Immunität: Definition und Organisation
Immunität ist das System aus Organen und Zellen, das die Aufrechterhaltung der antigenen Homöostase des Organismus durch Erkennung, Aufnahme und Zerstörung fremder Moleküle sowie durch die Bildung eines immunologischen Gedächtnisses gewährleistet. Das Immunsystem wird strukturell unterteilt in zentrale (primäre) Organe — Thymus und rotes Knochenmark — sowie periphere (sekundäre) — Milz, Lymphknoten und MALT (mukosaassoziiertes lymphoides Gewebe).
Im Thymus finden die Differenzierung und Selektion von T-Lymphozyten statt: positive und negative Selektion von Thymozyten unter Beteiligung von Nurse-Zellen und dendritischen Zellen. Das rote Knochenmark enthält hämatopoetische Stammzellen, aus denen Erythrozyten, Thrombozyten, Granulozyten, Monozyten und B-Lymphozyten hervorgehen. Milz, Lymphknoten und MALT ermöglichen das Zusammentreffen naiver Lymphozyten mit Antigenen und die Entwicklung einer spezifischen Antwort.
Angeborene und adaptive Immunität
Die angeborene Immunität ist unspezifisch, wirkt sofort und wird durch anatomische und physiologische Barrieren, Phagozytose sowie vaskuläre Reaktionen vermittelt. Schlüsselfzellen sind Neutrophile und Makrophagen, die PAMPs (pathogenassoziierte molekulare Muster) über Toll-like-Rezeptoren erkennen. Humorale Faktoren umfassen das Komplementsystem (klassischer, Lektin- und alternativer Aktivierungsweg), C-reaktives Protein, Mannose-bindendes Lektin, Lysozym, Defensine, Interferone und Zytokine.
Die adaptive Immunität entwickelt sich langsamer, besitzt jedoch aufgrund der Vielfalt von TCR- und BCR-Rezeptoren (etwa 10¹⁸ Varianten) eine hohe Spezifität. Sie wird durch T-Killerzellen (CD8⁺), T-Helferzellen (Th1, Th2, Th17), regulatorische T-Zellen und B-Zellen vermittelt. Die Antigene Erkennung erfolgt über MHC I (auf allen kernhaltigen Zellen) und MHC II (auf antigenpräsentierenden Zellen).
Immunantwort: zellulär und humoral
Die Immunantwort beginnt mit der Aufnahme eines Antigens durch eine dendritische Zelle, dessen Prozessierung und Präsentation im Komplex mit MHC. Eine naive T-Helferzelle interagiert über den TCR mit MHC II; je nach Erregertyp wird die Richtung der Antwort festgelegt.
- Die zelluläre Antwort (gegen Bakterien und Tumoren): Th1 sezerniert IL-2, die dendritische Zelle IL-12; zytotoxische T-Lymphozyten werden aktiviert, die das Ziel Perforinen und Granzymen unter Induktion der Apoptose zerstören.
- Die humorale Antwort (gegen Viren und extrazelluläre Bakterien): Th2 schüttet IL-4 aus und aktiviert B-Zellen, die sich zu Plasmazellen differenzieren, welche zunächst IgM und nach Isotypklassenwechsel IgG synthetisieren.
Antikörper-Isotypen: IgM — Primärantwort, niedrige Affinität, starke Komplementaktivierung; IgG — hochspezifisch, erscheint nach 2 Wochen; IgA — sekretorisch, an den Schleimhäuten; IgE — Reagine bei Sensibilisierung; IgD — B-Zell-Rezeptor. Den Abschluss der Antwort vermitteln regulatorische T-Zellen und T-Suppressorzellen über IL-10, es bilden sich Gedächtniszellen aus.
Immunpathologie und Klassifikation von Immundefiziten
Immunpathologie untersucht die Gesetzmäßigkeiten von Störungen der Immunantwort. Die Hauptformen sind: Immundefizite (primär und sekundär), Überempfindlichkeit vom Typ 1–4, autoimmune Prozesse, lymphoproliferative Erkrankungen. Immundefizienzzustand ist eine Funktionsstörung einer oder mehrerer Komponenten der angeborenen oder adaptiven Immunität, die sich in einer erhöhten Anfälligkeit für Infektionen und Tumoren äußert.
