Körpereigene Abwehr

Das Immunsystem und seine Bedeutung für die Gesundheit

Von dem Moment, in dem ein Mensch geboren wird, dringen Millionen und Abermillionen Krankheitserreger auf ihn ein: Bakterien, Viren, Pilze und Parasiten. Diesen Angriffen kann sich niemand entziehen. Manche dieser Krankheitserreger sind so gefährlich, dass ein geschwächter, vor allem aber ungeschützter Körper in wenigen Stunden, ja Minuten, sterben würde. Dass wir dennoch überleben und relativ selten krank werden, verdanken wir unserem körpreigenen Immunsystem. Eine totale Sterilität gibt es nicht, nicht einmal in einem der modernsten Operationssäle. In einem sog. Hochsterilitätstrakt befinden sich noch einige tausend Krankheitserreger in jedem Kubikmeter Luft. Unter für sie günstigen Bedingungen kann die Vermehrungsrate der Bakterien enorm sein. Aus einem einzigen Bakterium können sich in wenigen Stunden eine Millionenanzahl von Bakterien entwickeln. Jetzt kann es zu einem weiteren explosionsartigen Anstieg kommen, da sie sich, wiederum günstige Voraussetzungen angenommen, halbstündlich verdoppeln können. Es ist eine enorme Leistung, die unser Körper erbringt, um sich dieser Armee von Feinden zu erwehren. Man kann durchaus Begriffe aus dem Militärbereich verwenden da in unserem Körper jeder Zeit, vom Zeitpunkt der Geburt, bis zum Moment des Todes, ein Krieg stattfindet, mit andauerndem Angriff und Verteidigung.

Die Angreifer habe ich bereits aufgezählt: Bakterien, Viren, Pilze und Parasiten. Nun zu den Verteidigern:
In der ersten Verteidigungslinie steht die allgemeine “Gesundheitspolizei”. Hierbei handelt es sich um eine bestimmte Form weisser Blutkörperchen, die sich in den verschiedenen Körperflüssigkeiten, in der Schleimhaut der Luftwege, des Magens und des Darmes befinden. Diese erste Verteidigungslinie ist so perfekt, dass die meisten Angriffe bereits hier zurückgeschlagen werden, ohne dass die Angreifer weiter in den Körper eindringen können. Dieser Abwehrkampf findet in jeder Sekunde unseres Lebens statt, ohne dass wir auch nur das Mindeste davon bemerken. Auch wenn es den Angreifern gelingt, tiefer in den Körper einzudringen, besteht keine Gefahr. Selbst dieses tiefere Eindringen wird in aller Regel vom Menschen nicht bewusst wahrgenommen. Bei einem weiteren Eindringen stehen bereits weitere Truppen bereit.

Die jetzt in den Kampf eingreifende Spezialtruppe bildet sog. Antikörper. Sie dienen dazu, die Angreifer zu erkennen. Dieses “Erkennungsmolekül” ist geformt wie ein Ypsilon und ist auf den, zu den weissen Blutkörperchen gehörenden B-Zellen aufgelagert. Die Immunglobuline (Antikörper) sind von solch unterschiedlicher Art, dass es für fast jedes eindringende Bakterium einen eigenen Erkennungscode gibt. Die “Gesundheitspolizei” muss allerdings irgendwann im Leben schon einmal Kontakt mit dem Erreger gehabt haben, sei es durch Impfung oder durch eine bereits durchgemachte Erkrankung, damit dieses Erkennungssystem funktioniert.

Nehmen wir an, eine B-Zelle, die den Antikörper für das Diphterie Bakterium (Corynebacterium diphteriae) trägt, trifft auf genau diesen Erreger, dann erkennt der Antikörper sofort das spezifische Antigen des Bakteriums. Die B-Zelle ändert darauf hin seine Struktur und verwandelt sich in eine Plasmazelle. Diese produziert grosse Mengen spezifische Antikörper, die gegen das Bakterium gerichtet sind. Über einen Botenstoff fordert die Plasmazelle die Hilfe der Makrophagen und der T-Helferzellen an, die ihr sofort zur Hilfe eilen.

