Das Immunsystem: Wie funktioniert es und welche Vorteile bekommt es durch Impfungen?

Der menschliche Körper ist ständig Einflüssen aus der Umwelt ausgesetzt, in der Krankheitserreger – Viren, Bakterien, Pilze und Parasiten – vorkommen. Sein einziger äußerer mechanischer Schutz ist die Haut und sein innerer Schutz sind die Schleimhäute, wie die des Verdauungstrakts und der Atemwege. Alles, was diese mechanischen Barrieren durchdringt, stellt automatisch eine Bedrohung für das ordnungsgemäße Funktionieren des gesamten menschlichen Körpers dar.

Bakterien nutzen die Umgebung unseres Körpers sehr gerne für ihr eigenes Überleben, und Viren benötigen unsere Zellen zur Vermehrung. Durch das Eindringen in die inneren Teile des Körpers entstehen Infektionen, die effektiv bekämpft werden müssen. Glücklicherweise gibt es eine Armee direkt unter den äußeren und inneren Oberflächen des Körpers, die deinen Körper bis zur letzten Minute deines Lebens schützen wird. Diese Armee ist das Immunsystem, das rund um die Uhr, 24 Stunden am Tag, 7 Tage die Woche arbeitet.

Was ist das Immunsystem?

Das Immunsystem ist kein separates Organ. Es befindet sich überall im Körper und seine Hauptverkehrswege sind das Blut und die Lymphe. Es reist durch deine Blutgefäße, um überall dorthin zu gelangen, wo die Gefahr besteht, dass die mechanische Grenze (Haut und Schleimhäute) zwischen der Außenwelt und dem empfindlichen Inneren des Körpers durchbrochen wird. Durch das Blut und die Lymphe erreichen die Zellen des Immunsystems die Immunorgane – den Thymus, die Milz und die Lymphknoten.

Eine ganze Armee von Immunzellen wird im Knochenmark geboren. Weiße Blutkörperchen (Leukozyten) stellen die einzelnen Kampfeinheiten dar und werden je nach Spezialisierung in spezifische und unspezifische Immunität unterteilt. Die unspezifische Immunität umfasst eine Vielzahl von Proteinen und die spezifische Immunität ist durch Antikörper mit der unspezifischen Immunität verbunden.^[1-2]

1. Unspezifische (angeborene) Immunität

Die erste Verteidigungslinie im menschlichen Körper ist die unspezifische Immunität. Diese Abwehr ist angeboren und kann dich effektiv gegen die gefährlichsten Krankheitserreger schützen. Sie besteht aus Zellen, die an kritischen Stellen wie Maschinengewehrnestern stationiert sind. Wenn etwas, das nicht in den Körper gehört, eindringt, beginnen diese Zellen mit allen verfügbaren Waffen zu feuern.^[1]

Um diesen Zellen mitzuteilen, wann sie feuern sollen, gibt es im Körper verteilte Sensoren – Proteine. Diese Proteine gehören zum sogenannten Komplementsystem. Ihre Aufgabe ist es, sich an Bakterien und Viren zu heften und das Signal an die Zellen weiterzugeben, einen Angriff zu starten. Sie erkennen Kohlenhydrate, die sich auf der Oberfläche von Viren und Bakterien befinden, aber nicht auf der Oberfläche deiner Zellen.^[3]

Die erste Kampfeinheit an der Infektionsstelle sind die Neutrophilen. Diese Zellen sind am zahlreichsten im Blut und erneuern sich ständig. Ihre Hauptfunktion besteht darin, alles anzugreifen und buchstäblich zu verschlingen, was nicht in den Körper gehört. Wenn nötig, führen sie Kamikaze-Aktionen durch – sie platzen auf und schleudern ihren Inhalt auf das Schlachtfeld, wodurch eine lokale Entzündung gefördert und der Feind außer Gefecht gesetzt wird.

