Angeborene Immunität

Die angeborene Immunität, welche die unspezifische Immunreaktion hervorruft, ist die erste Verteidigungslinie des Körpers gegen Krankheitserreger wie Bakterien, Viren, Pilze und Parasiten. Im Gegensatz zur erworbenen (oder adaptiven) Immunität ist die angeborene Immunität nicht auf bestimmte Erreger spezialisiert und kann sofort oder sehr schnell reagieren. Sie ist bereits bei der Geburt vorhanden und erfordert keine vorherige Exposition gegenüber einem Pathogen, um wirksam zu sein.
Es gibt folgende Hauptkomponenten der angeborenen Immunität:

Physikalische und chemische Barrieren
- Haut: Eine physische Barriere, die das Eindringen von Mikroorganismen verhindert.
- Schleimhäute: In den Atemwegen, dem Verdauungstrakt und anderen Körperöffnungen produzieren sie Schleim, der Pathogene einfängt.
- Magensaft: Enthält Salzsäure, die viele Mikroorganismen abtötet.
- Tränen und Speichel: Enthalten Enzyme wie Lysozym, die die Zellwand von Bakterien angreifen können.
Zelluläre Abwehrmechanismen
- Phagozyten: Zellen wie Makrophagen und neutrophile Granulozyten, die Pathogene durch Phagozytose aufnehmen und zerstören.
- Dendritische Zellen: Nehmen Erreger auf und präsentieren deren Antigene den Zellen der adaptiven Immunität.
- Natürliche Killerzellen (NK-Zellen): Erkennen und zerstören virusinfizierte Zellen und Tumorzellen.
- Eosinophile und Basophile: Eosinophile bekämpfen Parasiten durch Freisetzung toxischer Substanzen, während Basophile Histamin freisetzen, um Entzündungsreaktionen und allergische Reaktionen zu fördern.
Humorale Abwehrmechanismen
- Komplementsystem: Eine Gruppe von Proteinen im Blut, die Pathogene direkt angreifen und deren Beseitigung fördern.
- Cytokine: Signalmoleküle, die die Kommunikation zwischen den Zellen der Immunantwort regulieren und Entzündungen fördern.
- Akute-Phase-Proteine: Proteine wie C-reaktives Protein (CRP), die während einer Infektion produziert werden und die Immunantwort unterstützen.

Ablauf der unspezifischen Immunreaktion

Erkennung des Pathogens: Zellen der angeborenen Immunität, z.B. Phagozyten (wie Makrophagen und neutrophile Granulozyten), dendritische Zellen und natürliche Killerzellen, erkennen Pathogene durch Mustererkennungsrezeptoren (PRRs). Diese Rezeptoren erkennen spezifische molekulare Muster auf den Oberflächen von Mikroorganismen, die als PAMPs (Pathogen-assoziierte molekulare Muster) bezeichnet werden.
Phagozytose und Abtötung: Phagozyten wie Makrophagen und neutrophile Granulozyten nehmen die Pathogene durch Phagozytose auf. Dabei umschließen sie die Erreger mit ihrer Zellmembran und bilden ein Phagosom. Dieses verschmilzt dann mit einem Lysosom, das Verdauungsenzyme enthält, um die Pathogene abzubauen und unschädlich zu machen.
Entzündliche Reaktion: Die Erkennung von Pathogenen führt zur Freisetzung von Entzündungsmediatoren wie Histamin, Cytokinen (wie Interleukine und TNF-α) und Chemokinen. Diese Substanzen verursachen eine Entzündungsreaktion, indem sie die Durchlässigkeit der Blutgefäßwände erhöhen, um die Migration von Immunzellen zum Infektionsort zu erleichtern. Entzündungen helfen, die Ausbreitung des Erregers zu begrenzen und Gewebeschäden zu reparieren.
Aktivierung des Komplementsystems: Das Komplementsystem, eine Gruppe von Proteinen im Blut, wird aktiviert und kann Pathogene direkt durch die Bildung des Membranangriffskomplexes (MAC) lysieren oder ihre Opsonisierung fördern. Opsonisierung bedeutet, dass Pathogene markiert werden, um leichter von Phagozyten erkannt und aufgenommen zu werden.
Interferonproduktion: Infizierte Zellen und dendritische Zellen können Interferone produzieren, die die Virusvermehrung in den infizierten Zellen hemmen und die umliegenden Zellen vor einer Infektion schützen.

Abb. 1: Ablauf einer Entzündungsreaktion

Natürliche Killerzellen (NK-Zellen): NK-Zellen erkennen und zerstören virusinfizierte Zellen sowie Tumorzellen . Sie spielen eine wichtige Rolle bei der sofortigen Reaktion auf virale Infektionen und können Zellen direkt abtöten, die bestimmte Stresssignale zeigen.
Aufräumphase: Nachdem die Pathogene abgetötet oder neutralisiert wurden, beginnt die Aufräumphase. Dies beinhaltet die Beseitigung toter Zellen und die Beendigung der Entzündungsreaktion durch Anti-entzündliche Mediatoren.