Interview zum Tag der Immunologie in Bonn

So funktioniert das Immunsystem

Dass wir Bahnfahrten unbeschadet überstehen, hängt vor allem mit dem Immunsystem zusammen, das Krankheitserreger im Griff hat.

Dass wir Bahnfahrten unbeschadet überstehen, hängt vor allem mit dem Immunsystem zusammen, das Krankheitserreger im Griff hat.

Viele Menschen haben nur eine vage Vorstellung vom Immunsystem. Professor Gunther Hartmann von der Uni Bonn ist vielfach ausgezeichneter Immunologe und weiß genau, wie es funktioniert. Vor dem Tag der Immunologie sprach Moritz Rosenkranz mit ihm.

Herr Professor Hartmann, jeder kennt das Immunsystem und hat eine grobe Vorstellung davon. Inwieweit deckt sich das mit der Sicht des Mediziners?

Professor Gunther Hartmann: Die Menschen glauben häufig, das Immunsystem muss gestärkt werden und dann läuft irgendwie alles, dann ist man gesund. Und grundsätzlich stimmt es ja, was landläufig angenommen wird: Das Immunsystem schützt uns gegen Eindringlinge, ob das Viren, Bakterien oder Entzündungen sind. Wenn es gut funktioniert, ist die Vorstellung der Menschen, dass alle Krankheiten draußen bleiben. Wie das konkret funktioniert, davon hat in der Tat kaum jemand eine Vorstellung.

Legen Sie los ...

Hartmann: Zunächst: Das Forschungsgebiet der Immunologie gibt es schon sehr lange. Die Entdeckung von Impfungen zur Verhinderung von einst tödlichen Krankheiten war Ende des 18. Jahrhunderts ein erster großer Erfolg. Heute versteht man das Immunsystem noch sehr viel besser. Vor allem in den vergangenen zehn Jahren gibt es kaum ein Forschungsgebiet, in dem so viel neues Wissen generiert wurde.

Viele Menschen glauben, sie bräuchten ein starkes Immunsystem. Stimmt das?

Hartmann: Was ist ein starkes Immunsystem? Wenn das Immunsystem besonders aktiv ist, ist das gar nicht gut, dann hat man Entzündungen, Kopfschmerzen Gelenkschmerzen und dergleichen – wir fühlen uns krank. Ein Immun-system, das immer aktiv ist, ist also nicht wünschenswert. Es funktioniert dann gut, wenn die entzündliche Aktivität ganz weit runtergefahren und damit die Empfindlichkeit des Systems auf neu eindringende Krankheitserreger besonders hoch ist. Denn sobald alles entzündlich verändert ist und wir uns entsprechend krank fühlen, ist es für das Immunsystem schwierig, noch etwas Zusätzliches zu erkennen. Wenn Sie aber gesund sind und alles auf Null steht, ist das Immunsystem in Bereitschaft und reagiert auf kleinste Veränderungen. Deswegen ist es dann besonders stark und gesund, wenn wir es am wenigsten spüren.

Das heißt, das gesunde Immunsystem läuft im Hintergrund und ist auf Empfinden ausgerichtet?

Hartmann: Genau. Daher haben wir unser Exzellenzcluster am Uniklinikum auch „ImmunoSensation“ genannt. Zum einen machen wir hier sensationelle Forschung (lacht), aber die eigentliche Bedeutung dahinter ist das Empfindungsvermögen des Immunsystems, abgeleitet vom englischen Begriff „sense“. Wir vergleichen das Immun-system mit anderen Sinnesorganen. Darüber kann man es auch am besten verstehen: Wenn Sie in einem komplett ruhigen Raum sind, und irgendwo raschelt ein Papier, hören Sie das sofort. Wenn sich jetzt aber zehn Leute wild unterhalten, nehmen Sie das Rascheln nicht mehr wahr. Wenn im Körper also ganz viel unterwegs ist, hat das Immunsystem Probleme, dieses kleine Rascheln auch noch aufzuspüren und seiner Aufgabe, Krankheitserreger abzuwehren, nachzukommen.

Immunsystem klingt zunächst abstrakt. Woraus besteht es denn genau?

Hartmann: Interessante Frage. Zunächst besteht es aus mobilen Immunzellen, die im Körper unterwegs sind und an verschiedenen Stellen aktiv werden können. Ganz viele davon schwimmen im Blut, wandern von dort ins Gewebe, von Organ zu Organ und wieder ins Blut zurück. Manche dieser Zellen bleiben aber auch langfristig an einem Platz im Körper.

Sie gehen aber noch weiter. Was erforschen Sie im Exzellenzcluster auf dem Venusberg?

Hartmann: Das Immunsystem als Sinnesorgan braucht Rezeptoren, also Empfänger, die Signale in die Zelle weitergeben. Viele dieser Rezeptoren sitzen nicht nur auf Immun-, sondern auf allen Zellen, die wir haben. Selbst auf Nervenzellen. Dadurch ist jede Zelle in der Lage, eine Immunreaktion auszu-lösen. Dafür müssen die Rezeptoren optimal eingestellt sein, damit sie erkennen, ob irgendwo Gefahr droht. Etwa, ob es ein Virus schafft, in eine Körperzelle einzudringen.

Nehmen wir mal an, die Leber wird angegriffen und eine Leberzelle merkt das. Was passiert dann?