Das Komplementsystem zusammen mit den Zellen der unspezifischen Immunität löst den Entzündungsprozess aus. Es funktioniert wie ein Waldbrand, um die Ausbreitung von Krankheitserregern zu verhindern. Die Entzündungsreaktion ist unspezifisch und daher empfinden wir sie als unangenehm – selbst deine Zellen in der Nähe leiden darunter.^[3]

Die unspezifische Immunität umfasst neben Neutrophilen auch andere Zellen:^[1]

• Makrophagen – gehören zusammen mit Neutrophilen zu den Phagozyten und sind am „Verschlingen“ von Krankheitserregern beteiligt
• Dendritische Zellen – verbinden unspezifische und spezifische Immunität, indem sie anderen Zellen Antigene zeigen
• Mastzellen – sind an der Immunantwort beteiligt und sezernieren Substanzen wie Histamin (bei allergischen Reaktionen)
• Basophile – sind am wenigsten im Blut vorhanden, lösen aber eine sehr starke (allergische) Reaktion aus
• Eosinophile – ähnlich wie Basophile, aber auch an der Abwehr gegen Pilze und Parasiten beteiligt
• NK (natürliche Killer-) Zellen – sind mit Enzymen ausgestattet, die es ihnen ermöglichen, virusinfizierte Zellen oder Tumorzellen zu töten

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2. Spezifische (erworbene) Immunität

Die spezifische Immunität umfasst von Natur aus Zellen, die sich an den Feind erinnern und dank dieses Gedächtnisses spezifische Antikörper produzieren können. Nach einem erfolgreichen Angriff der unspezifischen Immunität werden Krankheitserreger in Stücke zerschlagen. Diese Stücke von Krankheitserregern werden auf der Oberfläche sogenannter antigenpräsentierender Zellen ausgestellt und den Zellen der spezifischen Immunität gezeigt, die lernen, diese Stücke zu erkennen. Nach erneutem Kontakt mit dem Bakterium oder Virus kennt deine Immunität den Feind bereits und ist bereit, eine sehr mächtige Waffe – Antikörper – zu produzieren.^[2]

Antikörper werden von B-Lymphozyten produziert, damit sie Antigene auf der Oberfläche von Krankheitserregern erkennen und der Angriff nur darauf gerichtet ist. Antikörper sind wie eine rauchende Waffe, die anzeigt, wo bombardiert werden soll. Dieser Rauchvorhang wird auch vom Komplementproteinsystem verwendet, um gezielt angreifen zu können, was zu einer effizienteren Verschlingung von Krankheitserregern führt. Gleichzeitig werden sie von Zellen der spezifischen Immunität verwendet, die, wenn sie von einem Antikörper erkannt werden, die infizierte Zelle töten, um die Ausbreitung der Infektion zu verhindern.

Die spezifische Immunität umfasst insbesondere:^[2]

• T-Lymphozyten – sie sind in mehrere Untertypen unterteilt und ihre Hauptfunktion besteht darin, den mit Antikörpern markierten Krankheitserreger zu erkennen und zu zerstören
• CD8+ T-Lymphozyten sind zytotoxisch – sie töten infizierte Zellen
• CD4+ T-Lymphozyten sind Helfer – sie aktivieren B-Lymphozyten und CD8+ zytotoxische Lymphozyten
• B-Lymphozyten – sind für die Produktion von Antikörpern basierend auf Antigenen verantwortlich, die ihnen „gezeigt“ wurden

Wie erfolgt der Kampf gegen einen Krankheitserreger?

1. Wenn feindliche Kräfte (Viren oder Bakterien) es schaffen, durch die Haut in den Körper einzudringen, erwartet sie eine unangenehme Überraschung in Form von Proteinen, die sofort auf diesen Eintritt reagieren. Unter idealen Bedingungen ist diese Reaktion schnell und effektiv.
2. Nach der ersten Erkennung des Krankheitserregers finden mehrere Ereignisse statt, die zur Markierung des Feindes für die Zellen der unspezifischen Immunität führen und schließlich zu seiner vollständigen Zerstörung führen. Bakterien und Viren haben jedoch Mechanismen entwickelt, um diesen Angriffen zu widerstehen.
3. Die Zellen der unspezifischen Immunität kommen als nächstes. Sie schießen wahllos auf alles, was als Feind markiert wurde. Sie produzieren Substanzen, die eine Entzündungsreaktion auslösen – ein Lauffeuer, das alles um sich herum zerstört.
4. Der Feind wird gefangen genommen – von Zellen verschlungen. Seine Identifikatoren (Antigene) werden zerlegt und den Zellen der spezifischen Immunität gezeigt.
5. Während der laufenden Kämpfe (Krankheit) erfolgt auch die Produktion von Antikörpern, die etwas später auf dem Schlachtfeld eintreffen, aber ihren Angriff direkt auf den Feind konzentrieren.
6. Die Entzündungsreaktion zusammen mit dem „Verschlingen“, der Zerstörung von Zellwänden und der anschließenden Produktion von Antikörpern führt (idealerweise) zur Neutralisierung des Feindes.

