Das angeborene Immunsystem und seine zahlreichen Bestandteile – Teil 3: Die Botenstoffe des Immunsystems und ihre Funktionen

Unser Immunsystem ist ein hochkomplexes, fein abgestimmtes Netzwerk aus Zellen, Molekülen und Geweben, das uns vor schädlichen Eindringlingen wie Bakterien, Viren, Pilzen und Parasiten schützt. Dabei lässt es sich in zwei große funktionelle Einheiten unterteilen: das angeborene (unspezifische, vorprogrammierte) und das adaptive (spezifische, anpassungsfähige) Immunsystem. Beide Systeme arbeiten eng zusammen, unterscheiden sich jedoch in ihrer Wirkungsweise, Reaktionsgeschwindigkeit und Spezifität.

In dritten Teil der Reihe erfährst du welche Rolle die verschiedenen Botenstoffe des Immunsystems spielen, wie z.B. Histamin, Tumornekrosefaktor alpha (TNF alpha), Prostaglandine und Leukotriene.

Christina Winzig ist Wissenschaftlerin aus Überzeugung – mit einer besonderen Leidenschaft dafür, komplexe Zusammenhänge einfach und greifbar zu machen. Schon während ihres Studiums arbeitete sie in Australien an spannenden Forschungsprojekten, bei denen die Wirkstoffe aus Spinnen-, Skorpion- und Schneckengiften auf ihre mögliche Anti-Krebs-Wirkung untersucht wurden. Diese Arbeit weckte ihre Begeisterung für die Möglichkeiten der Wissenschaft und den Wunsch, Erkenntnisse sinnvoll in die Praxis zu übertragen.

Mit ihrer Weiterbildung zur Medizinredakteurin verlagerte sich ihr Fokus auf die ganzheitliche Gesundheit. Durch zahlreiche Fortbildungen in Labormedizin, präventiver Medizin, Immunologie, Nährstoffkunde und ganzheitlichen Therapien baute sie ihre Expertise weiter aus. Besonders am Herzen liegt ihr die Arbeit mit Laborwerten: Für Christina sind sie ein unschätzbares Werkzeug, um sowohl in der Prävention als auch bei der Suche nach den Ursachen von Beschwerden Klarheit zu schaffen und gezielt vorzugehen.

Heute widmet sie sich der Aufgabe, Menschen dabei zu helfen, ihre Gesundheit besser zu verstehen und aktiv zu gestalten. Ihr Ziel ist es, medizinisches Wissen so aufzubereiten, dass es für jeden zugänglich und anwendbar wird – immer mit dem Blick auf die gesamte Person und die bestmögliche Unterstützung für ein gesundes Leben.

Du erreichst Christina über ihre Homepage https://molekularmedizinerin.de/ und über Instagram.

Zytokine: Die „Sprache“ des Immunsystems

Zytokine sind kleine, lösliche Proteine, die von Immunzellen (z. B. Makrophagen, dendritische Zellen, NK-Zellen) und auch von Epithelzellen produziert werden. Sie wirken autokrin (auf sich selbst), parakrin (auf direkt benachbarte Zellen) oder endokrin (auf weiter entfernte Zellen) und beeinflussen die Aktivierung, Differenzierung (Spezialisierung), Migration (Bewegung) und Funktion von Immunzellen. Zytokine sind hochregulierte Signalgeber und ihr Zusammenspiel entscheidet über den Verlauf einer Immunreaktion.

