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Dort fin­den Sie → Teil (I)

Was gestern zum Schluß zu lesen war:

Wie aus den Abbil­dun­gen von Anti­kör­pern und Anti­ge­nen zu erken­nen ist, haben sie eine *Gemein­sam­keit*, das ist die Struk­tur, die in der sche­ma­ti­schen Zeich­nung als klei­nes Drei­eck gezeich­net ist. Bei dem Anti­gen sit­zen die­se Merk­ma­le (es sind meist Eiweiß-Zucker-Mole­kü­le) als 'Sta­cheln' auf der Ober­flä­che - bei den Anti­kör­pern fin­den sich an den zwei Armen die neben­ein­an­der lie­gen Aus­buch­tun­gen, die die nega­ti­ve Form der Drei­ecke bei den Anti­ge­nen haben. 

Hier wird eine wesent­li­che Eigen­schaft der Anti­kör­per sche­ma­ti­siert dargestellt:
Ihre 'Arme' sind so gestal­tet, dass sie sich an die Anti­ge­ne anhef­ten kön­nen (roter Kreis).

War­um das so ist und wie das für unse­re Immun­ab­wehr von Bedeu­tung ist wird im fol­gen­den Text behandelt.

Alles, was in unse­rem Kör­per gebraucht wird, muss an irgend­ei­ner Stel­le 'her­ge­stellt' wer­den - und da ergibt sich die Frage
"Wo wer­den die­se Anti­kör­per gebildet?"
Die Ant­wort heißt
"Sie wer­den in wei­ßen Blut­zel­len, den "Leu­ko­zy­ten" gebildet!"

Es gibt eine gan­ze Grup­pe von Zel­len, die als "wei­ßes Blut­bild" oder "wei­ße Blut­zel­len" bezeich­net wer­den. Ihre Her­stel­lung erfolgt im Kno­chen­mark, im Inne­ren der plat­ten und Röh­ren­kno­chen [Bei­spiel 'plat­te Kno­chen → Rip­pen, Becken; Bei­spiel Röh­ren­kno­chen → Ober­schen­kel­kno­chen, Ober­arm­kno­chen] sowie in der Milz und den Lymphknoten. 

Dort wer­den sie - wie die ande­ren Blut­be­stand­tei­le, die roten Blut­kör­per­chen und die Blut­plätt­chen - in spe­zia­li­sier­ten Gewe­ben gebildet. 

Hier wol­len wir uns aller­dings nicht um rote Blut­kör­per­chen, Blut­plätt­chen und allen For­men des wei­ßen Blut­bil­des befas­sen - wir neh­men ledig­lich sol­che Zell­ty­pen her­aus und betrach­ten die­se genau­er, wenn sie die ent­schei­den­den Zell­ty­pen für die Abwehr­re­ak­ti­on darstellen.

Die­se wei­ßen Blut­zel­len ["Leu­ko­zy­ten"] sind:

Zell­typ	Auf­ga­be
"Makro­pha­gen (Mono­zy­ten)"	"Freß­zel­len" Erkennen/Vernichten von Fremd­stof­fen und -zellen
"Gra­nu­lo­zy­ten"	Abwehr von Fremdzellen
"Plas­ma­zel­len (Lym­pho­zy­ten)"	Anti­kör­per­pro­duk­ti­on
T-Gedächt­nis­zel­len	"Kata­log" von Fremd­stof­fen und-zellen

Jeder Zell­typ hat eine bestimm­te Auf­ga­be, es sind die Spe­zia­li­sten für die Abwehr von frem­den Stof­fen, die stän­dig in unse­rem Blut zir­ku­lie­ren und bei Bedarf rasch in grö­ßer Zahl zur Ver­fü­gung sind. Das ist wich­tig, weil ihre Bil­dung Zeit braucht. Nor­ma­ler­wei­se sind zur Abwehr not­wen­di­ge Zel­len in sol­cher Zahl vor­han­den, dass sie bei Auf­tre­ten einer Gefahr so lan­ge 'durch­hal­ten', bis neue Zel­len in aus­rei­chen­der Men­ge nach­ge­bil­det wor­den sind.