Es ist durchaus richtig zu sagen, dass die T-Helferzellen den B-Zellen zur Hilfe eilen. Es ist tatsächlich so, dass man bei den weissen Blutkörperchen, von eigenständigen kleinen Lebewesen sprechen kann, die untereinander kommunizieren und sich auch teilweise frei im Blutstrom, im Lymphstrom und im Gewebe bewegen können. Die Antikörper lagern sich nun an das Bakterium an und machen es unbeweglich. Die Makrophagen, zu deutsch Riesenzellen, zu denen die Phagozyten (Fresszellen) gehören, vernichten nun diesen Zellverbund.

Die meisten Abwehrvorgänge werden von den T-Zellen gesteuert. Ihre Aufgabe ist es, zu unterscheiden, welche Zellen den Körper schaden können. Sie erkennen welche Zellen Eindringlinge und welche Zellen körpereigen, also lebenswichtig sind. In der Thymusdrüse, die sich in der Pubertät wieder zurückentwickelt, lernen die T-Zellen, die Phagozyten und auch die B- Zellen zu unterstützen. Hier werden sie auch vervollständigt, indem ihnen spezielle Andockstellen (Rezeptoren) auf die Oberfläche aufgepfropft werden. Mit diesen Rezeptoren können sie dann später die Krankheitserreger erkennen und binden.

Drei Gruppen von T-Zellen sind bekannt:

Die T-Helferzellen.
Diese Zellen regen die B-Zellen an, Antikörper zu bilden. Sie müssen aber vorher bereits einmal Kontakt mit einem spezifischen Antigen gehabt haben.
Die T-Suppressorzellen.
Ihre Aufgabe ist es, die Immunreaktion, nach Vernichtung aller Eindringlinge wieder zu stoppen. Auf ein Signal von ihnen, stellen die B-Zellen dann keine weiteren Antikörper mehr her.
Die T-Killerzellen:
Unrühmlich bekannt wurden diese Zellen, weil sie immer wieder in Verbindung mir AIDS genannt werden. Diese Zellen, deren Aufgabe besonders komplex ist, werden massiv durch das HIV geschädigt. Dabei ist es eigentlich gerade ihre Aufgabe, sich um die eindringenden Viren zu kümmern, d.h. sie zu zerstören.
Eine weitere Aufgabe der T-Killerzellen ist es, Krebszellen zu erkennen und zu vernichten. Sie attackieren sämtliche körperfremden Zellen. Sie sind mitschuldig, an der Abstossungsreaktion transplantierter Organe.
Bislang wurde nur über die Abwehr von Bakterien gesprochen. Für den Körper sind diese Eindringlinge relativ leicht zu erkennen und zu bekämpfen. Aufgrund des eigenen Stoffwechsels , des Fremdeiweisses und der Größe der Bakterien sind die Angriffssignale deutlich ausgeprägt. Etwas anderes und für den Körper weitaus schwieriger ist es, Viren zu erkennen und zu eleminieren. Im Gegensatz zu den Bakterien, kann man Viren nicht als Lebewesen bezeichnen, weil sie über keinen eigenen Stoffwechsel verfügen. Man kann Viren als den Übergang von unbelebter zu belebter Materie bezeichnen. Viren sind ausserordentlich klein. Sie bestehen nur aus einem Stück Erbsubstanz, welches von einer Eiweisskapsel umgeben ist. Ein in den Körper eingedrungenes Virus, kann von der körpereigenen Abwehr zunächst nicht erkannt und somit auch nicht angegriffen werden. Das erklärt die grosse Gefahr, die von den Viruserkrankungen ausgeht.

Um sich vermehren zu können, muss das Virus zunächst an eine Zelle andocken. Nach diesem Manöver durchdringt es die Zellmembran und dringt bis in den Zellkern vor. Im Zellkern gibt es die eigene Erbsubstanz frei und klinkt sich mit seiner DNS in die DNS der Körperzelle ein. Dadurch wird die Erbinformation der Wirtszelle modifiziert. Sie beginnt nun die Erbsubstanz und die Hüllproteine des Virus zu produzieren. Wenn sich die Krankheitserreger in der ersten befallenen Zelle genügend vermehrt haben, explodiert die Zelle regelrecht und setzt die neu gebildeten Viren frei, die wiederum in gesunde Körperzellen eindringen, und die Produktion von Viren beginnt von neuem. Es ist eine Kettenreaktion, wie wir sie aus der Atomphysik kennen. Immer schneller und schneller vermehren sich die Viren und überschwemmen schliesslich den gesamten Körper mit ihren krankheitsauslösenden Fehlinformationen. Der Organismus wäre unweigerlich dem Untergang geweiht, wenn es nicht auch hier einen Schutzmechanismus gäbe. Die Aufgabe des Immunsystems ist es, die modifizierten Zellen so schnell wie möglich zu erkennen und zu zerstören.