Primäre Immundefizite (PID) sind hereditäre Störungen, die auf Defekten von Genen beruhen, welche Proteine des Immunsystems kodieren: Rezeptoren, Enzyme, Zytokine, Differenzierungsfaktoren.
Defekte der angeborenen Immunität
- Humorale Defekte: Mangel an Komplementkomponenten, Lysozym, Akute-Phase-Proteinen, Zytokinen, Interferonen. Dies führt zu rezidivierenden bakteriellen Infektionen und einer gestörten Opsonierung.
- Zelluläre Defekte: Störung der Chemotaxis, Motilität und phagozytären Aktivität von Neutrophilen und Makrophagen; Neutropenien unterschiedlicher Genese.
- Leukozytenadhäsionsdefizienz (LAD): Ein Defekt von P- und E-Selektinen oder Integrinen verhindert das Anheften von Leukozyten an das Venösendothel und deren Diapedese in den Entzündungsherd.
- Defekte von Toll-like-Rezeptoren beeinträchtigen die Erkennung von PAMPs. Die Bildung von NET-Fallen (Neutrophil Extracellular Traps) durch Neutrophile unter Beteiligung des mitochondrialen antiviralen Signalkerns wird als Mechanismus der antiviralen Abwehr beschrieben.
Defekte der adaptiven Immunität
Betreffen das T- oder B-Zell-Kompartiment oder beide gleichzeitig. Beim schweren kombinierten Immundefekt (SCID) ist die Differenzierung beider Systeme gestört — beispielsweise bei Adenosindesaminase-Mangel oder DNA-Reparaturdefekten. Das Wiskott-Aldrich-Syndrom ist mit einem Defekt des Membranrezeptorproteins WASP verbunden und manifestiert sich durch Thrombozytopenie, Ekzeme und Infektionen.
- Das Di-Georgy-Syndrom: Aplasie oder Hypoplasie des Thymus infolge einer Entwicklungsstörung der dritten und vierten Schlundtasche; T-Zell-Vorläufer differenzieren sich nicht zu reifen T-Lymphozyten, die zelluläre Immunität ist beeinträchtigt.
- B-Zell-Defekte: Bruton-Agammaglobulinämie bei Mutation der Tyrosinkinase Btk, Störungen des Isotypklassenwechsels (Hyper-IgM-Syndrom), selektiver IgA-Mangel. Die Antikörperproduktion sinkt, rezidivierende eitrige Infektionen entwickeln sich.
- Defekte der zytotoxischen Funktion: Die Unfähigkeit zur Synthese von Perforinen und Granzymen macht die Eliminierung infizierter und tumoröser Zellen unmöglich.
Es ist prinzipiell wichtig zu verstehen: Bei einem Defekt auf jeder beliebigen Ebene — von der Antigenkerkennung bis zur Effektorphase — ist die Erregereliminierung gestört, was sich klinisch in Form chronischer, opportunistischer Infektionen und einer Onkologischer Prädisposition manifestiert.
Schlüsselpunkte
- Die Immunität wird unterteilt in angeboren (schnell, unspezifisch) und adaptiv (langsam, spezifisch, mit Gedächtnis).
- Die Antigenpräsentation über MHC I aktiviert CD8⁺ T-Killerzellen, über MHC II CD4⁺ T-Helferzellen.
- Th1/IL-2 steuert die zelluläre Antwort, Th2/IL-4 die humorale mit Antikörperproduktion durch Plasmazellen.
- Primäre Immundefizite sind hereditäre Gendefekte von Proteinen des Immunsystems.
- Defekte der angeborenen Immunität: Komplement, Phagozytose, Leukozytenadhäsion, TLR.
- Defekte der adaptiven Immunität: SCID, Di-Georgy-Syndrom, Wiskott-Aldrich-Syndrom, Bruton-Agammaglobulinämie.
- Klinisch manifestieren sich PIDs durch rezidivierende Infektionen, opportunistische Erreger und Tumoren.
- Das Verständnis der immunologischen Norm ist der Schlüssel zum Verständnis der Pathogenese jeglicher Immundefizienz.