Immunsystem – Schutzwall gegen Krankheiten

Jede Sekunde unseres Lebens werden wir von unzähligen Krankheitserregern wie Viren und Bakterien angegriffen. Unser Immunsystem ist permanent damit beschäftigt, die Eindringlinge abzuwehren. Ohne dieses körpereigene Abwehrsystem aus verschiedenen Zelltypen und Molekülen wären wir den Angreifern schutzlos ausgeliefert.

Beim Kampf gegen Erreger greift das Immunsystem auf zwei verschiedene Mechanismen zurück: die unspezifische und die spezifische Immunabwehr.

Erste Verteidigungslinie: Unspezifische Immunabwehr

Dringen Krankheitserreger in den Körper ein, beispielsweise durch eine Wunde, reagiert zunächst die unspezifische Immunabwehr. Diese fest im Erbgut verankerte erste Verteidigungslinie sorgt schon nach wenigen Minuten dafür, dass Pathogene bekämpft und abtransportiert werden können.

Werden Fremdkörper erkannt, bekämpft der Körper diese mithilfe verschiedener Abwehrzellen und Plasmaproteinen, die im Blutkreislauf zirkulieren. Diese zellulären und humoralen, also im Blut vorkommenden Bestandteile können beispielsweise die Zellwände der Eindringlinge zerstören oder Fresszellen aktivieren, die die Keime „verschlingen“. Welche Zellen und Proteine beteiligt sind, hängt aufgrund der Vielfältigkeit der Erreger stark von der Art und dem Ort der Infektion ab. Forscher gehen davon aus, dass 90 Prozent aller Infektionen durch die angeborene Immunabwehr erfolgreich bekämpft werden.

Spezifische Immunabwehr – Individuell auf den Erreger eingestellt 

Gelingt es dem Erreger trotzdem sich weiter zu verbreiten, schaltet sich die spezifische Immunabwehr ein. Dieses System stellt sich individuell auf bestimmte Krankheitserreger ein, passt sich ihnen an und entwickelt eine entsprechende Immunantwort. Man spricht auch von einer adaptiven Immunantwort. Und zwar dann, wenn die Fremdkörper bis ins lymphatische Gewebe, einen Teil des Lymphsystems, das den ganzen Körper durchzieht, eindringen. Die Pathogene treffen dort auf B-Zellen, die die Merkmale des Erregers mit Hilfe von Rezeptoren erkennen. Anhand dieser Merkmale, auch Antigene genannt, können Antikörper gebildet werden. Mit Hilfe von T-Zellen entwickeln sich die B-Zellen durch Differenzierung zu spezialisierteren Plasmazellen, die hochspezifische Antikörper in großen Mengen produzieren und sich im ganzen Körper verteilen.

Die Antikörper verhindern, dass sich der Erreger weiter verbreiten kann, schränken seine Fortbewegung ein und unterstützen die Fresszellen, indem sie die Keime „markieren“. Durch diese Maßnahmen kann die Infektion überwunden werden.

Raffinierte Krankheitserreger

Aber obwohl wir über einen so ausgeklügelten Abwehrmechanismus verfügen, wird der Mensch immer noch krank. Dies hängt mit der Raffinesse, Anpassungs- und Wandlungsfähigkeit der Krankheitserreger zusammen. Noch immer gibt es viele ungeklärte Fragen, mit denen sich Forscher aus aller Welt befassen.

Auch am HZI beschäftigen sich Wissenschaftler mit der Interaktion zwischen Immunabwehr und Pathogenen. Dazu entwickeln die Forscher neue, dem menschlichen Immunsystem angepasste Modelle und studieren Mechanismen der Immunantwort. Außerdem untersuchen sie die Alterung des Immunsystems und entwickeln Hilfsstoffe, die die Wirksamkeit von Impfstoffen verbessern sollen. Die bereits erzielten Erfolge zeigen, wie wichtig es für die Infektionsforschung ist, die komplexen Mechanismen des Immunsystems zu verstehen. Aus diesem Grund sind Immunantwort und Immuninterventionen in den Fokus des HZI gerückt und bilden einen der drei Themenschwerpunkte am Zentrum.

Forschung am HZI

  • 15.07.2021

    Ohne B-Zellen zum Impferfolg

    Abbildung einer B-Zelle, Link zur Bildlizenz CC BY-NC 2.0

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  • 20.05.2021

    Helmholtz erforscht ganzheitliche Lösungsansätze zur Pandemiebewältigung

    Aufnahme von Vero6-Zellen infiziert mit SARS-CoV-2 in lila und pink.

    Um die Corona-Pandemie und ihre Auswirkungen bewältigen zu können, brauchen wir wissenschaftliche Erkenntnisse und Lösungen, die weit über die Gesundheitsforschung hinausgehen. Deutlich geworden sind Belastungsgrenzen unserer kritischen Infrastrukturen und Abhängigkeiten bei globalen Lieferketten. Schon seit Januar 2020 erforschen Helmholtz-Wissenschaftler:innen die Ausbreitung des…

  • 08.04.2021

    Wie gut sind wir sechs Monate nach Infektion oder Impfung geschützt?

    Illustration eines Coronavirus und Antikörper, in blau und grün.

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