Immunsystem Funktion – Aufbau und Arbeitsweise der Immunabwehr
Immunsystem Funktion – Aufbau und Arbeitsweise der Immunabwehr
Aktualisierung: 04.05.2020
Unbarmherzig zu Eindringlingen, aber sanft zum eigenen Organismus – das zeichnet ein gesundes Immunsystem aus. Um Viren, Pilze, Bakterien und andere körperfremde Substanzen abwehren zu können, muss das Immunsystem tief in die Trickkiste greifen. Beim Kampf gegen krankheitserregende Keime engagieren sich neben anderen Akteuren vor allem die weißen Blutkörperchen. Das Immunsystem ist ein ausgeklügeltes und komplexes System. Wir verraten, wie die Immunabwehr aufgebaut ist und wie sie funktioniert.
Was ist das Immunsystem?
Laut Definition handelt es sich bei dem Immunsystem, auch Abwehrsystem genannt, um ein komplexes System, mit dem sich der Organismus gegen Eindringlinge von außen und körperfremde Stoffe zur Wehr setzt. Alternativ wird das Immunsystem auch als Immunabwehr oder Körperpolizei bezeichnet.
Die körpereigene Abwehr: Ein ausgeklügeltes Konzept
Damit krankmachende Erreger vom Eindringen abgehalten oder wenn im Körper angelangt, zerstört werden können, ist das Immunsystem auf zahlreiche Helfer angewiesen. Durch die Zusammenarbeit ist es möglich, auf vielfältige Weise Viren, Bakterien, Pilze und Co. den Garaus zu machen.
Aufbau Immunsystem: So ist die Immunabwehr aufgestellt
Das Immunsystem setzt sich aus Organen, Organteilen und Zellen zusammen, um seine Arbeit verrichten zu können. Folgende Bestandteile sind besonders wichtig:
Haut- und Schleimhäute: An diesen Stellen werden bereits erste Abwehrreaktionen eingeleitet, um die Erreger am Eindringen zu hindern.
Lymphknoten und Lymphbahnen: Hier sammeln und mobilisieren sich Abwehrzellen und Antikörper, die wiederum andere Antikörper bilden (B-Zellen)
Das Knochenmark: Hier werden viele Vorstufen und ausgewählte reife Abwehrzellen hergestellt.
Der Thymus: Einige Abwehrzellen (T-Zellen) reifen an diesem Ort vollständig aus.
Die Milz: Hier findet die Speicherung der Abwehrzellen statt.
Die Mandeln: Sie beinhalten Abwehrzellen, die Antikörper produzieren können.
Weiße Blutkörperchen: Sie werden auch Leukozyten genannt und unterteilen sich in Granulozyten, Monozyten, Makrophagen sowie B-und T-Lymphozyten.
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Botenstoffe sind die Kuriere des Abwehrsystems
Ein gesundes Immunsystem besitzt eine herausragende Fähigkeit: Bei der Bekämpfung von unerwünschten Eindringlingen, ist es in der Lage, Freund von Feind zu unterscheiden. Das gelingt mithilfe von zahlreichen Botenstoffen, sogenannten Zytokine. Sie fungieren wie eine Art Kurier, vermitteln Informationen und führen zu einer Aktivierung oder Hemmung bestimmter Immunzellen. Diese Kommunikation ermöglicht eine zielgerichtete Immunabwehr.
Zytokine beinhalten eine ganze Reihe an verschiedenen Molekülen, die unterteilt werden in die Gruppe der Interleukine, Interferone, Tumornekrosefaktoren und kolonienstimulierende Faktoren. Wie komplex die Interaktion zwischen Übermittler und Immunsystem mitunter ist, zeigen die Wirkungen von den Botenstoffen Interleukin-4 (IL-4), Interferon-γ (IFN-γ) und der Tumornekrosefaktor (TNF). TNF und IFN-γ nehmen Einfluss auf die Fresszellen (Makrophagen). Diese wiederum sind dafür zuständig, Krankheitserreger zu bekämpfen, die sich innerhalb von Körperzellen befinden, wie Bakterien. Der Botenstoff IL-4 hingegen bekämpft Erreger, die in die Zellen gelangen und stößt den Prozess der Gewebereparatur an. Außerdem übernimmt es kurzerhand die Kontrolle, wenn es um Infektionen mit Würmern geht.² Das Immunsystem scheint für (fast) jeden Bedarfsfall die richtige Verteidigungsstrategie zu haben.
