Schnell und effektiv in der Erregerabwehr

Unterstützung bei der Erkennung von Erregern erhalten Phagozyten durch die Komplementfaktoren im Blut (Abbildung 1, Mitte rechts). Diese Proteine können an Immunkomplexe binden, die sich in der Schleimhaut bilden, wenn dort lauernde Antikörper Fremdkörper (Antigen) binden. Die kaskadenartige Aktivierung verschiedener Proteine führt letztlich zur Bildung eines Membranangriffskomplexes, dessen Proteasen das Pathogen zerstören. Alternativ können die Komplementproteine auch Pathogene direkt markieren (opsonisieren), sodass sie von Makrophagen besser erkannt und phagozytiert werden können.

Komplementfaktoren steigern zudem die Gefäßpermeabilität. In der Folge können mehr Immunzellen, auch des adaptiven Immunsystems, ins Gewebe einwandern und das Entzündungsgeschehen vorantreiben.

Für die Diagnostik wichtige Komplementfaktoren sind C3 und C4. Diese zählen zu den Akut-Phase-Proteinen, deren etwa 30 Mitglieder bei Infektionen und Verletzungen von der Leber produziert werden und innerhalb von sechs bis 48 Stunden nach Infektion als Entzündungsmarker im Blut nachweisbar sind. Zu den Akut-Phase-Proteinen zählen unter anderem das C-reaktive Protein (CRP), das das Komplementsystem aktiviert, Fibrinogen, das die lokale Thrombusbildung zum Verschluss einer Wunde fördert, und Alpha-1-Antitrypsin, das als Proteasehemmer die Gewebezerstörung begrenzt.

Nach neueren Forschungsergebnissen scheinen auch Thrombozyten (Blutplättchen) die schnelle Immunantwort zu unterstützen, indem sie ins Gewebe einwandern und dort Bakterien bündeln. Dadurch können diese von neutrophilen Granulozyten besser entsorgt werden (3).

Auch antimikrobielle Peptide (AMP) wie Defensine und Cathelicidine sind Effektoren des angeborenen Immunsystems (Abbildung 1, unten). Sie werden besonders von neutrophilen Granulozyten und Epithelzellen freigesetzt, teils andauernd, teils auf einen Stimulus hin.

Antimikrobielle Peptide zählen zu den evolutionsbiologisch sehr ursprünglichen Mechanismen zur Abwehr von »Feinden« und werden auch von Insekten und sogar Pflanzen produziert. Sie haben ein breites Wirkungsspektrum von Bakterien, Pilzen bis zu Einzellern und wirken einerseits zytolytisch, indem sie die Membran von Mikroorganismen angreifen; andererseits beeinflussen sie die Entzündungsreaktion direkt. Untersucht wird derzeit, welche Rolle das Fehlen von Defensinen bei der Entstehung pulmonaler Erkrankungen wie Pneumonie, Asthma bronchiale oder chronisch-obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) sowie bei chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen wie Morbus Crohn und Colitis ulcerosa spielt (4).

Bei all den einzelnen Mechanismen und Faktoren darf nicht vergessen werden, dass es sich nicht um singuläre Aktionen, sondern um ein wohlreguliertes System handelt, das auch mit dem Mikrobiom, der Gesamtheit der den Körper natürlich besiedelnden Mikroorganismen, zusammenwirkt (5).