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12 fantastische Fakten über das Immunsystem

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Ohne unser Immunsystem würde keiner von uns sehr lange leben. Das Immunsystem schützt uns nicht nur vor äußeren Krankheitserregern wie Viren, Bakterien und Parasiten, sondern bekämpft auch Zellen, die aufgrund von Krankheiten wie Krebs im Körper mutiert sind. Hier sind 12 faszinierende Fakten über das Immunsystem.

1. Das Immunsystem rettet Leben.

Das Immunsystem ist ein komplexes Netzwerk von Geweben und Organen, das sich im gesamten Körper ausbreitet. Kurz gesagt funktioniert es so: Eine Reihe von „Sensoren“ innerhalb des Systems erkennt einen eindringenden Krankheitserreger wie Bakterien oder Viren. Dann signalisieren die Sensoren anderen Teilen des Systems, den Erreger abzutöten und die Infektion zu beseitigen.

'Das Immunsystem wird ständig von allen möglichen Mikroben bombardiert', sagt Russell Vance, Professor für Immunologie an der University of California, Berkeley und Forscher am Howard Hughes Medical Institute, gegenüber Trini Radio. 'Obwohl wir uns dessen nicht bewusst sind, rettet es jeden Tag unser Leben und leistet dabei bemerkenswert gute Arbeit.'

2. Bevor Wissenschaftler das Immunsystem verstanden, wurden Krankheiten auf unausgeglichene Körpersäfte zurückgeführt.

Lange bevor Ärzte erkannten, wie unsichtbare Krankheitserreger mit dem Körpersystem interagieren, um sie abzuwehren, diagnostizierten Ärzte alle Krankheiten des Körpers und des Geistes nach dem Gleichgewicht der 'vier Körpersäfte': melancholisch, phlegmatisch, cholerisch oder sanguinisch. Diese vom griechischen Philosophen Hippokrates entwickelten Kriterien wurden in die vier Elemente unterteilt, die mit Körperflüssigkeiten (auch bekannt als Körpersäfte) verbunden waren: Erde (schwarze Galle), Luft (Blut), Wasser (Schleim) und Feuer (gelbe Galle), die auch Eigenschaften von kalt, heiß, feucht oder trocken trugen. Durch eine Kombination aus Vermutungen und Beobachtungen diagnostizierten Ärzte den Humor der Patienten und verschrieben eine Behandlung, die höchstwahrscheinlich wenig dazu beigetragen hat, die Fähigkeit des Immunsystems, Infektionen zu widerstehen, zu unterstützen.

3. Zwei Männer, die die Funktionen des Immunsystems entschlüsselten, waren erbitterte Rivalen.

Zwei Wissenschaftler, die Schlüsselfunktionen des Immunsystems entdeckt haben, Louis Pasteur und Robert Koch, hätten ihre Arbeit als komplementär betrachten können, aber sie haben Rivalen am Ende gefunden. Pasteur, ein französischer Mikrobiologe, war berühmt für seine Experimente, die den Mechanismus von Impfstoffen mit abgeschwächten Versionen der Mikroben demonstrierten. Koch, ein deutscher Arzt, stellte vier wesentliche Bedingungen fest, unter denen pathogene Bakterien Wirte infizieren können, und identifizierte damit dieMycobacterium tuberculosisBakterium, das Tuberkulose verursacht. Obwohl beide dazu beigetragen haben, die Keimtheorie der Krankheit zu etablieren – eine der Grundlagen der modernen Medizin heute – könnte die Fehde zwischen Pasteur und Koch durch Nationalismus, eine Sprachbarriere, Kritik an der Arbeit des anderen und möglicherweise einen Hauch von Eifersucht verschärft worden sein.

4. Spezialisierte Blutzellen sind die beste Waffe des Immunsystems.

Die stärksten Waffen im Arsenal Ihres Immunsystems sind weiße Blutkörperchen, die in zwei Haupttypen unterteilt werden: Lymphozyten, die Antigene für bestimmte Krankheitserreger erzeugen und sie abtöten oder aus dem Körper eskortieren; und Fresszellen, die schädliche Bakterien aufnehmen. Weiße Blutkörperchen greifen nicht nur fremde Krankheitserreger an, sondern erkennen diese Eindringlinge bei der nächsten Begegnung und reagieren schneller. Viele dieser Immunzellen werden in Ihrem Knochenmark, aber auch in der Milz, den Lymphknoten und der Thymusdrüse produziert und in einigen dieser Gewebe und anderen Körperbereichen gespeichert. In den Lymphknoten, die sich im ganzen Körper befinden, aber am deutlichsten in den Achselhöhlen, im Rachen und in der Leistengegend, fließt Lymphflüssigkeit mit weißen Blutkörperchen durch venenartige Tubuli, um fremde Eindringlinge herauszuleiten.