Zellen des Immunsystems: Die Körperpolizei greift an
Die wichtigsten Unterstützer des Immunsystems im Kampf gegen Krankheitserreger sind die sogenannten Leukozyten. Im Gegensatz zu den roten Blutkörperchen enthalten sie nicht den Blutfarbstoff Hämoglobin. Sie erscheinen daher blass und werden auch als weiße Blutkörperchen bezeichnet.
Leukozyten werden im Knochenmark gebildet. Das lymphatische Gewebe, das sich aus Lymphknoten, Thymus, Milz und Mandeln zusammensetzt, übernimmt dann die „Ausbildung“ der kleinen Helfer. Nachdem die Leukozyten ihre Fähigkeiten erlernt haben, schwimmen sie im Blut umher oder wandern ins Gewebe. Dort fungieren sie wie eine Art Wächter, um direkt zur Stelle zu sein.
Sie sind ein wichtiger Teil der spezifischen Abwehr. Die kleinen Helfer werden in T- und B-Lymphozyten eingeteilt. B-Lymphozyten (B-Zellen) kommen vor allem in der Milz und den Lymphknoten vor. Sie bilden spezifische Antikörper, mit denen es gelingt, fremde Strukturen aufzudecken. Außerdem spielen sie eine Rolle bei der Allergieausbildung. T-Lymphozyten (T-Zellen) sind die Drahtzieher, wenn es um die Abwehr geht. Sie machen sich Botenstoffe zunutze, um Informationen an Fresszellen, B-Lymphozyten und weitere Bestandteile des Immunsystems zu übermitteln. Das Ergebnis: Die Abwehr wird aktiv. Die T-Lymphozyten werden unterteilt in T-Helferzellen, T-Killerzellen, T-Gedächtniszellen und regulatorische T-Zellen.
Sie stellen den häufigsten Vertreter der weißen Blutzellen dar. Bakterien stoßen zuerst auf Granulozyten, wenn sie in den Körper eingedrungen sind. Wenn es nötig ist, können Granulozyten die Blutbahn verlassen und in das Gewebe einwandern. Dort sind sie hilfreich bei Entzündungsreaktionen und bei der Bekämpfung von Parasiten sowie anderen Feinden.
Sie haben eine beträchtliche Größe für eine Körperzelle und entwickeln sich zu sogenannten Makrophagen weiter. Das geschieht, wenn sie die Blutbahn verlassen und in das Gewebe vordringen. Makrophagen bündeln ihre Kräfte mit Granulozyten, um Bakterien und andere Mikroorganismen sowie Zelltrümmer zu beseitigen. Das Interessante: Sie nehmen die unerwünschten Partikel auf und sorgen im Anschluss für eine Speicherung oder Auflösung. Diesem Umstand haben sie auch den Namen Fresszellen zu verdanken.³
Wie funktioniert das Immunsystem?
Damit Bakterien, Viren, Pilze und Parasiten den Körper nicht schwächen können, fährt das Immunsystem scharfe Geschütze auf. Die Eindringlinge müssen zunächst an dem komplexen Verteidigungssystem des Körpers vorbei, um an ihr Ziel zu kommen. Die meisten von ihnen scheitern daran.
Bestens gerüstet: Anatomische Barrieren zur Abwehr
Haut, Schleimhäute, Nasenhaare, Flimmerhärchen und Magensäure stellen eine natürliche Barriere dar. Ihre Aufgabe ist es, die gröbsten Angriffe abzuwehren. Unerwünschte Gäste, die wir mit der Nahrung oder der Atemluft aufnehmen, können so vernichtet werden. Die körpereigene Rüstung hat jedoch Schwachstellen. Wenn die Haut oder Schleimhäute gereizt oder verletzt sind, haben es Angreifer leichter in den Körper zu gelangen. Vor allem im Winter, wenn die Haut angegriffen ist, können Erreger vereinzelt vorstoßen. Auch eine nicht-intakte Darmbarriere hat so negative Konsequenzen auf den Körper.
