Das trojanische Pferd war laut griechischer Mythologie eine Pferdefigur, in der sich feindliche Soldaten versteckt hatten. Durch diesen Kniff kamen sie unbemerkt in die Stadt und konnten diese angreifen. Aber hätte dies ein zweites Mal geklappt? Wahrscheinlich nicht, da die Stadtbewohner nun die Strategie der Feinde kannten und sich darauf einstellen konnten. Ähnlich verhält es sich mit der adaptiven Immunantwort. Diese beruft sich teilweise auf Erfahrungen und geht durch eine Art Immungedächtnis gegen bekannte Feinde vor.
Adaptive Immunantwort Bedeutung
Deinem Immunsystem stehen zwei Antwortmöglichkeiten auf mögliche Erreger (Pathogene) zur Verfügung: eine angeborene bzw. unspezifische Immunantwort und eine erworbene bzw. adaptive Immunantwort.
Als Erstes beschäftigt sich immer die angeborene Immunantwort mit dem Erreger. Kann diese den Erreger allein nicht ausschalten, kommt die adaptive Immunantwort zum Zug. Diese ist mitunter auf die angeborene Immunantwort angewiesen.
Die Aktivierung der adaptiven Immunantwort dauert zwar etwas länger (bis zu mehreren Tagen), aber dafür kann sich diese Immunreaktion optimal an den Erreger anpassen und so sehr spezifisch auf einzelne Erreger reagieren. Der erworbene Teil des Immunsystems wird immer in den regionären Lymphknoten aktiviert.
Zellen der adaptiven Immunantwort
Die Hauptakteure der adaptiven Immunantwort sind die Lymphozyten. Sie können in B- und T-Lymphozyten unterteilt werden. Die B-Lymphozyten stellen mit ihren Antikörpern (oder auch Immunglobuline genannt) den humoralen Teil der adaptiven Immunantwort dar, die T-Lymphozyten den zellvermittelten Teil der Immunreaktion.
Alle Lymphozyten tragen sehr spezifische Rezeptoren auf ihren Oberflächen, mit denen sie nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip Antigene erkennen und eine Immunreaktion auslösen können.
Antigene sind Proteinstrukturen, die durch Rezeptoren erkannt werden. Dadurch können sie eine Bildung von Antikörpern auslösen.
Jeder Lymphozyt hat zuvor vollkommen zufällig seinen eigenen hochspezifischen Rezeptor ausgebildet. So können sehr viele unterschiedliche Strukturen in der Immunreaktion erkannt werden. Allerdings ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Lymphozyt genau den passenden Rezeptor für ein bestimmtes Antigen hat, sehr gering (um genau zu sein, passt ein Rezeptor in ca. 10.000–100.000 Fällen).
B-Lymphozyten reifen und bilden ihren Rezeptor in unserem Knochenmark aus, T-Lymphozyten reifen im Thymus heran. Daher kommt ihre unterschiedliche Namensgebung.
Um die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, dass der richtige Lymphozyt auf genau das richtige Antigen in Deinem Körper trifft, erfolgt die Kontaktaufnahme zwischen Antigenen und Lymphozyten ausschließlich in den lymphatischen Organen.
Adaptive Immunantwort – sekundäre lymphatische Organe
Die sekundär lymphatischen Organe in unserem Körper dienen als “Meet and Greet – Station” für naive Lymphozyten und Antigene.
Naive Lymphozyten sind Lymphozyten, die noch keinen Kontakt mit einem Antigen hatten.
Zu den sekundär lymphatischen Organen zählen alle Lymphknoten, die Mandeln, die Milz, die Peyer’schen Plaques im Dünndarm und der Blinddarm.
Frühphase der adaptiven Immunantwort
Die Zellen des angeborenen Immunsystems (vor allem die dendritischen Zellen) phagozytieren Fremdstoffe und wandern zu einem Lymphknoten. Dort präsentieren sie die einzelnen Proteinstrukturen dieser Fremdstoffe (= die Antigene) auf ihren Oberflächen.
Phagozytose ist der Begriff für die Aufnahme von Stoffen. Umgangssprachlich könnte auch gesagt werden, die dendritischen Zellen fressen die Fremdstoffe. Diese sind somit unschädlich gemacht worden.
Die naiven Lymphozyten wandern aus den Blutgefäßen über spezielle Endothelien, die hochendothelialen Venulen (HEV) in die Lymphknoten aus.
Das Endothel ist die innerste auskleidende Schicht von Blutgefäßen und Lymphgefäßen. Damit kleidet das Endothel an innere Oberflächen aus. Je nachdem, wo es zum Einsatz kommt, ist es spezifisch auf das Organ angepasst.