Nun wol­len wir betrach­ten, wie die Abwehr bild­lich dar­ge­stellt aus­sieht, Anti­gen und Anti­kör­per sind ja schon bekannt, es kom­men nun noch Plas­ma­zel­len [auch: Lym­pho­zy­ten] und Fress­zel­len [auch: Makro­pha­gen, Mono­zy­ten] hin­zu. Plas­ma­zel­len sind die rund­li­chen Zel­len in der Dar­stel­lung, die Fress­zel­len habe eine unre­gel­mä­ßi­ge Umran­dung und sehen einem Spie­gelei ähnlich:

Die Fremd­stof­fe - das waren die Anti­ge­ne - kön­nen ver­schie­de­ne For­men von 'Sta­cheln' auf der Ober­flä­che haben. Des­we­gen gibt es dann auch man­nig­fal­ti­ge For­men von Anti­kör­pern, deren Grund­struk­tur immer gleich ist. Die aber an den akti­ven Enden des Ypsi­lons unter­schied­lich aus­se­hen. Dem­entspre­chend gibt es Anti­kör­per, die sich an die­se Ober­flä­chen­struk­tu­ren - wie Schloss und Schlüs­sel pas­send - anhef­ten kön­nen. Ganz oben auf die­ser Sei­te war schon ein Bei­spiel dafür gezeigt.

Nach­dem wir nun alle Bestand­tei­le ken­nen, die nötig sind um ein­ge­drun­ge­ne Erre­ger - bei­spiels­wei­se Viren vom Typ Covid-19 - zu eli­mi­nie­ren, schau­en wir uns an was passiert: 

Die Lym­pho­zy­ten haben auf ihrer Ober­flä­che her­aus­ra­gen­de Anti­kör­per. Hier ist nur eine Form dar­ge­stellt, in Wirk­lich­keit sind es gleich­zei­tig sehr vie­le ver­schie­de­ne Anti­kör­per. Etwa so vie­le, wie der Kör­per schon erfolg­reich abge­wehrt hat. Die Infor­ma­ti­on dar­über ist im so genann­ten "Immun­ge­dächt­nis" auf­be­wahrt, die­ses besteht aus spe­zia­li­sier­ten Zel­len, wie z.B. den T-Gedächt­nis­zel­len. Kommt nun ein Anti­gen - in Form eines Virus, eines Bak­te­ri­ums oder eines Gift­stof­fes - in den Kör­per des Men­schen, so wer­den die Lym­pho­zy­ten alar­miert und sie bin­den die Anti­ge­ne an ihre Anti­kör­per ➀.

Der Lym­pho­zyt ➁ beginnt dadurch eine Pro­duk­ti­on von Klo­nen ➂ - das bedeu­tet, er ver­viel­fäl­tigt sich selbst in iden­ti­scher Form. Aus weni­gen Lym­pho­zy­ten wer­den so schnell ganz vie­le gemacht. Aus den so ver­mehr­ten Lym­pho­zy­ten tre­ten die im Inne­ren pro­du­zier­ten Anti­kör­per in die Umge­bung ➃ und suchen nach Anti­ge­nen, an die sie sich anheften.

Da die Anti­kör­per zwei Arme besit­zen, mit denen sie sich an die Anti­ge­ne anhef­ten kön­nen, ver­bin­den sie so nach und nach immer mehr Anti­gen - bis schließ­lich rich­ti­ge Klum­pen davon ent­ste­hen ➄. Die­se Klum­pen von Anti­ge­nen mit gebun­de­nen Anti­kör­pern set­zen Sub­stan­zen frei, die die Makro­pha­gen, die Fress­zel­len anlocken. So wer­den die­se Klum­pen von den Fress­zel­len umflos­sen und in die Zel­le auf­ge­nom­men. Inner­halb der Zel­le sind wie­der­um ande­re Stof­fe, genannt Lys­o­zy­me, aktiv, die nun alles das, was in die­sem Bläs­chen ein­ge­schlos­sen wur­de, zer­le­gen und damit unschäd­lich machen ➅.

➄

➅

Die­ser Ablauf die­ser Abwehr erfor­dert natür­lich eini­ge Zeit. Es müs­sen Zel­len gebil­det wer­den, dazu sind 'Roh­stof­fe' nötig, die aus den vor­han­de­nen Depots akti­viert wer­den. Daher ist es mög­lich und meist auch üblich, dass zunächst Krank­heits­zei­chen wie Fie­ber, Schwit­zen, Blut­druck­stei­ge­rung etc. auf­tre­ten. Erst wenn die ein­ge­drun­ge­nen Anti­ge­ne voll­stän­dig aus dem Kör­per ent­fernt sind ver­schwin­den die Sym­pto­me, die sie zuvor her­vor­ge­ru­fen haben. Der Mensch ist wie­der gesund.