Die angeborene Abwehr: Die zweite Abwehrinstanz
Diejenigen Keime, die es durch die anatomischen Barrieren geschafft haben, müssen es mit einer weiteren Herausforderung aufnehmen. Die angeborene Abwehr, auch als natürliche Abwehr bezeichnet, nimmt sich den Eindringlingen an. Mithilfe von Fresszellen und gelösten Eiweißen im Blut, die eine eigene Abwehrfunktion besitzen, werden die Erreger bekämpft. Die Abwehrzellen werden übrigens über Botenstoffe angelockt.¹ Das angeborene Immunsystem arbeitet vom Tag der Geburt an und übernimmt einen Großteil der Abwehraufgaben. Neben Makrophagen und Granulozyten gehören auch keimtötende Gewebestoffe und spaltende Enzyme zu dem angeborenen Immunsystem.³
Die erworbene Abwehr füllt die Lücken
Das angeborene Immunsystem ist fleißig, wenn es um die Abwehr von Eindringlingen geht. Allerdings verfügt es über gewisse Lücken, da es die Angreifer nicht analysiert. Das erworbene Abwehrsystem, auch als spezifische Abwehr bezeichnet, füllt diese Lücken. Es ist in der Lage, schneller auf Gefährder zu reagieren, da es sich „erinnert“. So können wiederkehrende Bedrohungen einfacher bekämpft werden.
Im Mittelpunkt des erworbenen Abwehrsystems stehen die weißen Blutkörperchen, genauer gesagt die B-Lymphozyten. Hergestellt im Knochenmark und ausgebildet im lymphatischen Gewebe, sind sie bestens auf Angriffe von außen vorbereitet. B-Lymphozyten können passgenaue Abwehrstoffe gegen bestimmte Erreger herstellen (Antikörper).¹
Was sind Antikörper (Immunglobuline)?
Antikörper sind kleine Wunderwaffen, die von den B-Lymphozyten produziert werden. Sie heften sich an fremde Oberflächenmoleküle (Antigene) von Krankheitserregern, und markieren sie. So können die Fresszellen die Keime schneller finden und vernichten. Das Immunsystem hat ein Gedächtnis, denn die B-Zellen merken sich diese Oberflächenmarker. Wird der Körper erneut mit dem Keim konfrontiert, bildet der Organismus im Handumdrehen passende Antikörper, um sich zu verteidigen.¹
Impfung zur Stärkung des Immunsystems?
Mit Antikörpern kann sich der menschliche Organismus also optimal gegen Bedrohungen von außen schützen. Genau diese Fähigkeit machen sich Schutzimpfungen zunutze. Bei einer aktiven Impfung wird der Körper mit abgeschwächten Erregern oder typischen Eiweißstoffen sowie Zuckermolekülen konfrontiert. Der Impfcocktail ist nicht stark genug, um eine Erkrankung auslösen, er aktiviert jedoch die angeborenen und erworbenen Abwehrkräfte. Die Folge: Der Organismus stellt spezifische Antikörper und Gedächtniszellen her.
Allerdings lässt der Impfschutz im Alter nach. Menschen, die das 65. Lebensjahr überschritten haben, sind besonders gefährdet, an einer schweren Grippe zu erkranken. Auch wenn es einen Impfstoff gegen die saisonale Grippe gibt, reagiert nicht jeder gleich auf die Verabreichung. Kinder und Heranwachsende erreichen einen Impfschutz von bis zu 90 %. Menschen im höheren Lebensalter allerdings nur 30-50 %.4
Video: Auswirkung von Impfungen auf das Immunsystem
Quelle: Schadet Impfen dem Immunsystem? | Odysso – Wissen im SWR
Das Immunsystem wird aktiv: Was bedeuten Fieber und Entzündungen?
Sowohl Fieber als auch Entzündungen helfen dem Körper dabei, Erreger abzuwehren. Durch eine erhöhte Körpertemperatur wird die Produktion von Antikörpern und weißen Blutkörperchen angekurbelt. Eine Entzündung ist ein komplexer Prozess, der bei Infektionen mit Mikroorganismen, bei Verletzungen und beim unkontrollierten Absterben von Zellen ausgelöst wird.
Die Abwehrkräfte des Immunsystems patrouillieren ständig im Körper nach Eindringlingen. Wenn die Suche erfolgreich war, werden Botenstoffe ausgeschüttet, sogenannte Zytokine. Diese wiederum können die Zellteilung stimulieren oder Zellen aktivieren sowie anlocken. Der Körper reagiert auf diese Abfolge von Reaktionen mit einer Entzündung. Betroffene bemerken das an einer Rötung, Schwellung, Hitzeempfinden oder einem Schmerz.5 Läuft eine Entzündung aus dem Ruder kann es auch zu einem chronischen Zustand werden oder Allergien, wie beispielsweise Heuschnupfen, auslösen.
