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Die Bedeutung von Botenstoffen unserer Immunabwehr

Damit das Abwehrsystem gut funktioniert, braucht es Kommunikation, Absprachen und Interaktionen zwischen den verschiedenen Funktionären unseres Immunsystems, damit eine Aktivierung, Differenzierung oder Stimulierung überhaupt erst stattfindet. Es ist wie in einem sozialen Netzwerk, damit jeder Beteiligte weiß, was er zu tun hat. Dies geschieht mittels unzähliger Botenstoffe, Rezeptoren und Signalmolekülen. Botenstoffe sind Moleküle, welche in unserem Körper wie Funksprüche und Nachrichten an andere Zellen agieren, um die letzten zu aktivieren. Zytokine sind Botenstoffe, zu denen Interleukine, einige Interferone, aber auch der Tumornekrosefaktor α zählen. Zu ihren Aufgaben zählen die Aktivierung von Abwehrzellen, die Ausbildung einer Entzündungsreaktion, antivirale Aktivitäten und vieles mehr.

Antigene und Antikörper

Unter Antigenen werden allgemein Substanzen verstanden, die eine Immunreaktion auslösen. Antigene werden vom menschlichen Körper als „fremd“ erkannt und daraufhin meistens bekämpft. Dies geschieht durch die Bildung von Antikörpern. Diese binden an Antigene, damit sie so für die Abwehrzellen wie z. B. den Makrophagen leichter erkennbar und bekämpfbar sind. Antikörper sind auch unter dem Begriff Immunglobuline bekannt und werden in 5 Klassen unterteilt, die von derselben Plasmazelle produziert wird. Immunglobuline (Abk. Ig) haben verschiedene Fähigkeiten, wobei hier nur die wichtigsten benannt werden:
IgM ist das erste Immunglobulin, dass gebildet wird. Es vernetzt unlösliche Antigene, damit sie dann von Makrophagen beseitigt werden können. Außerdem dient es den B- Zellen als Oberflächenrezeptor. Das Antikörpersystem unseres Blutgruppensystems gehört zu dieser Klasse M. Antikörper der IgG Klasse haben die höchste Serumkonzentration. Es neutralisiert Toxine und Viren. IgG blockiert virale Hüllenproteine, die ein Virus zum Eindringen in eine Zelle braucht. Es ist plazentagängig und verleiht dadurch dem Fötus eine gewisse Leihimmunität, bis ab der 5 Schwangerschaftswoche die ersten IgMs selbst gebildet werden können. IgE dient der Parasitenabwehr und ist auch an der Vermittlung allergischer Reaktionen beteiligt. IgA sind Antikörper in Speichel, Tränen oder der Muttermilch. Über die Funktion von IgD ist noch wenig bekannt.

Bakterien und Viren

Bakterien werden generell in grampositiv und gramnegativ eingeteilt. Der Unterschied liegt im Aufbau der Zellwand. Zum Unterschied von Bakterien, die sich auf unterschiedlichsten Nährböden vermehren können, brauchen Viren dazu eine lebende Wirtszelle, in die sie eindringen können. Dabei wird entweder die betroffene Zelle durch die Vermehrung zerstört oder erst nach Ausschleusung des Virus. In manchen Fällen wird die virusinfizierte Zelle zu einer Tumorzelle umfunktioniert. Manchmal dringt die DNA des Virus auch in das Zellgenom der Wirtszelle ein und verursacht so eine latente Infektion. Dies geschieht bei Virusinfektionen wie z.B bei HIV, Herpesviren oder auch Varizellen Viren. Man unterscheidet nach behüllte und unverhüllte (nackte Viren), je nachdem wie die Virushülle beschaffen ist. Behüllte Viren sind lipophil (fettliebend), nackte Viren sind hydrophil (wasserliebend). Je lipophiler ein Virus ist, umso leichter lässt sich dieser abtöten. Der SARS COV 2 Virus ist ein behüllter Virus. Daher ist das Händewaschen mit Seife auch dementsprechend effizient.

