reaktion verursachen) Histamin frei. Histamin erhöht den Blutfluss hin zum geschädigten Gewebe, was zu Schwellung und Entzündung führt.

Darüber hinaus produzieren basophile Granulozyten Substanzen, die neutrophile und eosinophile Granulozyten an den Ort des Geschehens locken.

Natürliche Killerzellen

Natürliche Killerzellen werden „natürlich‟ genannt, weil sie bereits mit ihrer Bildung in der Lage sind, andere Zellen abzutöten. Natürliche Killerzellen erkennen infizierte oder Krebszellen, binden an diese und setzen Enzyme und andere Substanzen frei, die die äußeren Membranen dieser Zellen schädigen. Natürliche Killerzellen sind für die anfängliche Abwehr von Virusinfektionen wichtig.

Natürliche Killerzellen produzieren zudem Zytokine, die einige der Funktionen von T- und B-Lymphozyten sowie Makrophagen regulieren.

Mastzellen

Mastzellen sind in Geweben angesiedelt. Ihre Funktion gleicht der von Basophilen im Blut. Wenn Sie auf ein Allergen treffen, setzen sie Histamin und weitere in Entzündungen und allergischen Reaktionen beteiligte Substanzen frei.

Komplementsystem

Das Komplementsystem besteht aus mehr als 30 Proteinen, die der Reihe nach aktiviert werden: Ein Protein aktiviert das nächste, das ein weiteres aktiviert, und so weiter, um eine Infektion zu bekämpfen. Diese Abfolge nennt man Komplementkaskade.

Komplementproteine übernehmen sowohl bei der angeborenen als auch der erworbenen Immunität viele Funktionen:

  • Sie töten Bakterien direkt ab;

  • Sie unterstützen die Zerstörung von Bakterien, indem sie sich an diese anheften und so neutrophilen Granulozyten und Makrophagen die Identifikation und das Verschlingen dieser Eindringlinge erleichtern;

  • Sie locken Makrophagen und neutrophile Granulozyten an den Ort des Geschehens;

  • Sie neutralisieren Viren;

  • Sie helfen Immunzellen, sich an bestimmte Eindringlinge zu erinnern;

  • Sie fördern die Bildung von Antikörpern;

  • Sie verstärken die Wirkung von Antikörpern;

  • Sie unterstützen den Körper bei der Ausscheidung von toten Zellen und Immunkomplexen (die aus einem an ein Antigen gebundenen Antikörper bestehen).

Zytokine

Zytokine sind die Botenstoffe des Immunsystems. Wird ein Antigen entdeckt, produzieren weiße Blutkörperchen und bestimmte andere Zellen des Immunsystems Zytokine.

Es gibt viele verschiedene Zytokine, die auf verschiedene Bereiche des Immunsystems einwirken:

  • Einige Zytokine wirken stimulierend. Sie regen bestimmte weiße Blutkörperchen an, fremde Zellen noch effektiver abzutöten und andere weiße Blutkörperchen an den Ort des Geschehens zu locken.

  • Andere Zytokine wirken hemmend und helfen dadurch, eine Immunreaktion zu beenden.

  • Einige Zytokine, die sogenannten Interferone, beeinträchtigen die Vermehrung (Replikation) von Viren.

Zytokine spielen auch bei der erworbenen Immunität eine Rolle.

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