Das Abwehrsystem lernt ein Leben lang
Bei der Geburt trifft der Säugling das erste Mal auf eine Vielzahl von Keimen. Die immense Welt der Krankheitserreger prasselt nach und nach auf das Baby ein. Deshalb ist es auf einen wirksamen Schutz angewiesen. Glücklicherweise „wächst“ das Immunsystem mit seinen Aufgaben.
Bei jedem Kratzer, jeder Erkrankung oder Erkältung werden Immunzellen mobilisiert. Während das angeborene Immunsystem die Keime einfach auffrisst, schaut sich das erworbene Immunsystem genau an, wen es vor sich hat. Dafür benötigt die spezifische Abwehr zwar länger, aber der Aufwand lohnt sich. Das Ergebnis sind Gedächtniszellen, die sich an die Eindringlinge erinnern und eine gezielte Immunantwort auslösen, wenn ein erneuter Kontakt besteht.
Kleinkinder erkranken besonders häufig und das hat einen bestimmten Grund: Das Immunsystem nutzt die Herausforderungen, um Informationen zu sammeln und sich weiterzubilden. Die Abwehr trainiert mit immer neuen Erregern – sie lernt ein Leben lang.
Nun könnte man meinen, dass die Immunreaktion im Alter besonders hoch ist. Leider nicht, denn die körpereigene Abwehrleistung nimmt mit zunehmendem Lebensalter ab. Das liegt an einem bestimmten Organ des Immunsystems, das im Laufe des Lebens immer kleiner wird: dem Thymus. Darin reifen die T-Lymphozyten heran. Senioren verfügen über weniger T-Lymphozyten und B-Lymphozyten, wodurch das Immunsystem an Power verliert.4
Studien und Quellen zu Aufbau und Funktionsweise des Immunsystems
- https://www.gesundheitsinformation.de/das-angeborene-und-das-erworbene-immunsystem.2255.de.html
- https://www.fau.de/2017/07/news/wissenschaft/wichtige-botenstoffe-fuer-das-immunsystem/
- https://www.allergieinformationsdienst.de/immunsystem-allergie/grundlagen-des-immunsystems.html
- https://www.gesundheitsforschung-bmbf.de/de/warum-die-grippe-impfung-bei-alten-menschen-oft-nicht-wirkt-2114.php
- http://inflammation-at-interfaces.de/de/entzuendung/grundlagen/entzuendungsreaktionen
FAQ – Häufig gestellte Fragen
Es gibt viele Faktoren, die zu einem Ungleichgewicht im Immunsystems führen. Neben Krankheiten kann ein ungünstiger Lebensstil die körpereigene Abwehr negativ beeinflussen. Stress, eine nährstoffarme Ernährung, mangelnde Bewegung und zu wenig Schlaf können das Immunsystem nachweislich schwächen. Auch Genussmittel wie Tabak und Alkohol und einige Medikamente wie Antibiotika setzen der körpereigenen Abwehr zu.
Erfahren Sie mehr über ein schwaches Immunsystem.
Infekte trainieren das Immunsystem, denn die erworbene Abwehr kann sich Keime merken. Wird der Körper erneut mit den Krankheitserregern konfrontiert, kann er zielgerichteter und schneller reagieren.
Lesen Sie mehr über die Auswirkung von Infektionen für das Immunsystem.
Cannabinoide können scheinbar an vielen Zellen des Immunsystems andocken. Sowohl T-Zellen als auch Granulozyten, Monozyten und B-Zellen sollen die CB2-Rezeptoren aufweisen, an denen ein Anknüpfen gelingt. Bei einem erfolgreichen Andocken sollen chemische Signale weitere Immunzellen zu betroffenen Körperregionen berufen und so das Abwehrsystem unterstützen. Zudem wird Cannabinoiden nachgesagt, dass sie in der Lage sind, das Immunsystem auszubalancieren und Überreaktionen, wie bei einer Allergie, abzudämpfen. Wirk- oder Heilversprechen dürfen bei CBD Produkten aber nicht gegeben werden.
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