Die Natur hat in den Körper, d.h. in die Zellen, einen sinnvollen Schutzmechanismus eingebaut. Die modifizierten Zellen, bringen ein Virus-Protein als Antigen nach aussen auf die Zelloberfläche. Diese Strukturen, sog. MHC-Moleküle (MHC= Major Histocombabitility Complex), können nun von den T-Killerzellen erkannt werden, und der weitere Ablauf der Erregerbekämpfung läuft von hier an ähnlich ab, wie bei der Bakterienbekämpfung. Die T-Killerzellen bemühen sich mit aller Kraft, die befallenen Zellen zu zerstören, damit sich das Virus nicht weiterhin ungebremst vermehren kann.

In der Theorie funktioniert die Abwehr ausserordentlich gut. Leider ist es jedoch so, dass die Virenen eine eigene, erschreckend raffinierte Überlebensstrategie entwickelt haben. Viele Virusgruppen verändern ständig ihre Gestalt. Sie maskieren sich, indem sie die Bausteine ihrer Aminosäuren auf der sie umgebenden Eiweisshülle, ständig modifizieren. Sie überlisten damit den Wiedererkennungsmechanismus der T-Killerzellen und auch den, der in der ersten Front stehenden B-Zellen. Ein gutes Beispiel für diese Strategie ist das Grippevirus. Immer wieder können wir an Grippe erkranken, weil es eine Generalimpfung, auf Grund der dauernden Virusveränderung nicht geben kann. Jährlich muss die WHO aufgrund von Statistiken festlegen, gegen welche Grippevirusabart geimpft werden soll.

Ein ganz besonderer Fall, ist natürlich der AIDS-Erreger. Nicht nur, dass er seine Form laufend verändert, er greift ausgerechnet fast ausschliesslich die T-Zellen an, modifiziert sie und benutzt sie um sich selbst zu vermehren. Da die T-Zellen die Hauptkoordinatoren des Immunsystems sind, ist der Zusammenbruch der Abwehrkräfte vorprogrammiert. Es gibt natürlich noch viele andere Gruppen von Abwehrzellen, und so einfach, wie ich das Immunsystem dargestellt habe,ist es in Wirklichkeit nicht. Ich musste jedoch der der Allgemeinverständlichkeit Rechnung tragen. Um alle Abläufe des Immunsystems zu verstehen, bedarf es ein spezielles Studium der Histologie und der medizinischen Bio-chemie. Die Lehrbücher umfassen mehrere tausend Seiten. Einiges habe ich jedoch noch hinzuzufügen, auch auf die Gefahr hin, mich zu wiederholen. Aber das kann für das Allgemeinverständnis dieses so ausserordentlich wichtigen Themas nur gut sein.

Bislang habe ich nur von der Bedrohung unserer Gesundheit von außen gesprochen. Die Verteidigung gegen Eindringlinge ist jedoch nur ein Teilbereich der Aufgaben unseres Immunsystems. Auch von innen kann die Gesundheit bedroht werden. Die weissen Blutkörperchen, unsere Armee gegen Eindringlinge, haben auch die Aufgabe über unser Innenleben zu wachen. Diese Zellen müssen darauf achten, und auch darauf sind sie geschult, dass in unserem Körper nichts krankhaftes heranreift. Ausserdem müssen natürlich abgestorbene Zellen und deren Produkte erkannt, abtransportiert und vernichtet werden. Dabei hat es die Natur so phantastisch eingerichtet, dass die vielen Billionen gesunder Zellen unseres Korpers nicht angegriffen werden, ebensowenig wie die Bakterien, die wir zum leben benötigen, unsere Symbionten. Wichtig ist, dass die Abwehrzellen unterscheiden können ob eine körpereigene Zelle gesund ist und die Anforderungen, die an sie gestellt wird, erfüllen kann oder nicht. Ohne diese Intelligenz unseres Abwehrsystems würden wir bereits im Kindesalter sterben. Der Krebs hätte schon die ganze Menschheit ausgelöscht.

