Immunologie: Allergien, HIV und Transplantatabstoßung

Überempfindlichkeit

Die Überempfindlichkeit ist eine übersteigerte Immunantwort, die, obwohl sie den Körper schützen soll, zu erheblichen Veränderungen im Körper führt. Die **unmittelbare Überempfindlichkeitsreaktion vom Typ I**, auch bekannt als **Allergie**, ist eine sehr schnelle Reaktion, die 15 bis 20 Minuten nach dem Kontakt mit dem Antigen (Allergen) auftritt. Pollen können zum Beispiel Allergene sein.

Eine allergische Reaktion verläuft in drei Phasen:

1. Sensibilisierungsphase: Wenn der Körper zum ersten Mal mit dem Allergen in Kontakt kommt, können Makrophagen es aufnehmen und Fragmente davon auf ihrer Oberfläche durch die MHC-Proteine präsentieren. T-Helferzellen erkennen diese Fragmente, binden an die Makrophagen und setzen Lymphokine frei, die die Reifung benachbarter B-Lymphozyten bewirken. Diese verwandeln sich in Plasmazellen und setzen große Mengen an IgE frei. Die IgE-Antikörper binden an die Oberfläche von Mastzellen im Gewebe (Bindegewebsmastzellen) und basophilen Granulozyten im Blut. Diese Phase verläuft ohne Symptome.
2. Mastzellaktivierungsphase: Es kommt zur Freisetzung von Botenstoffen wie Histamin, Serotonin oder Prostaglandinen.
3. Allergiephase: Die Freisetzung der Botenstoffe verursacht allergische Symptome, wie z. B. geschwollene Augenlider. Die Behandlung erfolgt mit Antihistaminika, und der Patient kann sich einer Desensibilisierung unterziehen.

HIV-Infektion

Die HIV-Infektion verläuft in zwei Phasen: die asymptomatische Phase und die AIDS-Phase.

Vermehrungszyklus: Wenn das Virus mit T-Helferzellen in Kontakt kommt, bindet das Hüllprotein des Virus an die Membranen der Zellen. Es kommt zu einer Fusion der Membranen, wodurch das Viruskapsid in das Zytoplasma der Zelle freigesetzt wird. Nach dem Abbau der Proteine wird die virale RNA freigesetzt, die dank der reversen Transkriptase in DNA umgeschrieben wird. Die RNA-Stränge verschwinden, und die DNA-Kopie ihrer selbst wandert zum Zellkern und integriert sich in das Genom der Zelle. Während der asymptomatischen Phase gibt die Zelle bei jeder Teilung eine Kopie der viralen DNA an jede der Tochterzellen weiter. Im Serum können Antikörper gegen das Virus nachgewiesen werden, und man spricht von einer seropositiven Person. Die virale DNA trennt sich vom Genom der Lymphozyten und exprimiert sich, wobei RNA- und mRNA-Moleküle gebildet werden, die in das Zytoplasma wandern, wo sie für die Proteine des Kapsids kodieren. Nach dem Zusammenbau mit den jeweiligen RNA-Stücken versucht das Virus, aus der Zelle auszutreten. Diese Viren infizieren dann andere Zellen. Die Zahl der T-Lymphozyten nimmt ab, bis keine zelluläre Immunantwort mehr ausgelöst werden kann. Dann beginnt die symptomatische Phase oder AIDS-Phase, in der das Immunsystem so geschwächt ist, dass mikrobielle Infektionen weit verbreitet sind. Die Zeit zwischen der Infektion und dem Auftreten der ersten Symptome kann zwischen einem und zehn Jahren liegen.

Transplantatabstoßung

Der Abstoßungsmechanismus beruht auf der Aktivierung des Immunsystems des Empfängers. Wenn einem Empfänger ein Gewebe oder Organ eines Spenders implantiert wird, dessen Zellen spezifische Oberflächenantigene aufweisen, erkennen die T-Lymphozyten des Empfängers diese als fremd und lösen eine Immunantwort gegen sie aus. Dies führt dazu, dass das Transplantat von einer großen Anzahl zytotoxischer Lymphozyten und Makrophagen angegriffen wird, was zur Abstoßung führt. Es kommt zu mehreren Prozessen, die in der Folge zur Nekrose des transplantierten Organs oder Gewebes führen.

• Zytotoxische Lymphozyten aktivieren Makrophagen und NK-Zellen.
• NK-Zellen setzen Perforin frei, das die Zellmembranen angreift und das Transplantat zerstört.
• Neutrophile Granulozyten phagozytieren opsonisierte Zellen.
• Blutplättchen bilden Gerinnsel.
• Die Antikörperproduktion als Reaktion auf MHC-Antigene aktiviert das Komplementsystem und verursacht die Zelllyse.

Die Abstoßung hängt von der Ähnlichkeit der Oberflächenantigene des Spenders und des Empfängers ab. Autotransplantate und Isotransplantate gelten als sicher. Um eine Abstoßung zu verhindern, werden immunsuppressive Medikamente eingesetzt, die die Reaktion des Immunsystems unterdrücken.