Um aus den Blutgefäßen in die Lymphknoten auszuwandern, hat sich der Körper ein sehr spezifisches Konzept überlegt: Die Blutgefäße an den Lymphknoten besitzen ein spezielles Endothel an den hochendothelialen Venulen. Diese besitzen, wie der Name schon vermuten lässt, ein hohes inneres Epithel. Die Lymphozyten besitzen auf ihrer Oberfläche spezielle Rezeptoren, die an bestimmte Zuckerreste auf der Oberfläche der hochendothelialen Venulen binden. Durch diese Bindung an die Zuckerreste verlangsamen sich die Lymphozyten und rollen über das Endothel hinweg.
Die hochendothelialen Venulen gibt es nur in speziellen lymphatischen Organen. Dadurch rollen die Lymphozyten nicht einfach überall über die Endothelbarriere hinweg, sondern können nur spezifisch an lymphatischen Organen auswandern.
Finden die naiven Lymphozyten kein passendes Antigen in dem Lymphknoten, wandern sie zum nächsten lymphatischen Organ. Dadurch erhöhen sie ihre Chancen, auf ihr passendes Antigen zu treffen.
Sie rezirkulieren ca. sieben Tage lang durch Blut und Lymphknoten durch den ganzen Körper. Wenn sie nach dieser Zeit immer noch kein passendes Antigen gefunden haben, wird ihre Apoptose (= Zelltod) eingeleitet, da ihr Rezeptor zurzeit anscheinend nicht benötigt wird.
Da ständig neue Lymphozyten mit anderen Rezeptoren nachgebildet werden, erhöht sich die Chance, bei der Immunreaktion den richtigen Rezeptor für einen Antikörper zu finden.
Aktivierung der B-Lymphozyten
Wenn nun ein Antikörper ein passendes Antigen gefunden hat, kommt es durch eine Kettenreaktion zur Aktivierung des naiven B-Lymphozyten und dieser beginnt sich zu teilen. Dadurch gibt es schnell viele B-Lymphozyten, welche die richtigen Antikörper produzieren.
Dieser Prozess ist äußerlich ersichtlich, da dieser Lymphknoten aufgrund des Platzmangels, der irgendwann notgedrungen in dem Lymphknoten herrscht, anschwillt. Da diese klonale Expansion einige Zeit benötigt, dauert die Aktivierung der adaptiven Immunantwort länger als die Reaktion der angeborenen Immunantwort.
Bei der Ausbildung von Ärzt*innen ist es wichtig, dass diese lernen, welcher Lymphknoten der erste Anlaufpunkt nach den spezifischen Organen ist. Somit kann der angeschwollene Lymphknoten auf eine Erkrankung eines meist benachbarten Organs hinweisen.
Die aktivierte B-Zelle teilt sich in mehreren Schritten und mit etwas Hilfe von den T-Helfer-Zellen weiter in Plasmazellen und B-Gedächtniszellen. Die Plasmazellen produzieren Antikörper, die dann an das Blut abgegeben und so verteilt werden. Solche Antikörper heften sich an den spezifischen Erreger und machen ihn somit unschädlich (Agglutination). B-Gedächtniszellen sind besonders langlebig. Sie sollen sich an den Erreger “erinnern” und können bei einem erneuten Kontakt mit dem gleichen Antigen sehr viel schneller als bei einem Erstkontakt eine Immunreaktion auslösen.
Die T-Zellen
T-Lymphozyten (auch einfach T-Zellen genannt) erkennen vor allem präsentierte Antigene auf MHC-Komplexen.
Es gibt zwei Arten von MHC-Komplexen:
Der MHC-I-Komplex
Die MHC-I-Komplexe kommt auf jeder Zelle des Körpers vor. Dort werden Peptidstrukturen präsentiert, die bei dem zellinternen Proteinabbau entstehen.
Normalerweise werden hier körpereigene Peptidstrukturen präsentiert. Die T-Zellen tasten Körperzellen ab, können mit ihrem Rezeptor nicht an die präsentierte Struktur andocken und wandern weiter zur nächsten Zelle. Der MHC-I-Rezeptor ist als eine Art Ausweis oder Fingerabdruck der körpereigenen nicht befallenen Zellen und diese lösen in Kontakt mit T-Zellen keine Immunantwort aus.
Wenn intrazelluläre Erreger nun eine Zelle befallen, greifen sie dabei auch massiv in den Proteinstoffwechsel dieser Zelle ein, um die Zelle für sich zu nutzen. Da aber auch bei befallenen Zellen diese Proteine nach einer Zeit abgebaut werden, gelangen auch deren Peptidstücke in den MHC-I-Komplex.
Dort wird die fremde Struktur dann von einer T-Zelle erkannt und die adaptive Immunantwort wird aktiviert.
