Das Immunsystem

Erst die angeborene Abwehr, die sofort zuschlägt, dann die erworbene mit ihren Gedächtniszellen: aus dieser Arbeitsteilung ergeben sich Impfschutz und Transplantatabstoßung als zwei Seiten derselben Sache.

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Im menschlichen Körper gibt es manchen Schätzungen nach mehr Immunzellen als Zellen jedes anderen Typs, die roten Blutkörperchen ausgenommen: Billionen weißer Zellen, verteilt auf Blut und Lymphe, Knochenmark, Lymphknoten, Milz und Thymus, Schleimhäute und Gewebe. Ihre Aufgabe ist es, Eigenes von Fremdem zu unterscheiden, das Fremde zu vernichten und das Eigene zu verschonen. Leicht ist das nicht: Erreger verändern sich pausenlos, Hunderte körpereigener Zelltypen müssen samt und sonders geduldet werden, und ein Fehlurteil endet nach beiden Seiten schlecht — fällt die Abwehr zu scharf aus, entstehen Multiple Sklerose, Typ-1-Diabetes oder Lupus; fällt sie zu nachsichtig aus, setzt sich der Erreger durch. Dass sie in aller Regel richtig entscheidet, ist die eigentliche Leistung.

Das Immunsystem der Wirbeltiere arbeitet mit zwei ineinandergreifenden Abwehrlinien. Die angeborene Immunabwehr — stammesgeschichtlich älter, schneller, weniger wählerisch — antwortet sofort: physikalische Barrieren (Haut, Schleimhäute), die Kaskade des Komplementsystems, die angeborenen Immunzellen (Makrophagen, neutrophile Granulozyten, dendritische Zellen, natürliche Killerzellen, Mastzellen), die Mustererkennungsrezeptoren (Toll-like-Rezeptoren — Beutler und Hoffmann, Nobelpreis 2011 — sprechen auf PAMPs an: bakterielles Flagellin, virale RNA) und die Zytokine (Interleukine, Interferone, TNF-α), die das Ganze abstimmen. Die erworbene Immunabwehr — jünger, träger, dafür hochspezifisch — antwortet gezielt und merkt sich, was sie getroffen hat: T-Zellen reifen im Thymus (Helferzellen CD4+, zytotoxische CD8+, regulatorische T-Zellen), B-Zellen im Knochenmark, wo sie zu Produzenten von Antikörpern werden (IgG, IgA, IgM, IgE, IgD). Ihre Spezifität stammt aus der V(D)J-Rekombination (Tonegawa, Nobelpreis 1987): Während der Lymphozytenreifung werden die Gene der Immunrezeptoren zerschnitten und neu verknüpft, rund 10¹¹ verschiedene Rezeptoren je Mensch. Für die Selbsttoleranz sorgt die negative Selektion in Thymus und Knochenmark. Die Antigenpräsentation läuft über den MHC: infizierte Zellen legen Bruchstücke auf MHC-Klasse I aus, professionelle antigenpräsentierende Zellen auf MHC-Klasse II. Das immunologische Gedächtnis — B- und T-Gedächtniszellen, die nach der ersten Begegnung jahrelang bereitstehen — macht die zweite Antwort schneller und kräftiger; genau daran setzen Impfungen an, zuletzt die Revolution der mRNA-Impfstoffe (Karikó und Weissman, Nobelpreis 2023), die dem Körper die Bauanleitung für das Spike-Protein von SARS-CoV-2 liefern.

Warum jetztKaum ein Feld der Medizin hat sich seit Mitte der 2010er Jahre so bewegt wie die Immuntherapie. Checkpoint-Inhibitoren (anti-PD-1, anti-CTLA-4; Allison und Honjo, Nobelpreis 2018) nehmen den T-Zellen die Bremse und haben beim Melanom, beim Lungenkrebs und bei weiteren, früher als aussichtslos geltenden Tumoren dauerhafte Remissionen gebracht. Die CAR-T-Zelltherapie rüstet die T-Zellen des Patienten gentechnisch so um, dass sie Tumorantigene erkennen; für einzelne Leukämien und Lymphome ist sie von der FDA zugelassen (Kymriah, Yescarta), mit Heilungsquoten, die im fortgeschrittenen Stadium zuvor undenkbar waren. Autoimmunerkrankungen behandelt man heute mit Biologika, die einzelne Zytokine ausschalten — TNF-Hemmer gegen rheumatoide Arthritis, IL-17-Hemmer gegen Psoriasis. Die COVID-19-Pandemie hat das Immunsystem so breit ins öffentliche Gespräch gebracht wie nie zuvor, und die Immunologie des Alterns — Inflammaging, die chronische Entzündung auf niedrigem Niveau, die Alterskrankheiten den Boden bereitet — ist zu einer der großen Forschungsfronten geworden.