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Immunreaktion: Ablauf

Mit einer Immunreaktion wehrt unser Immunsystem Krankheitserreger ab. Dabei ist sowohl die spezifische als auch die unspezifische Immunabwehr beteiligt.

Allgemeines

Entwicklungsgeschichtlich ist die unspezifische oder angeborene Immunreaktion der älteste Mechanismus zum Schutz vor Infektionen überhaupt. Der Ablauf einer Immunantwort folgt hier immer demselben Schema – egal, wie oft das Immunsystem den Krankheitserreger schon abgewehrt hat. Die spezifische oder erworbene Immunantwort hingegen ist in der Lage, sich an den jeweiligen Erreger anzupassen – weshalb man sie auch als adaptive Immunantwort bezeichnet (lat. Adaptation = Anpassung) – und ihn so gezielt zu bekämpfen.

Der Ablauf einer Immunreaktion beginnt damit, dass die zu einer Immunantwort befähigten Zellen des Immunsystems einen Fremdkörper erkennen: Diese Erkennung gelingt anhand der fremden Oberflächenstruktur des Eindringlings (z.B. ein Bakterium). Die Struktur der Oberfläche setzt sich unter anderem aus artfremden Eiweißen zusammen, die man als Antigene bezeichnet.

Bestimmte Immunzellen des spezifischen Immunsystems (die B-Lymphozyten) können gegen diese Antigene spezielle, aus Eiweißen bestehende Abwehrstoffe bilden: Ein solcher sogenannter Antikörper passt zum jeweiligen Antigen wie ein Schlüssel zu einem bestimmten Schloss. Ein Eiweiß, das die Eigenschaften eines Antikörpers aufweist, nennt man auch Immunglobulin. Vermutlich ist das Immunsystem imstande, spezifische Antikörper für etwa 10 bis 100 Millionen unterschiedliche Antigene zu bilden.

Je nach Typ teilt man die Antikörper in fünf Klassen ein, die unterschiedliche Bedeutung bei einer Immunantwort haben:

  • IgG-Antikörper: Diese häufigsten Immunglobuline kommen vorwiegend im Blutplasma vor. Sie binden Mikroorganismen und (z.B. von Bakterien gebildete) Giftstoffe (= Toxine), die im Plasma vorkommen, sodass die Abwehrzellen des unspezifischen Immunsystems (sog. Fresszellen) sie anschließend besser aufnehmen können. Außerdem aktivieren mehrere Untergruppen der IgG das sogenannte Komplementsystem, das auch am Ablauf der Immunreaktion beteiligt ist.
  • IgM-Antikörper: Die Bildung dieser Eiweiße erfolgt vor allem zu Beginn einer Abwehrreaktion des Immunsystems. IgM-Antikörper aktivieren auf besonders wirksame Weise das Komplementsystem des unspezifischen Immunsystems. Diese Aktivierung löst eine Kette von Reaktionen aus, die schließlich zur Auflösung des Erregers führen.
  • IgA-Antikörper: Sie kommen in Regionen des Körpers vor, die für antikörperbildende Zellen unerreichbar sind. IgA-Antikörper befinden sich beispielsweise im Speichel, in der Tränenflüssigkeit, im Schweiß, im Nasenschleim sowie in den Sekreten der Lunge und des Magen-Darm-Trakts. Die IgA verkleben die Fremdkörper miteinander und schützen so vor allem die Schleimhäute des Organismus vor bakteriellen Infektionen.
  • IgE-Antikörper: Sie spielen eine besondere Rolle bei der Abwehr von Parasiten und bei allergischen Reaktionen, indem sie an bestimmte Fresszellen (Mastzellen und basophile Granulozyten) binden. Geraten sie in Kontakt mit einem allergieauslösenden Stoff (Allergen), kommt es zur Quervernetzung der Antikörper, wodurch verschiedene Substanzen freikommen, die zu entzündlichen allergischen Reaktionen führen.
  • IgD-Antikörper: Sie finden sich als Oberflächeneiweiß auf unreifen B-Lymphozyten und haben im Immunsystem wahrscheinlich eine regulatorische Funktion.

    Lesetipp: Aufbau des Immunsystems

Die Immunreaktion

Gelangen Fremdstoffe oder Krankheitserreger in den Organismus, setzt dies den Ablauf einer Immunreaktion im Körper in Gang. Die Immunreaktion beginnt bei den Abwehrzellen des unspezifischen Immunsystems, den Makrophagen: Diese Zellen erkennen die Eindringlinge, nehmen sie auf und transportieren sie in die Lymphgewebe des Immunsystems.

