Die erworbene Immunantwort – Überblick und zelluläre Komponenten
Etwa drei Tage nach einer Infektion entwickelt sich die erworbene Immunantwort: ein präzises System, das Zeit zur Entwicklung benötigt, dafür aber hochspezifisch reagiert und ein immunologisches Gedächtnis ausbildet. Im Gegensatz zur angeborenen Immunität, die schnell und unspezifisch reagiert, entwickelt die erworbene Immunität eine maßgeschneiderte Antwort gegen jeden einzelnen Erreger.
Die erworbene Immunantwort: Ein orchestriertes Zusammenspiel
Die Immunantwort wird in humorale Immunität (lösliche Moleküle im Blut und in der Lymphe) und zelluläre Immunität (spezialisierte Effektorzellen) untergliedert – beides existiert in angeborener und erworbener Form.
Im Zentrum der erworbenen Immunität stehen T-Lymphozyten und B-Lymphozyten. Wenn eine Infektion auftritt, nehmen unreife dendritische Zellen die Erreger auf und werden aktiviert. Gleichzeitig setzen Makrophagen entzündungsfördernde Botenstoffe wie TNF-α und Interleukine frei. Die dendritischen Zellen wandern dann zu den peripheren Lymphknoten, wo die eigentliche adaptive Immunantwort eingeleitet wird.
In den Lymphknoten präsentieren die gereiften dendritischen Zellen Bruchstücke der Erreger den T-Helferzellen. Diese gibt es in verschiedenen Varianten – hauptsächlich TH1 und TH2 –, die jeweils unterschiedliche Funktionen erfüllen. Nach ihrer Aktivierung stimulieren T-Helferzellen B-Zellen, die sich zu Effektor-B-Zellen und schließlich zu Plasmazellen entwickeln. Diese Plasmazellen produzieren große Mengen spezifischer Antikörper, die über das Blut zum Infektionsort gelangen.
Klonale Selektion: Wie Spezifität entsteht
Jede B-Zelle und jede T-Zelle trägt nur einen einzigen Typ von Antigenrezeptor auf ihrer Oberfläche. Es gibt Millionen verschiedener Lymphozyten im menschlichen Körper, jede mit einer anderen Spezifität. Die meisten treffen nie auf ihr passendes Antigen und sterben durch Apoptose. Einige erkennen körpereigene Proteine – auch diese werden in den meisten Fällen eliminiert, um Autoimmunität zu verhindern.
Wenn ein fremdes Antigen in den Körper gelangt, bindet es an jene wenigen Lymphozyten, deren Rezeptoren zufällig passen. Diese Zellen erhalten das erste Aktivierungssignal. Bei zusätzlicher Costimulation beginnen sie sich massiv zu teilen – sie bilden einen Klon identischer Zellen, alle gegen dasselbe Antigen gerichtet. Bei einem zweiten Kontakt mit demselben Antigen reagiert das Immunsystem viel schneller und stärker, da bereits ein Pool spezifischer Gedächtniszellen existiert.
Immunologisches Gedächtnis: Warum Impfungen funktionieren
Nach der ersten Begegnung mit einem Antigen entwickeln sich nicht alle aktivierten Lymphozyten zu kurzlebigen Effektorzellen. Ein Teil differenziert zu langlebigen Gedächtniszellen, die jahrzehntelang im Körper überleben können. Diese Gedächtniszellen zirkulieren in Blut und lymphatischen Geweben und warten auf eine erneute Begegnung. Taucht das Antigen wieder auf, reagieren sie viel schneller als naive Lymphozyten – sie benötigen weniger Stimulation und können sich sofort zu Effektorzellen entwickeln.
Bei der Primärantwort dauert es etwa eine Woche, bis ausreichend Antikörper produziert werden. Bei der Sekundärantwort erreicht die Antikörperproduktion bereits nach wenigen Tagen ihren Höhepunkt bei deutlich höherer Konzentration. Der Erreger wird eliminiert, bevor er Symptome verursachen kann: Der Körper ist immun. Dieses Prinzip liegt jeder Schutzimpfung zugrunde.
Zelluläre Komponenten des Immunsystems
Alle Immunzellen entstammen pluripotenten Stammzellen im Knochenmark, die sich in zwei Hauptlinien differenzieren.
Die myeloische Linie produziert Zellen der unmittelbaren Abwehr. Makrophagen sind spezialisierte Phagozyten mit Pseudopodien, die Bakterien durch Phagozytose aufnehmen, durch bakterizide Mechanismen abtöten und Antigenfragmente auf ihrer Zelloberfläche präsentieren. Dendritische Zellen mit multiplen Zellausläufern sind auf Antigenaufnahme in peripheren Geweben und anschließende Präsentation spezialisiert – sie verbinden angeborene und erworbene Immunität. Neutrophile Granulozyten mit segmentiertem Zellkern sind die häufigsten Leukozyten und auf Phagozytose sowie bakterizide Funktionen spezialisiert. Eosinophile Granulozyten bekämpfen antikörpermarkierte Parasiten durch Freisetzung zytotoxischer Substanzen. Basophile Granulozyten und Mastzellen setzen inflammatorische Mediatoren frei und sind an allergischen Reaktionen beteiligt.
Die lymphatische Linie produziert Zellen der erworbenen Immunität. Aus lymphatischen Vorläuferzellen entstehen Thymozyten, die im Thymus zu T-Zellen reifen, sowie B-Zellen und NK-Zellen. Natürliche Killerzellen zirkulieren kontinuierlich und eliminieren virusinfizierte Zellen durch Freisetzung zytotoxischer Substanzen – sie gehören zur angeborenen Immunität, arbeiten aber bereits selektiv. Lymphozyten im Ruhezustand erscheinen mikroskopisch als kleine Zellen mit großem Zellkern, wenig Zytoplasma und kondensiertem Chromatin.