Mer­ke:
Blut ist ein flüs­si­ges Gewe­be, alle ande­ren Gewe­be des mensch­li­chen Orga­nis­mus sind orts­fest. Das Blut besteht aus ver­schie­de­nen Zell­ty­pen und dem Blut­plas­ma. Alle Zel­len sind hoch spe­zia­li­siert und wer­den haupt­säch­lich im Kno­chemark gebil­det. Das Blut ist ein Teil des Abwehr­sy­stems gegen ein­ge­drun­ge­ne Stof­fe, Zel­len und Zell­frag­men­te, und ver­fügt über ein Immun­ge­dächt­nis und Zel­len, die Fremd­sub­stan­zen auf­fres­sen und so neutralisieren.

 
Abbil­dung Blut­zel­len: Gemein­frei

 

 
Die hier dar­ge­stell­ten Zusam­men­hän­ge sind nicht als ver­tief­te Erklä­rung der Abwehr­me­cha­nis­men zu ver­ste­hen - sie sind um der Ver­ständ­lich­keit wil­len so ver­ein­facht, dass man den Pro­zess auch ohne umfang­rei­che medi­zi­nisch-bio­lo­gi­sche Kennt­nis­se versteht.


 

Fan­gen wir erst ein­mal mit wesent­li­chen Begrif­fen an und defi­nie­ren sie, damit klar ist, wovon im Fol­gen­den die Rede sein wird.

Erstens brau­chen wir den Begriff "Anti­gen"
- das sind alle Sub­stan­zen die nicht zu unse­rem Kör­per gehö­ren, also nicht von ihm pro­du­ziert wer­den und des­we­gen auch 'fremd' sind. Zu die­sen Anti­ge­nen gehö­ren Bak­te­ri­en, Pil­ze, Viren. Natür­lich auch mehr­zel­lige Orga­nis­men (Bei­spiel: Mala­ria und Cha­gas Erre­ger), die zur Ver­ein­fa­chung nicht wei­ter betrach­tet werden.
Anti­ge­ne sind also Erre­ger, wie Bak­te­ri­en und Viren.

Zwei­tens brau­chen wir den Begriff "Anti­kör­per"
- das sind Sub­stan­zen mit einer beson­de­ren Struk­tur, vor­ge­ge­ben durch che­mi­sche Ver­bin­dun­gen mit einer dadurch ent­ste­hen­den räum­li­chen Anord­nung. Anders aus­ge­drückt: Es sind unter­schied­lich geform­te Sub­stan­zen, die eine inak­ti­ve und eine akti­ve Sei­te haben.
Anti­kör­per sind Eiweiß­stof­fe (Pro­te­ine).

Drit­tens brau­chen wir den Begriff "Infek­ti­on"
- dabei han­delt es sich um das Ein­drin­gen frem­der Stof­fe in den Kör­per. Die­ser Angriff muss nicht, kann aller­dings häu­fig zu Reak­tio­nen füh­ren, die mehr oder weni­ger star­ke Sym­pto­me (Bei­spiel: Fie­ber, Schwit­zen, Blut­druck­än­de­run­gen) auslösen.
Die Gesamt­heit die­ser Reak­tio­nen nennt man "Ent­zün­dungs­zei­chen" - sie sind eine Fol­ge der Reak­tio­nen die der Kör­per aus­führt, um die Infek­ti­on zu bekämp­fen, die Aus­brei­tung der ein­ge­drun­ge­nen Erre­ger auszuschalten. 

Vier­tens brau­chen wir den Begriff "Lys­o­zy­me"
- das sind Sub­stan­zen, die aus spe­zia­li­sier­ten Zel­len unse­res Kör­pers frei­ge­setzt wer­den kön­nen um frem­de Stof­fe auf­zu­lö­sen und sie zugleich 'attrak­tiv' für eine wei­te­re Art von Spe­zi­al­zel­len zu machen, die einen mäch­ti­gen Appe­tit auf sol­che attrak­ti­ven Häpp­chen haben.

Das sind die vier wich­tig­sten Begrif­fe, ein paar wei­te­re wer­den erläu­tert wenn sie die Zusam­men­hän­ge erfordern.

Nun sehen wir uns an was "gesund", bzw. was "krank" bedeu­tet - hier ver­engt auf Viren, weil das im Moment die Grup­pe von Erre­gern ist, die uns die größ­ten Sor­gen bereitet.

"Gesund" heißt, dass alle Erre­ger zwar auf der Kör­per­ober­flä­che vor­han­den sein kön­nen, aber von den an den Ein­tritts­pfor­ten in den mensch­li­chen Kör­per vor­han­de­nen Sub­stan­zen (in Schlei­men und son­sti­gen Flüs­sig­kei­ten) bereits abge­fan­gen wer­den. Gelingt es so, Erre­ger am Ein­drin­gen zu hin­dern, ist der Mensch "gesund".