MHC-I ist als vor allem wichtig für intrazelluläre Erreger, wie Viren. Sie werden vor allem durch zytotoxische T-Lymphozyten erkannt.
Der MHC-II-Komplex
MHC-II-Komplexe kommen nur auf den Zelloberflächen von Zellen der angeborenen Immunantwort vor. Sie fressen und zersetzen regelmäßig neue Fremdstoffe (= Phagozytose). Deren Peptidstrukturen werden dann in den MHC-II präsentiert.
T-Helferzellen tasten diese ab und können eventuell mit ihrem spezifischen Rezeptor binden. Auch dann wird die adaptive Immunantwort aktiviert.
MHC-II ist also vor allem bei extrazellulären Erregern von Bedeutung. Zum Beispiel bei den meisten Bakterienarten.
Adaptive Immunantwort – Maternaler Immunschutz
Um Dich genügend auf die Keime in Deiner Umwelt vorzubereiten und einen sicheren Start ins Leben zu ermöglichen, bekommst Du schon im Mutterleib über die Plazenta viele verschiedene Antikörper gegen Erreger. Dies wird auch als Nestschutz bezeichnet. Mit diesen würde Dein angeborenes Immunsystem allein nicht zurechtkommen.
Nicht bei allen Säugetieren erfolgt der Transport von Immunglobulinen über die Plazenta. Bei Wiederkäuern oder auch Pferden bekommen die Jungtiere ihre Antikörper durch die allererste Milchaufnahme (das Kolostrum).
Deswegen ist es enorm wichtig, dass diese Tiere schnell nach der Geburt möglichst viel des Kolostrums aufnehmen, damit sie ausreichend geschützt sind. Antikörper können nämlich höchstens die ersten 24 Stunden die Darmbarriere des Neugeborenen durchqueren.
Wenn eine Mutter nun kurz vor ihrer Geburt in eine Umgebung mit völlig neuen Arten von Erregern kommt, werden die maternalen Antikörper dem Neugeborenen nicht viel helfen. Dies ist der Fall, da die Mutter nicht genug Zeit hatte, sich an die Erreger ihrer neuen Umwelt anzupassen. Nach der Geburt kannst Du dann Deine ersten eigenen Erfahrungen mit allen möglichen Arten von Keimen machen und spezifische Antikörper bilden.
Merke: Du bekommst nur Immunglobuline als maternalen Immunschutz, also nur Bestandteile des adaptiven Immunsystems. Du bekommst keine Bestandteile der angeborenen Immunantwort. Diese werden selbstständig, während Deiner Entwicklung ausgebildet.
Allerdings dauert dies einige Zeit. Zusätzlich haben die Antikörper, die Du durch die Plazentaschranke bekommen hast, eine begrenzte Lebensdauer.
Es gibt deswegen eine Zeit im Alter von ca. 3–6 Wochen in denen Babys besonders infektionsgefährdet sind, da die maternalen Antikörper nicht mehr genug Schutz bieten, aber die Baby eigenen Antikörper noch nicht genügend ausgebildet sind. Man nennt diese Zeit auch immunologische Lücke. Zu diesem Zeitpunkt setzt man meistens die erste Impfung für Neugeborene an.
Adaptive Immunantwort – Impfschutz
Wenn Du Dich impfen lassen, stärkst Du immer Deine adaptive Immunantwort. Impfungen zielen darauf ab, möglichst viele Gedächtniszellen zu bilden, die sich an diesen bestimmten Erreger erinnern können. So kann Dein Körper auch schon beim ersten freien Kontakt mit dem Erreger schnell genug reagieren und kümmert sich um den Erreger, bevor Du erkranken kannst.
Wenn Dich dieses Thema näher interessiert, schau in den Artikeln zum Thema Impfung auf StudySmarter an.
Adaptive Immunantwort – Das Wichtigste
Die Hauptakteure der adaptiven Immunantwort sind die Lymphozyten.
Lymphozyten haben einen hochspezifischen Rezeptor auf ihrer Oberfläche, mit dem sie durch ein Schlüssel-Schloss-Prinzip Antigene erkennen und binden.
Lymphozyten werden immer in den lymphatischen Organen aktiviert. Der Marktplatz der Immunreaktion sind hierbei die Lymphknoten.
B-Lymphozyten bilden Antikörper und Gedächtniszellen aus. Das beschleunigt die erneute Immunantwort bei gleichem Erreger.
T-Lymphozyten binden an MHC-Komplexe und aktivieren somit die adaptive Immunantwort.
Nachweise
- G. Aumüller et al. (2014). Duale Reihe: Anatomie. Thieme
- next.amboss.com: spezifisches Immunsystem. (11.08.22)
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