Zellen „sprechen“ miteinander, indem sie Botenstoffe freisetzen. Je nachdem, wie weit diese Signale wirken, unterscheidet man drei Kommunikationswege:

Autokrin (Selbstwirkung):
Die Zelle gibt einen Botenstoff ab, der auf sie selbst (oder auf sehr ähnliche Zellen direkt daneben) zurückwirkt.
➝ „Ich sende mir selbst ein Signal.“

Parakrin (Nachbarschaftswirkung):
Der Botenstoff wirkt auf benachbarte Zellen in der Umgebung, also lokal im Gewebe.
➝ „Ich sende ein Signal an meine Nachbarn.“

Endokrin (Fernwirkung):
Der Botenstoff gelangt über das Blut zu weiter entfernten Organen oder Geweben.
➝ „Ich sende ein Signal an den ganzen Körper.“

Wichtige Zytokine des angeborenen Immunsystems:

Tumornekrosefaktor-α (TNF-α)

Von Makrophagen freigesetzt, erhöht die Gefäßdurchlässigkeit, fördert Entzündungen und kann bei massiver Ausschüttung systemisch wirken (z. B. bei Sepsis).

Interleukin-1 (IL-1)

Fördert Entzündungen und Fieberreaktionen. Außerdem sorgt es dafür, dass die Innenwand der Blutgefäße (Endothel) „auf Empfang“ schaltet und Andockstellen bildet. Dadurch können Abwehrzellen leichter aus dem Blut ins betroffene Gewebe einwandern.

Interleukin-6 (IL-6)

Wird bei akuten Entzündungen ausgeschüttet, stimuliert die Leber zur Produktion von Akute-Phase-Proteinen (z. B. CRP).

Interferon-α/β (Typ-I-Interferone)

Werden von virusinfizierten Zellen freigesetzt und hemmen die Virusvermehrung in benachbarten Zellen. Sie spielen eine Schlüsselrolle in der antiviralen Immunantwort.

Interferon-γ (IFN-γ)

Wird hauptsächlich von NK-Zellen und T-Helferzellen produziert, aktiviert Makrophagen und steigert deren antimikrobielle Aktivität.

Chemokine: Zellnavigation im Entzündungsfeld

Chemokine sind eine spezielle Untergruppe der Zytokine, deren Hauptfunktion in der gezielten Rekrutierung (Anlocken) von Immunzellen besteht. Sie leiten Immunzellen durch sogenannte Chemotaxis (zielgerichtete Bewegung) an den Ort der Infektion oder Gewebeschädigung und sorgen so für eine präzise Immunantwort.

CXCL8 (Interleukin 8, IL-8)

Dieser Botenstoff wirkt wie ein Alarm- und Lockruf. Er sorgt dafür, dass vor allem neutrophile Granulozyten (schnelle „Ersthelfer“-Abwehrzellen, die besonders gut Bakterien bekämpfen können) zum Entzündungsort hingezogen werden.

CCL2 (MCP-1 = Monocyte Chemoattractant Protein-1)

Dieser Botenstofflockt vor allem Monozyten (Vorläufer von Fresszellen) und auch dendritische Zellen an den Ort, an dem gerade eine Entzündung oder Infektion stattfindet.

CXCL10

Dieser Botenstoff spielt besonders bei Virusinfektionen eine Rolle. Er hilft dabei, wichtige Abwehrzellen wie Natürliche Killerzellen und T-Zellen in das betroffene Gewebe zu holen, damit der Körper Viren gezielter bekämpfen kann.

Die gezielte Wanderung von Immunzellen entlang solcher „Lockstoff-Spuren“ (Chemokinkonzentrationen) ist entscheidend dafür, dass Abwehrzellen genau dorthin gelangen, wo sie gebraucht werden. So kann nach einer Entzündung auch die Heilung und Reparatur des Gewebes richtig ablaufen.

Abbildung 1 Bei Infektionen drehen die Botenstoffe des Immunsystems voll auf.

Lipidmediatoren: Prostaglandine und Leukotriene

Diese fettbasierten Entzündungsbotenstoffe entstehen aus der Omega 6-Fettsäure Arachidonsäure. Sie ist Bestandteil der Zellmembranen und wird aus diesen freigesetzt. Das passiert vor allem dann, wenn Zellen geschädigt werden oder wenn das Enzym Phospholipase A2 aktiviert wird.