"Krank" hin­ge­gen ist der Mensch, wenn sei­ne Abwehr­schran­ken die­se Erre­ger nicht abhal­ten kön­nen und sie in ihn ein­drin­gen - das kann zunächst unbe­merkt sein, weil es eini­ge Zeit braucht, bis sich in der Aus­ein­an­der­set­zung zwi­schen dem Immun­sy­stem - das die­se Abwehr aus­führt - und den ein­ge­drun­ge­nen Erre­gern ein hef­ti­ger Kampf entwickelt.
Die Infek­ti­on durch Anti­ge­ne war also erfolg­reich, und nun trifft das Immun­sy­stem alle Maß­nah­men, um die­se Fremd­sub­stan­zen unschäd­lich zu machen und wie­der her­aus zu schaffen.

Mer­ke:
Erre­ger jeder Art auf der Kör­per­ober­flä­che sind normal.
Erst ein­ge­drun­ge­ne Erre­ger sind eine Gefahr für die Gesundheit.

Schau­en wir uns jetzt die Ein­zel­hei­ten an.
Da stellt sich zunächst die Fra­ge wo denn die­ses "Immun­sy­stem" behei­ma­tet ist. Die Ant­wort lau­tet: Es sind wei­ße Blut­kör­per­chen ver­schie­de­ner Art, die die Infor­ma­ti­on über frem­de und kör­per­ei­ge­ne Stof­fe gespei­chert haben.
Dabei zu unter­schei­den sind zwei ver­schie­de­ne Zustän­de. Eine soge­nann­te Grund­im­mu­ni­tät bekommt jeder Mensch bereits im Mut­ter­leib über die Pla­zen­ta aus dem müt­ter­li­chen Blut. Die­ser Schutz hält ca. vier bis sechs Wochen nach der Geburt an. Wäh­rend die­ser Zeit baut der kind­li­che Orga­nis­mus sein eige­nes Abwehr­sy­stem (Immun­sy­stem) auf, was dadurch unter­stützt wird, dass man Klein­kin­der impft, um so ihr Immun­sy­stem zu trainieren.

Das Ergeb­nis des lang­wie­ri­gen Lern­pro­zes­ses ist ein soge­nann­tes "Immun­ge­dächt­nis", eine Art Kata­log von Fremd­sub­stan­zen, die nicht zum eige­nen Kör­per gehö­ren und daher zu eli­mi­nie­ren sind. So, wie unser Gehirn all­ge­mei­ne Infor­ma­tio­nen spei­chert und ver­ar­bei­tet wer­den also Infor­ma­tio­nen über uner­wünsch­te Sub­stan­zen im Immun­ge­dächt­nis gespei­chert. Eine schnel­le Reak­ti­on auf das Ein­drin­gen wird so gewährleistet. 

Wie aus den Abbil­dun­gen von Anti­kör­pern und Anti­ge­nen zu erken­nen ist, haben sie eine *Gemein­sam­keit*, das ist die Struk­tur, die in der sche­ma­ti­schen Zeich­nung als klei­nes Drei­eck gezeich­net ist. Bei dem Anti­gen sit­zen die­se Merk­ma­le (es sind meist Eiweiß-Zucker-Mole­kü­le) als 'Sta­cheln' auf der Ober­flä­che - bei den Anti­kör­pern fin­den sich an den zwei Armen die neben­ein­an­der lie­gen Aus­buch­tun­gen, die die nega­ti­ve Form der Drei­ecke bei den Anti­ge­nen haben. 

Hier wird eine wesent­li­che Eigen­schaft der Anti­kör­per sche­ma­ti­siert dargestellt:
Ihre 'Arme' sind so gestal­tet, dass sie sich an die Anti­ge­ne anhef­ten kön­nen (roter Kreis).

War­um das so ist und wie das für unse­re Immun­ab­wehr von Bedeu­tung ist wird im Teil II behan­delt.

 

 

 
Die hier dar­ge­stell­ten Zusam­men­hän­ge sind nicht als ver­tief­te Erklä­rung der Abwehr­me­cha­nis­men zu ver­ste­hen - sie sind um der Ver­ständ­lich­keit wil­len so ver­ein­facht, dass man den Pro­zess auch ohne umfang­rei­che medi­zi­nisch-bio­lo­gi­sche Kennt­nis­se versteht.