Das hört sich sehr extrem an, lässt sich aber mathematisch beweisen. Täglich teilen sich in unserem Körper 1000 Milliarden (!) Zellen. Auf Grund dieser ungeheuren Summe ist die mathematische Wahrscheinlichkeit gegeben, das stündlich mindestens ein Fehler in der neuen Zellstruktur zu erwarten ist. Das bedeutet, dass wir 24 mal am Tag an Krebs erkranken würden. Durch einen erstaunlichen Mechanismus, erkennen unsere Abwehrzellen diese Teilungsfehler und eleminieren die fehlerhaften Zellen. Bei dieser Aufgabe, darf dem System nicht der kleinste Fehler unterlaufen. Niemals darf es eine gesunde, arbeitsfähige Zelle angreifen und zerstören. Besonders im zentralen Nervensystem wäre ein Fehler eine Katastrophe. Da die Zellen des ZNS keinen Zellkern besitzen, kann sich eine zerstörte Zelle nicht mehr erneuern und ist für immer verloren. Trotzdem, und das ist physiologisch, sterben täglich tausende Gehirnzellen ab. Diese abgestorbenen Zellen müssen verstoffwechselt werden, d.h. sie müssen abtransportiert und abgebaut werden. Die Natur hat es so eingerichtet, dass wir auf den reibungslosen Ablauf durchaus vertrauen können.

Es ist bisher so viel von den verschiedenen weissen Blutkörperchen, den Leukozyten, gesprochen worden, dass es nun an der Zeit ist, uns einmal anzusehen, wo sie entstehen. Die Wiege aller Blutzellen, seien es die weissen oder die roten, ist das rote Knochenmark. Es wiegt beim erwachsenen Menschen ca. 4 Kilogramm. Man kann es als das, vom Gewicht her, grösste Organ des Menschen bezeichnen. Beim Erwachsenen finden wir das rote Knochenmark in den Schädelknochen, in den Knochen des Schultergürtels, in den Rippen, im Beckenknochen und in den Knochen der Wirbelsäule. In jeder Sekunde des Lebens (im Senium weniger), werden hier ca. zwei Millionen (!) neue Blutzellen gebildet und in die Blutbahnen eingeschleust. In einem Kubikmillimeter Blut, finden sich ungefähr 5 Millionen rote Blutkörperchen (Erzthrozyten), zwischen 8000 und 10 000 weisse Blutkörperchen (Leukozyten) und 300 000 Blutplättchen (Thrombozyten). Die roten Blutkörperchen haben keinen Zellkern, können sich also nicht teilen. Nach etwa 120 Tagen, haben sie ihre Arbeit getan und werden in der Leber abgebaut. Die Blutplättchen haben eine Lebensdauer von ca. 7-11 Tage. Sie sind farblos und leiten die Blutgerinnung ein. Sie werden nach getaner Arbeit in der Leber aber auch in der Milz abgebaut. Die Erythrozyten und die Thrombozyten habe ich nur der Vollständigkeit halber angeführt, sie haben mit dem Immunsystem nichts oder nur sehr wenig zu tun.

Wenden wir uns wieder den weissen Blutkörperchen, den Leukozyten, zu. Wie ich bereits andeutete, kann man diese Zellen durchaus als kleine Lebewesen bezeichnen. Die weissen Blutkörperchen besitzen alle Erbinformationen und können sich auch teilen. Im Gegensatz zu den roten Blutkörperchen, werden verschiedene Formen der Leukozyten nicht einfach nur vom Blutstrom mitgeschwemmt, sie können sich eigenständig bewegen und die Blutgefässe sogar verlassen, um sich an den Ort zu begeben, an dem sie gebraucht werden. Im Gegensatz zu den Erythrozyten, werden die Leukozyten als Urformen ins Blut gechleust. Erst hier entscheidet es sich, welche Aufgabe die Zellen, je nach Bedarf; im Immunsystem, übernehmen werden. Es ist möglich, dass sie den B-Zellen zugeordnet werden, um sich in der ersten Verteidigungslinie den Angreifern entgegenzustellen und dort Antikörper bilden, die dann von den höher entwickelten Zellen erkannt werden. Es kann aber auch sein, dass sie den Aufräumern zugeordnet werden. Das sind die Zellen, deren Hauptaufgabe es ist, alles Kranke und Schädliche zu vernichten. Als Makrophagen (Riesenzellen) gehören sie dann zu den Phagozyten (Fresszellen), die dann tatsächlich die überwältigten Eindringlinge “auffressen”. Die höher entwickelten Zellen, müssen zunächst einmal “prorammiert” werden. Dieses geschieht in der Thymusdrüse.