Prostaglandine (z. B. PGD2)

Prostaglandine sind Entzündungsbotenstoffe, die zum Beispiel dafür sorgen können, dass sich Blutgefäße erweitern (sog. Vasodilatation). Dadurch wird das betroffene Gewebe besser durchblutet und Immunzellen können leichter ankommen. Sie können außerdem Fieber fördern und Schmerzen verstärken. Zusätzlich beeinflussen sie, wie stark und wie lange bestimmte Immunzellen aktiv sind. Sie helfen also dabei, die Entzündungsreaktion mit zu steuern.

Leukotriene (z. B. LTB4, LTC4)

Leukotriene wirken wie ein starker „Lockruf“ für Leukozyten und fördern, dass diese in entzündetes Gewebe einwandern. Außerdem machen sie Blutgefäße durchlässiger, sodass Flüssigkeit leichter ins Gewebe gelangt, was zu Schwellungen beitragen kann. Leukotriene spielen auch eine wichtige Rolle bei allergischen Reaktionen und Asthma, weil sie unter anderem die Atemwege verengen und Entzündungen dort verstärken können.

Diese Mediatoren sind sehr stark wirksam, aber auch kurzlebig. Die Balance ist entscheidend, damit eine Entzündung zielgerichtet ablaufen kann ohne dabei außer Kontrolle zu geraten.

Abbildung 2 Leukotriene können unter anderem auch zu allergischer Entzündung und Asthma beitragen.

Wenn du wissen möchtest, welche Rolle Prostaglandine und Leukotriene bei Salicylatintoleranz und Aspirin induziertem Asthma spielen können, dann schau unbedingt mal in diesen Blogartikel rein: “Die Ursachen der Salicylatintoleranz Teil 1/3: COX und LOX“

Histamin: Sofortreaktion auf Gefahr

Histamin ist ein biogenes Amin, das vor allem in Mastzellen und basophilen Granulozyten gespeichert wird. Es wird innerhalb von Sekunden bis wenigen Minuten nach Aktivierung dieser Zellen freigesetzt, z. B. bei Kontakt mit Allergenen, Pathogenen oder Gewebeschäden.

Wirkungen von Histamin:

• Vasodilatation
  Erweiterung der Blutgefäße, was Rötung und Wärme hervorruft.
  
• Erhöhte Gefäßdurchlässigkeit
  Austritt von Flüssigkeit und Zellen in das Gewebe → Schwellung.
  
• Stimulation von Nervenenden
  Schmerz, Juckreiz.
  
• Kontraktion glatter Muskulatur
  (z. B. in den Bronchien bei Asthma).
  
  Viele weitere interessante Infos über Histamin erfährst du in diesem Blogartikel: “Histamin – unser Freund und Feind?“

Akute-Phase-Proteine

Bei systemischer Entzündungsreaktion, z. B. ausgelöst durch IL-6, beginnt die Leber mit der Synthese sogenannter Akute-Phase-Proteine. Diese Proteine wirken antimikrobiell, opsonisierend (Markierung durch Komplementfaktoren siehe Teil 2) oder immunmodulatorisch.

Wichtige Vertreter:

C-reaktives Protein (CRP)

CRP ist ein Eiweiß, das bei Entzündungen schnell ansteigt. Es kann sich an bestimmte Strukturen auf Bakterien binden und dadurch die Abwehr unterstützen. Außerdem kann es das Komplementsystem aktivieren und hilft, Erreger so zu markieren, dass Fresszellen sie leichter aufnehmen und beseitigen können.

Fibrinogen

Fibrinogen ist vor allem für die Blutgerinnung bekannt. Gleichzeitig spielt es auch bei Entzündungen eine Rolle: Es kann dazu beitragen, dass Immunzellen besser an Gefäßwänden und im Gewebe haften, um an der richtigen Stelle aktiv zu werden.

Serum-Amyloid A (SAA)

SAA ist ebenfalls ein Eiweiß, das bei Entzündungen stark zunimmt. Es kann Immunzellen anlocken und wirkt zusätzlich antimikrobiell, also unterstützend gegen Krankheitserreger.

