Das Immunsystem

Erst die angeborene Soforttruppe, dann die adaptiven Gedächtniszellen — eine verteilte Abwehr, in der Impfungen und Transplantatabstoßung beide ihren Sinn bekommen.

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Der Beitrag

Dein Körper enthält manchen Schätzungen nach mehr Immunzellen als jeder andere Zelltyp außer den roten Blutkörperchen — Billionen weißer Zellen, verteilt auf Blut, Lymphe, Knochenmark, Lymphknoten, Milz, Thymus, Schleimhäute und Gewebe. Ihre Aufgabe ist es, das Eigene vom Fremden zu unterscheiden und das Fremde zu töten, ohne das Eigene anzugreifen. Die Aufgabe ist atemberaubend schwer — neue Erreger entwickeln sich pausenlos, der Körper trägt Hunderte Zelltypen, die alle toleriert werden müssen, und ein Fehler auf einer der beiden Seiten ist katastrophal (zu aggressiv: Multiple Sklerose, Typ-1-Diabetes, Lupus; zu nachsichtig: Erreger töten dich) — und doch trifft es in aller Regel die richtige Entscheidung.

Das Immunsystem der Wirbeltiere besteht aus zwei ineinandergreifenden Armen. Das angeborene Immunsystem — älter, schneller, weniger spezifisch — sorgt für die unmittelbare Antwort: physikalische Barrieren (Haut, Schleimhäute), die Komplement-Kaskade, angeborene Immunzellen (Makrophagen, neutrophile Granulozyten, dendritische Zellen, natürliche Killerzellen, Mastzellen), Mustererkennungsrezeptoren (Toll-like-Rezeptoren — Beutler und Hoffmann, Nobelpreis 2011 — erkennen PAMPs wie bakterielles Flagellin und virale RNA) und Zytokine (Interleukine, Interferone, TNF-α), die die Antwort koordinieren. Das adaptive Immunsystem — jünger, langsamer, exquisit spezifisch — liefert die gezielte, mit Gedächtnis ausgestattete Antwort: T-Zellen (im Thymus gereift: Helfer-CD4+, zytotoxische CD8+, regulatorische T-Zellen) und B-Zellen (im Knochenmark gereift), die Antikörper (IgG, IgA, IgM, IgE, IgD) herstellen. Die Spezifität des adaptiven Systems entsteht durch V(D)J-Rekombination (Tonegawa, Nobelpreis 1987): die Gene der Immunrezeptoren werden während der Lymphozytenentwicklung zerschnitten und neu zusammengesetzt, sodass rund 10¹¹ unterschiedliche Rezeptoren pro Mensch entstehen. Die Selbst-Toleranz wird durch negative Selektion in Thymus und Knochenmark erzwungen. Die Antigenpräsentation läuft über das MHC: infizierte Zellen zeigen Fragmente auf der MHC-Klasse I, professionelle antigenpräsentierende Zellen auf der MHC-Klasse II. Das immunologische Gedächtnis — Gedächtnis-B- und -T-Zellen, die jahrelang nach der ersten Begegnung mit einem Erreger weiterbestehen — erzeugt bei einem zweiten Kontakt eine schnellere, stärkere Antwort, und Impfstoffe nutzen genau das aus (die mRNA-Impfstoff-Revolution — Karikó und Weissman, Nobelpreis 2023 — liefert mRNA, die das SARS-CoV-2-Spike kodiert).

Warum jetztDie Immuntherapie zählt zu den größten medizinischen Fortschritten der vergangenen fünfzehn Jahre: Checkpoint-Inhibitoren (anti-PD-1, anti-CTLA-4; Allison und Honjo, Nobelpreis 2018) lösen die Bremsen der T-Zellen und erzeugen dauerhafte Remissionen bei Melanom, Lungenkrebs und weiteren Tumoren, die zuvor als unheilbar galten. Die CAR-T-Therapie — die genetische Umrüstung der patienteneigenen T-Zellen, sodass sie Tumorantigene erkennen — ist von der FDA für einige Leukämien und Lymphome zugelassen (Kymriah, Yescarta), mit Heilungsraten, die in fortgeschrittenen Stadien zuvor undenkbar waren. Die Behandlung von Autoimmunerkrankungen hat sich durch Biologika gegen einzelne Zytokine verbessert (TNF-Inhibitoren gegen rheumatoide Arthritis, IL-17-Inhibitoren gegen Psoriasis). Die COVID-19-Pandemie hat das Immunsystem in einer Größenordnung ins öffentliche Bewusstsein gerückt, wie nie zuvor, und die Immunologie des Alterns (Inflammaging als chronische niedriggradige Entzündung, die altersassoziierte Erkrankungen befördert) ist heute eine zentrale Forschungsfront.