Was ist das angeborene Immunsystem?
Das angeborene Immunsystem ist die erste Verteidigungslinie des Körpers gegen Infektionen durch Mikroorganismen wie Viren, Bakterien und Parasiten. Dieser Zweig des Immunsystems wird als angeboren bezeichnet, da er unmittelbar nach der Infektion aktiviert wird, um sich gegen alle Krankheitserreger zu verteidigen. Im Gegensatz dazu ist das erworbene Immunsystem, die zweite Verteidigungslinie des Körpers, eine viel spezifischere Reaktion, deren Aufbau einige Zeit in Anspruch nimmt. Das angeborene Immunsystem besteht aus einem vielschichtigen Angriff, der physische Barrieren gegen Infektionen, Immunzellen und Proteinmoleküle, Komplement und Zytokine, umfasst.
Von den physischen Infektionsbarrieren ist die Haut die wichtigste. Wenn die Haut intakt ist, ist sie für die meisten eindringenden Krankheitserreger undurchlässig, und zusätzliche Mechanismen wie Schwitzen helfen, Bakterien und Viren von der Haut zu entfernen. In ähnlicher Weise spülen Tränen, Schleim und Speichel Krankheitserreger aus den Augen und dem Nasopharynx. Der Magen-Darm-Trakt ist ebenfalls Teil des angeborenen Immunsystems. Zu den Abwehrmechanismen an dieser Stelle zählen der Säuregehalt des Trakts, Enzyme, die organische Stoffe verdauen, und antibakterielle Proteine, die als Defensine bezeichnet werden.
Wenn ein infektiöser Erreger diese physischen Barrieren umgehen oder aufheben kann, ist die erste Reaktion des angeborenen Immunsystems eine entzündliche Reaktion. Diese Reaktion wird durch die Freisetzung entzündlicher Chemikalien durch verletzte oder sterbende Zellen stimuliert. Entzündungen können nicht nur durch Infektionen, sondern auch durch Verletzungen ausgelöst werden. Bei Vorliegen einer Infektion werden jedoch im Zusammenhang mit der Entzündung zusätzliche Abwehrmechanismen ausgelöst. Dazu gehören sowohl zelluläre als auch chemische Reaktionen.
Das Vorhandensein von Krankheitserregern an einer Entzündungsstelle löst die Freisetzung einer großen Anzahl verschiedener Chemikalien aus, von denen einige einfach die Entzündung fördern und andere eine andere Rolle spielen. In Reaktion auf das Vorhandensein bakterieller Proteine wird eine chemische Kaskade ausgelöst, die als Komplementsystem bezeichnet wird. Dies ist eine Kette chemischer Reaktionen, an denen eine große Anzahl verschiedener Proteine beteiligt ist. Der Abschluss der Komplementkaskade hilft dabei, eindringende Bakterien abzutöten, und rekrutiert außerdem mehr Immunzellen für die Infektionsstelle.
Andere Substanzen wie Lactoferrin, Transferrin und Lysozym werden ebenfalls an der Infektionsstelle produziert. Lactoferrin und Transferrin binden verfügbares Eisen, um dessen Verfügbarkeit für Bakterien zu begrenzen, während Lysozym die Zerstörung von Bakterien unterstützt, indem es deren Zellwände zerstört. Immunsystemspezifische Chemikalien, die als Zytokine bezeichnet werden, werden ebenfalls produziert. Dazu gehören Interferone, die zur Verringerung der Replikationsrate von Viren beitragen, und Interleukin-1, das die Wirksamkeit der Komplementreaktion erhöht.
Während sich diese chemischen Reaktionen entwickeln, spielen auch die Zellen des angeborenen Immunsystems, darunter Neutrophile, Makrophagen und natürliche Killerzellen, ihre eigenen Rollen. Diese Zellen werden durch Zytokine und andere entzündungsfördernde Proteine an den Ort der Infektion gebracht. Alle drei Zelltypen bekämpfen eindringende Krankheitserreger, jedoch über unterschiedliche Mechanismen. Neutrophile und Makrophagen töten, indem sie Bakterienzellen verschlingen und verdauen, während natürliche Abtötungszellen Zellen zerstören, die mit Viren infiziert wurden. Makrophagen sind auch an der Auslösung der erworbenen Immunität beteiligt, die sich als Reaktion auf eine fortgesetzte Infektion entwickelt.