Der Anstieg dieser Proteine ist auch diagnostisch relevant, um über Laborwerte Entzündungen, Infektionen oder Therapieerfolg beurteilen zu können

Zusammenspiel der Mediatoren

Diese Vielzahl an Mediatoren wirkt zeitlich, räumlich und funktionell abgestimmt. Während manche (z. B. IL-1, TNF-α, Histamin) schnell und stark proentzündlich wirken, sorgen andere (z. B. IL-10, TGF-β) später für die Auflösung der Entzündung und die Rückkehr ins Gleichgewicht (sog. Homöostase). Eine Dysbalance, wie sie bei chronischer Entzündung, Autoimmunität oder Allergien vorkommt, kann schwerwiegende Folgen für den Organismus haben.

Wenn dich hier speziell die Botenstoffe von Mastzellen interessieren, dann schau unbedingt in diesen Artikel rein: “Mastzellaktivierung: Histamin ist nicht alles“

Abbildung 3 Unser Immunsystem arbeitet über viele komplexe Mechanismen eng zusammen.

Überblick: Interaktion zwischen den Komponenten

Wie du nun in Teil 1 bis Teil 3 der Reihe erfahren hast, ist das angeborene Immunsystem weit mehr als eine Sammlung einzelner Abwehrmechanismen. Es handelt sich dabei um ein komplexes Netzwerk, das physikalische, chemische und zelluläre Komponenten sowie lösliche Botenstoffe miteinander kombiniert. Ziel ist eine schnelle, koordinierte Reaktion auf Krankheitserreger, die zugleich Gewebeschäden minimiert und das adaptive Immunsystem vorbereitet.

Im Zentrum steht die Fähigkeit zur Früherkennung durch sogenannte Mustererkennungsrezeptoren (Pattern Recognition Receptors, PRRs). Diese Rezeptoren erkennen entweder typische, immer wiederkehrende Merkmale von Krankheitserregern (Pathogen-associated molecular patterns, PAMPs) oder körpereigene Alarmsignale, die bei Zellstress oder Gewebeschädigung entstehen (Damage-associated molecular patterns, DAMPs).

Zu diesen Rezeptoren zählen unter anderem die Toll-like-Rezeptoren (TLRs) sowie NOD-like, RIG-I-like und C-Typ-Lektin-Rezeptoren.

Ihre Aktivierung führt zur Freisetzung von Zytokinen und Chemokinen, die weitere Immunzellen anlocken, die Durchlässigkeit der Gefäße erhöhen, die Aktivität bestimmter Zellen steigern, die Immunantwort gezielt steuern und den Übergang zur adaptiven Immunantwort vorbereiten.

Ein zentrales Abwehrprinzip ist die Opsonierung: Erreger werden durch Moleküle wie C3b (Komplementfaktor) oder Antikörper markiert und anschließend von Fresszellen wie Makrophagen oder neutrophilen Granulozyten erkannt und phagozytiert („gefressen“). Diese Zellen töten die Eindringlinge mithilfe reaktiver Sauerstoff- und Stickstoffverbindungen sowie lysosomaler Enzyme.

Besonders bedeutend ist auch die Rolle der dendritischen Zellen, die als Bindeglied zur adaptiven Immunität fungieren. Sie nehmen Erreger auf, wandern in die Lymphknoten und präsentieren dort Antigene an T-Zellen. Das ist ein entscheidender Schritt für die gezielte, langfristige Immunantwort.

Gleichzeitig sorgen Rückkopplungsmechanismen wie IL-10, TGF-β oder regulatorische T-Zellen dafür, dass die Immunreaktion kontrolliert abläuft und nicht in chronische Entzündung oder Autoimmunität umschlägt. Auch das gezielte Entfernen abgestorbener Immunzellen (z. B. neutrophiler Granulozyten) trägt zur Entzündungsauflösung bei.

Ein ausgewogen reguliertes angeborenes Immunsystem ist damit nicht nur unsere erste Abwehrlinie, sondern auch ein Taktgeber für Heilung, Immunbalance und die Aktivierung der spezifischen Abwehr.

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