Zur Beschreibung dieser Drüse, ziehe ich Auszüge aus der Erklärung des klinischen Wörterbuchs “Pschyrembel” heran. Ich zitiere:
“Thymusdrüse: Der Thymus, beim Tier Bries oder Milcher, innere Brustdrüse. Innersekretorisches Organ hinter dem Brustbein. Wachstum nur bis zur Geschlechtsreife, dann Rückbildung und Umbau in Fettgewebe, jedoch bleiben beachliche Mengen Nucleoproteide (Thymonucleinsäuren). Heute bezeichnet man den Thymus (zusammen mit Appendix [Wurmfortsatz des Blinddarms] und Tonsillen [Mandeln] als primäre Immunitätsorgane).
Die grosse Bedeutung der Thymusdrüse bei der immunologischen Reifung wurde 1961 von Miller und Mitarbeitern entdeckt. Sie bewiesen dies durch den Versuch, dass neugeborene Mäuse nach operativer Entfernung der Thymusdrüse keine Immunität entwickeln können.
Unsere heutigen Vorstellungen lassen einen humoralen und einen zellulären Thymusfaktor vermuten, die die Reifung der immunologisch potenten in die immunologisch kompetente Immunzelle bewirken. Der humorale Thymusfaktor wird im Thymus produziert, dann in die Blutbahn abgegeben, um die immunologischen Stammzellen in die funktionstüchtigen Immunzellen umzuwandeln.
Der zelluläre Thymusfaktor bewirkt im Thymus die Reifung der lymphoretikulären Stammzellen, die sich nach abgeschlossenem Reifungsprozess in den lymphatischen Organen (Lymphknoten, Darmwand, Milz, Knochenmark) als Immunzellen ansiedeln.”
Zitat Ende.

Nach erfolgter Programmierung, werden diese Zellen T-Lymphozyten genannt. In drei bis vier Tagen, haben sie in der Thymusdrüse alles gelernt, was körpereigen ist, was gesund ist, was krankmachend wirkt, was harmlos und was gefährlich ist. Es stellt sich nun die Frage, wie lernen die Zellen ihre Aufgaben zu erfüllen, wenn sich die Thymusdrüse nach der Pubertät zurückgebildet hat?
Die Antwort: Durch Korrespondenz!
Das Basisprogramm, das den T-Lymphozyten in der Thymusdrüse programmiert wurde, wird von Zelle zu Zelle weitergegeben. Die Zellen korrespondieren durch Botenstoffe untereinander. Ausserdem wird die Information bei der Zellteilung, von der Mutterzelle an die Tochterzelle weitergegeben.

Jetzt kann sich natürlich die Frage auftun, woher weiss die Thymusdrüse eigentlich, welchen Lehrstoff sie an die ungeschulten Zellen weitergeben muss? Das Grundwissen erhält die Drüse durch die Muttermilch. In der Zeit, in der das Baby gesäugt wird, ist es durch das Immunsystem der Mutter weitgehend vor Infektionskrankheiten geschützt, und in dieser Zeit lernt die Thymusdrüse, welche Programmierungen an die Leukozyten weitergegen werden müssen. Hieraus erklärt es sich , weshalb ein Baby, das mit Muttermilch ernährt wird, immer gesünder ist, als ein Baby, das mit Kunstprodukten aufgezogen wird.

Zusammenfassend sei gesagt: unser Immunsystem ist ein Wunder der Natur und ein Garant für unser Leben. Ohne dieses System gäbe es kein Leben auf der Erde. Wie ich bereits sagte, konnte ich nicht alle Mechanismen des Systems beschreiben, dieses Thema ist fast unerschöpflich und fast täglich kommen neue Erkentnisse hinzu.