Hartmann: Da gibt es verschiedene Ebenen der Immunantwort. In Ihrem Beispiel haben wir ein Virus, das neben der Proteinhülle vor allem aus Nuklein-säure besteht, die versucht, sich zu vervielfältigen. Nun gibt es Mechanismen, die diesen Prozess sofort abschalten, indem Proteine die Nukleinsäure entsprechend beeinflussen, ohne dass es überhaupt zu einer Immunreaktion kommt. In der Zelle selbst gibt es dann weitere Versuche, die Vervielfältigung des Virus zu unterdrücken. Es gibt aber auch Alarmsignale, die über die Zelle nach außen dringen: Über Botenstoffe signalisiert die Zelle dann den Immunzellen, dass sie alleine nicht mehr zurecht kommt und Hilfe braucht. Das kann auch darin münden, dass die infizierte Zelle von den Immunzellen umgebracht wird.

Wie kommt die Viruszelle denn überhaupt unerkannt bis zur Leber?

Hartmann: Über das Blut. Da gibt es zwar multiple Mechanismen, die Viruszelle zu eliminieren. Sie müssen sich aber vorstellen, dass Sie auf jeder Zugfahrt Trillionen von Keimen ausgesetzt sind. Das Immunsystem schafft es kontinuierlich, mit all diesen Keimen fertig zu werden. Nur in dem seltenen Fall, dass irgendwo so viele Keime auf einmal kommen, dass sie sich schneller ausbreiten können als das Immunsystem sie entdeckt – nur dann werden Sie krank. Und richtig krank sind Sie erst, wenn es zu einer systemischen Immunantwort kommt, die den ganzen Körper betrifft, ein Krankheitserreger also nicht nur lokal bleibt, etwa wie bei Halsschmerzen. Besonders böse Viren beispielsweise schaffen es, sich in unserem Organismus zu verstecken und sich still und heimlich auszubreiten, ohne zunächst Schaden anzurichten. Und erst wenn sie dann im weiteren Verlauf auch unsere Körperzellen, in denen sie sich vermehren, umbringen, dann kommt eine Immunreaktion in Gang. Diesen Vorgang empfinden wir als Krankheit. Trotz größter Aufmerksamkeit eines völlig intakten Immunsystems können wir also mit solchen bösen Viren tagelang infiziert sein, ohne dass wir das spüren.

Wo werden die Immunzellen gebildet?

Hartmann: Eine Eigenschaft des Immunsystems ist, dass sich die Zellen ständig erneuern. Unser Knochenmark ist der Produzent. Ein Teil dieser Zellen, die sogenannten T-Zellen, werden dann in einem kleinen Immunorgan im Brustkorb, dem Thymus, auf korrekte Funktion geprüft und kommen anschließend ins Blutsystem, um im Körper zu zirkulieren.

Was hilft, um das Immunsystem zu stärken?

Hartmann: Wenn man gesund lebt, kann das Immunsystem grundsätzlich besser funktionieren. Dabei ist genug Schlaf besonders entscheidend. Deshalb breiten sich beispielsweise an Karneval auch oft Krankheiten aus, nicht nur weil sich Viren leicht von Mensch zu Mensch ausbreiten können, sondern auch, weil viele Menschen Schlaf-mangel haben und nicht gerade gesund leben.

In den vergangenen zehn, 15 Jahren sind in Ihrem Bereich enorme Fortschritte gemacht worden. Welche?

Hartmann: Es gibt eine angeborene Immunität, die sicherstellt, dass das gröbste aus dem Weg geschafft wird, was an Krankheitserregern in den Körper eindringt. Und dann gibt es die erworbene Immunität, ein sehr ausgeklügeltes System, bei dem sich die Sinnesrezeptoren innerhalb weniger Tage ganz neu entwickeln, und das durch die Alarmsignale der angeborenen Immunität gesteuert wird. Jetzt kann man sich vorstellen, dass nicht ein, zwei Rezeptoren ausreichen für die Erkennung der Vielzahl der Krankheitserreger. Es gibt ein ganzes Arsenal an angeborenen Rezeptoren, die eine Vielzahl an Krankheitserregern direkt erkennen. Das Wissen darüber ist erst in diesem Jahrtausend entstanden. Jedes Jahr werden neue Mechanismen entdeckt, die uns helfen zu verstehen, wie das Immunsystem genau funktioniert, so dass wir es noch besser im Sinne der Gesundheit ein-setzen können.

Lassen sich aus medizinischer Sicht durch diese neuen Erkenntnisse auch Krankheiten über das Immunsystem heilen?

Hartmann: Es gibt eine ganz bedeutende Entwicklung bei der Immuntherapie von Tumoren. Die hat lange Zeit ein Schattendasein geführt. Der größte Durchbruch in der Therapie von Tumorerkrankungen kommt aber nun gerade über Eingriffe in das Immunsystem.

Wie funktioniert das?

Hartmann: Die Tumorzellen geben über ein Protein ein Signal, dass sie nicht gefährlich sind und in Ruhe gelassen werden, so als würden sie eine weiße Fahne hochhalten. Diese Fahne lässt sich aber durch einen Antikörper, quasi ein Tuch, abdecken und der Tumor wird wieder erkannt. Das führt dazu, dass das Immunsystem die Tumoren wegräumt. Das ist sehr effektiv bei verschiedenen Krebsarten wie dem schwarzen Hautkrebs und bei Lungentumoren und gilt als der wichtigste Fortschritt in der Onkologie seit vielen Jahren. Damit zeigt sich jetzt, dass das Immunsystem tatsächlich in der Lage ist, Tumoren abzustoßen, wenn man es auf die richtige Fährte bringt.

Steht die Immunologie über anderen Fachbereichen?

Hartmann: Die Immunologie ist das interdisziplinäre Fach par excellence, weil sie in alle anderen medizinischen Fachbereiche hineinstrahlt. Es gibt kaum eine Erkrankung, bei der das Immunsystem nicht eine wichtige Rolle im Krankheitsprozess spielt.