Das grundlegende Prinzip und die Aufgabe einer Impfung

Es gibt mittlerweile zahlreiche Impfstofftypen. Daher werden hier nur die relevantesten erläutert. Seit jeher besteht das Wirkprinzip von Impfstoffen darin, dass harmlose Antigene der entsprechenden Krankheit in ein Organismus (menschlichen Körper? Wobei die Tiere ja auch ein Immunsystem haben) injiziert werden, um so mit einer entsprechenden Immunreaktion des Körpers eine Immunität gegen diesen Erreger zu erreichen. Lebendimpfstoffe enthalten attenuierte (abgeschwächte) Viren oder Bakterien. Sie lösen zwar eine Immunantwort aus, aber i.d.R. keine Erkrankung. Totimpfstoffe enthalten abgetötete Viren oder Bakterien bzw. Bestandteile oder Giftstoffe davon. Diese beiden Typen sind sogenannte Vektorimpfstoffe. Als Vektoren werden Viren bezeichnet, die harmlos und im Menschen nur begrenzt vermehrungsfähig sind.

Der Begriff Adenovirus-Impfstoff beruht darauf, dass die betreffenden Impfstoffe auf Adenoviren basieren, die sich im menschlichen Körper nicht vermehren können und deshalb selbst keine Infektion auslösen können. Der neueste und aktuelle Impfstoff ist der mRNA Impfstoff. Hier wird nur die entsprechende mRNA (Bauplan des Antigens) eines bestimmten Erregers geimpft. Dieser Bauplan kann dann direkt von unserem Immunsystem abgelesen werden, um daraufhin Antikörper zu bilden, um im Fall einer echten Infektion effizient und effektiv reagieren zu können. Die geimpfte Messenger RNA wird rasch vom Körper wieder abgebaut. Zur Diskussion über mögliche Veränderungen unserer DNA durch diesen neuen Impfstofftyp gibt es beruhigende Nachrichten. Die mRNA gelangt nicht in den Zellkern einer Zelle. Die eingeschleuste mRNA und die menschliche DNA in Zellen halten sich an unterschiedlichen intrazellulären Orten auf. Die mRNA verbleibt im Zellplasma, die DNA befindet sich im Zellkern. Die Vorteile dieser Impfung sind, dass sie sich grundsätzlich schneller produzieren lassen und bei Virusmutationen rascher anzupassen sind. Außerdem verbleibt das übertragene fremde Genmaterial nicht dauerhaft im Körper. Impfungen helfen also unserem Immunsystem dabei, sich auf eine eventuelle Invasion von bestimmten Erregern gut vorzubereiten, um im Fall der Fälle nicht daran zu erkranken.

Außerdem ist es wichtig, unsere Immunabwehr durch unsere Lebensweise zu stärken. Die richtige Ernährung (Vitamine, Mineralstoffe usw.). Bewegung und Entspannungstechniken können unsere Immunzellen zu Höchstleistungen ankurbeln. Die Vermeidung von gesundheitsgefährdenden Verhalten und Stress kann unser Immunsystem entlasten und einer Überforderung wird vorgebeugt.

Es ist schon faszinierend, welche komplexen Aufgaben unser Immunsystem übernimmt und wie bedeutend es für unsere Gesundheit und unser Wohlbefinden ist.

Quellenangaben:

Biochemie, MEDI- LEARN Verlag, Moritz Sabrow, 2015
Basiswissen Immunologie, Springer Verlag, Stefan H.E.Kaufmann,2014
Online NetDoktor, ein Beitrag von Biologin Martina Feichter,2020
Pharmazeutische Zeitung, Deutschland online, Thomas Winkler,2021 und Theo Dingermann 2020
Studie: Vaccine-preventable adenoviral respiratory illness in US military recruits, Vaccine 24 Nr.15, Kevin L.Russel et al.,2006
Homepage Robert Koch Institut, 2021
Deutsches Ärzteblatt, Redaktion, 2020
Biologie für Mediziner, Springer Verlag, Werner Buslmaier, 2015