Dort präsentieren die Makrophagen die artfremden Eiweiße (Antigene) den Immunzellen des spezifischen Immunsystems – den T-Lymphozyten beziehungsweise B-Lymphozyten. Dies löst den Ablauf spezifischer Immunreaktionen aus: Die B-Lymphozyten sorgen dabei für eine sogenannte humorale Immunantwort (humoral bedeutet, dass die für die Immunabwehr verantwortlichen Stoffe im Blutplasma gelöst sind): Die B-Lymphozyten bilden Abwehrstoffe (sog. Antikörper) gegen die Antigene. Diese Antikörper bilden mit dem entsprechenden Antigen der im Körper verbliebenen Fremdstoffe oder Erreger einen Antigen-Antikörper-Komplex. Bei dieser Verbindung mit dem Antikörper verlieren viele Antigene bereits ihre schädigende Wirkung – sie sind dann neutralisiert. Die Fresszellen des unspezifischen Immunsystems (Phagozyten) nehmen anschließend die Antigen-Antikörper-Komplexe auf und entfernen sie so aus dem Blut.

Neben der Bildung von Antikörpern durch B-Lymphozyten geschieht auch eine Aktivierung von T-Lymphozyten, die für eine zellvermittelte oder zelluläre Immunantwort sorgen: Die T-Lymphozyten können (als zytotoxische Zellen bzw. T-Killerzellen) die Krankheitserreger direkt zerstören. Außerdem beeinflussen sie (als T-Helferzellen und regulatorische T-Zellen) den Ablauf der Immunreaktion. Durch die Freisetzung von Stoffen, die die Blutgefäße erweitern oder die Gefäßwand durchlässiger machen (z.B. Histamine, Komplementfaktoren), entzündet sich das infizierte Gewebe – verbunden mit den typischen Entzündungszeichen Rötung, Schwellung, Erwärmung, Schmerz und eingeschränkter Gewebefunktion. Häufig führt die Immunreaktion im Körper durch die begleitende Aktivierung und Vermehrung der Lymphozyten und die gesteigerte Durchblutung dazu, dass die Lymphknoten oder die Milz vergrößert sind.

Durch die Bildung von B- oder T-Gedächtniszellen ist das Immunsystem in der Lage, sich an die fremde Oberflächenstruktur zu erinnern, sodass bei einem erneuten Kontakt des Körpers mit dem gleichen Krankheitserreger die Immunreaktion einen rascheren Ablauf mit stärkerer Antikörperproduktion zeigen kann als beim ersten Mal. Dieses Phänomen bezeichnet man als immunologisches Gedächtnis. Der Lernprozess des Immunsystems kann die Abwehrfähigkeit des Organismus so verändern, dass bei einer wiederholten Infektion mit dem gleichen Erreger keinerlei Krankheitssymptome auftreten: Der Körper ist gegen diesen Erreger immun. Aus diesem Grund treten einige Infektionskrankheiten überwiegend im Kindesalter auf (sog. Kinderkrankheiten wie Masern, Röteln, Mumps).

Dieses Prinzip – die Bildung von Immunität durch das Immunsystem des Körpers – nutzt man bei Schutzimpfungen gegen Krankheitserreger. Die sogenannte aktive Immunisierung besteht darin, dem Organismus eine unschädliche Menge eines bestimmten Antigens oder eines Antigenproduzenten (lebende, abgeschwächte oder tote Erreger) in Form von einem Impfstoff zuzuführen. Das Immunsystem reagiert mit einer schwachen ersten Immunreaktion. Wenn der Körper durch eine Infektion erneut mit dem Erreger in Kontakt kommt, hat das Immunsystem bereits spezifische Gedächtniszellen gebildet, wodurch ein rascher und stärkerer Ablauf der Immunreaktion möglich ist. Diese durch die Impfung erworbene Immunität des Körpers hält häufig über Jahre hinweg an. Die passive Immunisierung besteht darin, dass der Impfling fertige Antikörper gegen das jeweilige Antigen erhält. Die Immunität hält in diesem Fall meist nur wenige Monate an.

Psychische Faktoren können das Immunsystem stark beeinflussen. Immun-, Nerven- und Hormonsystem sind demnach zu einem koordiniert reagierenden Verbund zusammengeschaltet, dem sogenannten immunoneuroendokrinen Netzwerk. So hemmt beispielsweise Adrenalin, das der Körper bei erhöhter Aktivität freisetzt (Stresshormon), die Antikörperproduktion der B-Lymphozyten und somit den Ablauf einer Immunreaktion.