Das angeborene Immunsystem: Funktionen und Zellen

Das angeborene Immunsystem umfasst Zellen und Mechanismen, die die Abwehr des Wirts gegen Infektionen auf unspezifische Weise unterstützen. Dies bedeutet, dass die Zellen des angeborenen Systems Krankheitserreger allgemein erkennen und darauf reagieren, jedoch im Gegensatz zum adaptiven Immunsystem keine langfristige Immunität oder Schutzmaßnahmen für den Wirt bieten. Das angeborene Immunsystem bietet unmittelbare Abwehr gegen Infektionen und ist in allen Arten von Pflanzen und Tieren zu finden.
Es wird vermutet, dass das angeborene System eine evolutionär alte Verteidigungsstrategie ist, die in Pflanzen, Pilzen, Insekten und primitiven mehrzelligen Organismen dominiert. Wesentliche Funktionen des angeborenen Immunsystems bei Wirbeltieren sind:

• Rekrutierung von Immunzellen zu den Orten der Infektion und Entzündung durch die Produktion von chemischen Faktoren, speziellen Botenstoffen, die Zytokine genannt werden.
• Aktivierung des Komplementsystems, um Bakterien zu identifizieren, Zellen zu aktivieren und die Beseitigung von toten Zellen oder Antikörper-Komplexen zu fördern.
• Die Erkennung und Beseitigung von Fremdkörpern in Organen, Geweben, Blut und Lymphe durch Leukozyten.
• Die Aktivierung des adaptiven Immunsystems durch einen Prozess, der als Antigen-Präsentation bekannt ist.

Entzündung ist eine der ersten Immunantworten auf eine Infektion oder Reizung. Sie wird durch die Freisetzung von Chemikalien stimuliert und dient dazu, eine physikalische Barriere gegen die Ausbreitung der Infektion zu schaffen und die Wiederherstellung von beschädigtem Gewebe nach der Beseitigung von Krankheitserregern zu unterstützen. Die chemischen Faktoren bei der Entzündung (Bradykinin, Serotonin, Histamin, Leukotriene) sensibilisieren Schmerzrezeptoren, verursachen Vasodilatation der Blutgefäße und ziehen Fresszellen, insbesondere Neutrophile, an. Neutrophile aktivieren andere Teile des Immunsystems durch die Freisetzung von chemotaktischen Faktoren für andere Leukozyten und Lymphozyten. Die entzündliche Reaktion ist durch die folgenden Symptome gekennzeichnet: Rötung, Wärme, Schwellung, Schmerz und mögliche Funktionsstörungen der betroffenen Organe oder Gewebe (functio laesa). Alle weißen Blutzellen (WBC) werden als Leukozyten bezeichnet. Leukozyten sind nicht mit einem bestimmten Organ assoziiert, sodass ihre Funktion unabhängig ist, ähnlich wie bei einzelligen Organismen. Leukozyten sind in der Lage, sich frei zu bewegen und Zelltrümmer, Fremdkörper oder eindringende Mikroorganismen zu erfassen. Im Gegensatz zu vielen anderen Körperzellen können die meisten Leukozyten des angeborenen Immunsystems sich nicht teilen oder reproduzieren, sondern sind Produkte von pluripotenten Stammzellen im Knochenmark.

Die Leukozyten der angeborenen Antwort: Natürliche Killerzellen (NK-Zellen), Mastzellen, Eosinophile, Basophile und Fresszellen (Phagozyten) gehören zu Makrophagen, Neutrophilen und dendritischen Zellen und fungieren innerhalb des Immunsystems durch die Erkennung und Beseitigung von Krankheitserregern, die Infektionen verursachen könnten.
Phagozyten sind Immunzellen, die Krankheitserreger oder Partikel „essen“. Um einen Erreger oder Partikel zu phagozytieren, erstreckt sich ein Teil der Fresszelle über die Zellmembran, um das Objekt zu erfassen. Einmal in der Zelle ist der eindringende Pathogen innerhalb eines Endosoms enthalten, das mit einem Lysosom fusioniert. Das Lysosom enthält Enzyme und Säuren, die die Partikel oder Körper töten und verdauen. Phagozyten patrouillieren im Körper auf der Suche nach Krankheitserregern, reagieren jedoch auch auf hochspezialisierte molekulare Signale von anderen Zellen, die Zytokine genannt werden. Die Fresszellen des Immunsystems umfassen Makrophagen, Neutrophile und dendritische Zellen.
Die Phagozytose ist ein wichtiger Teil der Wiederherstellung nach Gewebeschäden. Makrophagen, aus dem Griechischen für „große Zellen, die essen“, sind große phagozytäre Leukozyten, die in der Lage sind, das Gefäßsystem zu verlassen und die Zellmembran der Kapillaren zu durchdringen, um in die interzellulären Bereiche einzudringen und eindringende Krankheitserreger zu bekämpfen. Im Gewebe differenzieren sich spezifische Makrophagen von Fresszellen im Blut, die als Monozyten bekannt sind. Makrophagen sind effizientere Phagozyten, und eine bedeutende Anzahl kann Bakterien oder andere Zellen oder Mikroorganismen phagozytieren. Die Bindung von bakteriellen Molekülen an Rezeptoren auf der Oberfläche der Makrophagen löst die Aufnahme und Zerstörung von Bakterien durch die Erzeugung einer „Verletzung der Atmung“ aus, was zur Freisetzung von reaktiven Sauerstoffspezies führt. Die Erreger regen auch die Makrophagen zur Produktion von Chemokinen an, die andere Zellen an den Ort der Infektion ziehen.