Interferone, NK-Zellen und B-1-Zellen
Die angeborene Immunantwort gegen Viren und bekapselte Bakterien stützt sich auf drei spezialisierte Komponenten: Interferone, die als molekulare Warnsignale wirken, natürliche Killerzellen, die infizierte Zellen gezielt eliminieren, und B-1-Zellen, die in den ersten Tagen einer Bakterieninfektion schnell IgM-Antikörper bereitstellen. Alle drei Komponenten agieren ohne vorherige Sensibilisierung, sie sind von Beginn an einsatzbereit.
Interferone: Die Virenwarnung
Wenn eine Zelle von einem Virus befallen wird, erkennt sie virale Bestandteile in ihrem Inneren. Diese Erkennung löst die Produktion von Interferonen aus, kleinen Proteinen, die als Warnsignal an die Umgebung dienen.
Die Wirkung der Interferone ist vielfältig. Sie machen alle Zellen in der Umgebung widerstandsfähig gegen Virusinfektionen, indem die Zellen antivirale Abwehrmechanismen aufbauen, die die Virusvermehrung blockieren. Gleichzeitig erhöhen Interferone die Expression von MHC-I-Molekülen auf der Zelloberfläche, sodass das Immunsystem infizierte Zellen besser erkennen kann. Interferone alarmieren zudem Fresszellen und natürliche Killerzellen und verstärken deren Aktivität.
Die infizierte Zelle leitet parallel ihren eigenen programmierten Zelltod (Apoptose) ein. Dieser kontrollierte Selbstmord begrenzt die Virusproduktion und verhindert, dass große Virusmengen freigesetzt werden. Nicht infizierte Nachbarzellen sind durch die Interferonwirkung vor NK-Zell-Angriffen geschützt – ein wichtiger Mechanismus, der verhindert, dass das Immunsystem auch gesundes Gewebe zerstört.
Wie natürliche Killerzellen entscheiden, was sie angreifen
Natürliche Killerzellen müssen zuverlässig zwischen gesunden und kranken Zellen unterscheiden. Sie tun dies durch ein ausgeklügeltes Gleichgewichtssystem aus zwei gegensätzlichen Rezeptortypen.
Jede NK-Zelle trägt auf ihrer Oberfläche sowohl aktivierende als auch hemmende Rezeptoren. Die Entscheidung, ob eine Zelle angegriffen wird oder nicht, hängt vom Gleichgewicht dieser beiden Signale ab.
Eine gesunde Zelle trägt MHC-I-Moleküle auf ihrer Oberfläche. Diese binden an die hemmenden Rezeptoren der NK-Zelle und erzeugen ein starkes Stoppsignal – auch wenn aktivierende Rezeptoren gleichzeitig ein Angriffssignal liefern, dominiert das hemmende Signal. Die gesunde Zelle bleibt verschont.
Eine virusinfizierte Zelle reduziert häufig ihre MHC-I-Expression, weil viele Viren diese Tarnstrategie nutzen, um zytotoxischen T-Zellen zu entgehen. Für NK-Zellen wirkt das jedoch wie ein Warnsignal: Das hemmende Signal fehlt oder ist schwach, während aktivierende Signale weiter eingehen. Ohne die hemmende Bremse dominieren die aktivierenden Signale – die NK-Zelle wird aktiv, setzt zytotoxische Granula frei und tötet die infizierte Zelle ab.
Dieses Prinzip wird als „fehlende Selbst"-Erkennung (missing self) bezeichnet: NK-Zellen registrieren das Fehlen normaler Erkennungszeichen als Warnsignal für zelluläre Probleme. Viren, die sich durch MHC-I-Reduktion vor T-Zellen verbergen wollen, machen sich dadurch für NK-Zellen erst recht angreifbar.