Physiologie des Immunsystems
Das Immunsystem und der Entzündungsprozess sind an der Abwehr von in den Körper eindringenden Mikroorganismen beteiligt und reagieren auf Verletzungen. Eine unangemessene Aktivierung dieser Systeme führt jedoch zu einer Vielzahl von Entzündungsstörungen. Entzündungen sind gekennzeichnet durch:
- Gefäßerweiterung, die zu Rötung des Gewebes führt
- Erhöhte Gefäßdurchlässigkeit, die zu Gewebsödemen führt
- Schmerzen
- Migration von Leukozyten in das Gewebe
- Veränderung der Organfunktion oder des Gewebes
Die Physiologie des Entzündungsprozesses weist einige ähnliche Merkmale wie die Physiologie der Verletzung auf. Die Reaktionen, die sie vermitteln, zielen darauf ab, die Reaktion des Körpers auf das Eindringen von Mikroorganismen, Stress oder eine erhöhte lokale Durchblutung im Verletzungsbereich zu gewährleisten, um so die Migration von Leukozyten und anderen Blutzellen in diesen Bereich zu ermöglichen.
Zu den Schlüsselfunktionen des Immunsystems gehört auch die Fähigkeit der Lymphozyten, körperfremde Proteine (Antigene) zu erkennen, die entweder Oberflächenproteine auf Pathogenen sein können oder bei einigen Menschen völlig harmlose Proteine (wie Pflanzenpollen oder Hautschuppen von Tieren), die allergische Reaktionen auslösen können.
Niedermolekulare Autakoide
Die niedermolekularen Amine Histamin und Serotonin sind Autakoide, die im Körper nach Synthese aus den Ausgangsaminosäuren durch Decarboxylierung akkumulieren. Beide Amine werden in speziellen Vesikeln in Nervenzellen gespeichert, aus denen sie für ihre Neurotransmitterfunktion freigesetzt werden. Histamin wird jedoch auch in Mastzellen, enterochromaffinen Zellen und Thrombozyten angereichert.
Histamin
Histamin ist ein wichtiger Mediator von Entzündungen und allergischen Reaktionen. Es wird hauptsächlich von Mastzellen, basophilen Granulozyten und Leukozyten freigesetzt und vermittelt eine Vielzahl von Effekten, einschließlich Vasodilatation, erhöhte Gefäßpermeabilität und Kontraktion der glatten Muskulatur.
Serotonin
Serotonin, auch als 5-Hydroxytryptamin (5-HT) bezeichnet, wird aus der Aminosäure Tryptophan gebildet. Es wurde zunächst aus Serum isoliert, in dem es hauptsächlich aus Thrombozyten stammt. Pharmakologisch hat Serotonin die Fähigkeit, die glatte Muskulatur zu kontrahieren, was zu seiner Benennung als Serotonin („Serum-kontrahierender Faktor“) führte. Serotonin kann an 7 verschiedene 5-HT-Rezeptortypen binden und spielt eine wichtige Rolle bei Entzündungsprozessen.
Eicosanoide
Die Aktivierung von Phospholipase A2 in der Zellmembran löst eine Kaskade von Reaktionen aus, die zur Bildung einer Vielzahl langkettiger (C20) Lipidprodukte aus dem Metabolismus der Arachidonsäure führen. Eicosanoide (Metabolite der Arachidonsäure) können als lokale Gewebshormone in vielen Situationen wirken, einschließlich der Verstärkung von Schmerzen, der Kontrolle des lokalen Blutflusses, der Bronchokonstruktion, der Regulation der Thrombozytenfunktion und der Aufrechterhaltung der Magenschleimhautintegrität.
Häufig gestellte Fragen
Welche Funktionen hat das Immunsystem?
Das Immunsystem hat mehrere Funktionen: (1) Auslösung von Prozessen zur Erkennung von Fremdstoffen und korrekte Unterscheidung zwischen „Selbst“ und „Fremd“; (2) Aktivierung der geeigneten Abwehrreaktion zur Inaktivierung und Beseitigung eingedrungener Fremdstoffe. Die Antworten müssen die erforderlichen Informationen für die Rekrutierung, Aktivierung und Bereitstellung aller notwendigen Immunsystemkomponenten enthalten.
Wie klassifiziert man T-Lymphozyten?
T-Lymphozyten werden in zwei Unterarten unterteilt:
– CD4+ T-Helferzellen (Th), die mit B-Lymphozyten interagieren und ihre Proliferation, Differenzierung und Antikörperproduktion unterstützen
– CD8+ zytotoxische T-Zellen (Tc), die virusinfizierte oder andere intrazelluläre Pathogene-befallene Zellen zerstören
Wie unterscheiden sich Th1- und Th2-Lymphozyten?
Th1- und Th2-Lymphozyten unterscheiden sich anhand des Spektrums der Zytokine, die sie freisetzen:
– Th1-Zellen produzieren Interferon-γ, das die Antikörperproduktion der B-Zellen hemmen kann
– Th2-Zellen produzieren Interleukin-4, das ein notwendiger Kofaktor für die IgE-Synthese der B-Zellen ist, sowie Interleukin-5, ein potenter Eosinophilen-Locksignalstoff bei allergischen Reaktionen
Welche Funktionen haben B-Lymphozyten?
B-Lymphozyten nutzen Oberflächenimmunglobuline als Antigenrezeptoren. Bei Stimulierung durch die Interaktion zwischen Oberflächenimmunglobulin und spezifischem Antigen proliferieren und differenzieren sich die B-Zellen zu Plasmazellen, die große Mengen an löslichem, rezeptorbindenden Immunglobulin, also Antikörpern, produzieren. Diese Antikörper sind dann in Blut und Gewebeflüssigkeiten vorhanden und können an die den B-Zellen stimulierenden Antigene binden, was zur Eliminierung des Pathogens führt.