Der größte Vorteil ist, dass die Zellen der spezifischen Immunität sich merken, wie der Feind aussieht, und so bei einer erneuten Infektion einen koordinierten Angriff durchführen können.

Unter sehr spezifischen Umständen können Antikörper gegen die eigenen Proteine des Körpers gebildet werden. In diesem Fall ist das Immunsystem verwirrt und es kommt zu einem Bürgerkrieg – Autoimmunerkrankungen.^[4]

Das Immunsystem ist ständig bereit, den Körper vor Infektionen zu schützen, aber es hält auch in den eigenen Reihen Ordnung. Es ist daran beteiligt, nicht nur infizierte, sondern auch alte und potenziell krebserregende Zellen zu erkennen.

Impfungen lehren die Immunität

Die Impfung ist die beste Infektionsprävention, die wir haben. Sie nutzt die Fähigkeit des Immunsystems, Krankheitserreger zu lernen und sich zu merken. Dieses Lernen erfordert jedoch keine Infektion, die den Nachteil einer Krankheit mit sich bringt, bei der die Immunität auf Hochtouren läuft.

Die Impfung beinhaltet das Aussetzen bereits verdauter Krankheitserreger (Antigene) an das Immunsystem, damit es Antikörper produziert, bevor der Krankheitserreger in den Körper eindringt. Es ist wie eine Vorbesprechung, bei der die Zellen des Immunsystems den Feind kennen, bevor er erscheint, damit sie ihren Angriff präzise ausrichten können.^[5]

Das Prinzip ist einfach:

1. Ein Impfstoff, der ein Stück eines Virus oder Bakteriums (Antigen) enthält, wird in den Körper injiziert (meistens in einen Muskel).
2. Die Zellen des Immunsystems nehmen diese Stücke auf und zeigen sie anderen.
3. Die Produktion von Antikörpern gegen das injizierte Antigen ist im Gange.
4. Im Falle einer Infektion ist die genaueste und effektivste Waffe gegen den Feind somit bereit.

Es gibt mehrere Möglichkeiten, Antigene dem Immunsystem durch Immunisierung zu zeigen, und die folgenden können als Impfstoffe verwendet werden:

• ein abgeschwächter oder nicht lebender Virus
• nicht lebende Bakterien
• ganze Antigene oder Teile davon
• Vektoren, die Informationen darüber enthalten, wie das Antigen hergestellt wird. Die Zellen erhalten diesen Vektor, stellen das Antigen her und zeigen es dem Immunsystem. Solche Impfstoffe waren die COVID-19-Impfstoffe von AstraZeneca oder Russlands Sputnik V
• mRNA, die ein Antigen oder einen Teil eines Antigens kodiert, das von den Zellen zur Herstellung des Antigens und zur Präsentation an das Immunsystem verwendet wird. Diese Impfstoffe wurden in den COVID-19-Impfstoffen von Pfizer und Moderna verwendet

Wie kannst du deine Immunität stärken?

Das Immunsystem ist bereit, den Körper ständig vor eindringenden Feinden zu verteidigen. Wir können jedoch seine Wirksamkeit verbessern, indem wir ausreichend Schlaf bekommen, wenn die Zellen des Immunsystems recycelt werden und neue, frische Kampfeinheiten entstehen. Wie bei allem hilft auch eine qualitativ hochwertige und abwechslungsreiche Ernährung, die reich an Proteinen, Mineralien oder Vitaminen ist und weniger Alkohol enthält. Die Immunität kann auch durch Kältetherapie oder umgekehrt durch Saunagänge gestärkt werden.

Quellen:

[1] Hato T, Dagher PC. How the Innate Immune System Senses Trouble and Causes Trouble - doi: 10.2215/CJN.04680514. Epub 2014 Nov 20. PMID: 25414319; PMCID: PMC4527020.

[2] Bonilla, Francisco A.; Oettgen, Hans C. . (2010). Adaptive immunity.- doi:10.1016/j.jaci.2009.09.017

[3] Dunkelberger, J., Song, WC. Complement and its role in innate and adaptive immune responses - https://doi.org/10.1038/cr.2009.139

[4] Wang, Lifeng et al. “Human autoimmune diseases: a comprehensive update.” Journal of internal medicine - doi:10.1111/joim.12395

[5] Pollard, A.J., Bijker, E.M. A guide to vaccinology: from basic principles to new developments - https://doi.org/10.1038/s41577-020-00479-7