5. Die Milz hilft Ihrem Immunsystem zu arbeiten.

Obwohl Sie ohne die Milz leben können, ein Organ, das zwischen Magen und Zwerchfell liegt, ist es besser, für Ihre Immunfunktion daran festzuhalten. Laut Adriana Medina, einer auf Hämatologie und Onkologie spezialisierten Ärztin am Alvin and Lois Lapidus Cancer Institute im Sinai Hospital in Baltimore, ist Ihre Milz 'ein großer Lymphknoten', der neue weiße Blutkörperchen bildet und alte Blutkörperchen aus dem Körper.



Es ist auch ein Ort, an dem sich Immunzellen versammeln. 'Da die Immunzellen über den Körper verteilt sind', sagt Vance, 'müssen sie schließlich miteinander kommunizieren.' Sie tun dies sowohl in der Milz als auch in den Lymphknoten.

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6. Sie haben Immunzellen in all Ihren Geweben.

Während sich Immunzellen mehr in Lymphknoten ansammeln können als anderswo, 'in jedem Gewebe Ihres Körpers sind Immunzellen stationiert oder zirkulieren darin, die ständig nach Anzeichen eines Angriffs suchen', erklärt Vance. Diese Zellen zirkulieren auch durch das Blut. Der Grund für ihre weit verbreitete Präsenz ist, dass es Tausende verschiedener Krankheitserreger gibt, die uns infizieren könnten, von Bakterien über Viren bis hin zu Parasiten. 'Um jede dieser verschiedenen Arten von Bedrohungen zu beseitigen, sind spezielle Detektoren erforderlich', sagt er.

7. Wie freundlich du dich fühlst, könnte mit deinem Immunsystem zusammenhängen.

Aus evolutionärer Sicht mag die hohe Geselligkeit des Menschen weniger mit unserem größeren Gehirn zu tun haben als vielmehr mit der Exposition unseres Immunsystems gegenüber einer größeren Anzahl von Bakterien und anderen Krankheitserregern.

Forscher der University of Virginia School of Medicine haben theoretisiert, dass Interferon Gamma (IG), eine Substanz, die dem Immunsystem hilft, Eindringlinge zu bekämpfen, mit sozialem Verhalten in Verbindung gebracht wird, das eine der Möglichkeiten ist, wie wir Krankheitserregern ausgesetzt werden.

Bei Mäusen stellten sie fest, dass IG als eine Art Bremse für den präfrontalen Kortex des Gehirns fungierte und im Wesentlichen eine abweichende Hyperaktivität stoppte, die negative Veränderungen im Sozialverhalten verursachen kann. Wenn sie das IG-Molekül blockierten, wurden die präfrontalen Kortexe der Mäuse hyperaktiv, was zu einer geringeren Geselligkeit führte. Als sie die Funktion wieder herstellten, normalisierten sich die Gehirne der Mäuse ebenso wie ihr Sozialverhalten.

8. Ihr Immunsystem könnte unwahrscheinliche Organe, wie den Blinddarm, für den Dienst rekrutieren.

Der Blinddarm bekommt einen schlechten Ruf als verkümmertes Organ, das nur gelegentlich septisch wird und eine sofortige Operation erforderlich macht. Aber der Anhang kann helfen, Ihren Darm in guter Form zu halten. Laut Gabrielle Belz, Professorin für molekulare Immunologie am Walter and Eliza Hall Institute of Medical Research in Melbourne, Australien, deuten Forschungen von Randal Bollinger und Bill Parker von der Duke University darauf hin, dass der Anhang symbiotische Bakterien beherbergt, die für die allgemeine Darmgesundheit wichtig sind – insbesondere nach Infektionen die guten Mikroben des Darms auslöschen. Spezielle Immunzellen, die im Anhang als angeborene Lymphoidzellen (ILCs) bekannt sind, können dazu beitragen, den Darm wieder mit gesunden Bakterien zu bevölkern und den Darm wieder auf den Weg der Genesung zu bringen.

9. Es wurde gezeigt, dass Darmbakterien das Immunsystem bei Mäusen stärken.

Forscher der University of Chicago stellten fest, dass eine Gruppe von Mäusen in ihrem Labor stärker auf eine Krebsbehandlung ansprach als andere Mäuse. Sie führten schließlich den Grund auf einen Bakterienstamm zurück.Bifidobakterium– im Darm der Mäuse, die das Immunsystem der Tiere so stark stärkten, dass sie es mit Krebsmedikamenten namens Checkpoint-Inhibitoren vergleichen konnten, die eine Überreaktion des Immunsystems verhindern.

Um ihre Theorie zu testen, übertrugen sie Fäkalien von den robusten Mäusen in den Magen weniger immunstarker Mäuse, mit positivem Ergebnis: Die behandelten Mäuse zeigten stärkere Immunantworten und das Tumorwachstum verlangsamte sich. Als sie die bakteriellen Transfereffekte mit denen eines Checkpoint-Inhibitor-Medikaments verglichen, stellten sie fest, dass die Bakterienbehandlung genauso wirksam war. Die Forscher glauben, dass mit weiteren Studien der gleiche Effekt bei menschlichen Krebspatienten beobachtet werden könnte.

10. Wissenschaftler versuchen, die „Pac-Man“-Zellen des Immunsystems zur Behandlung von Krebs zu nutzen.

Aggressive pädiatrische Tumore sind aufgrund der Toxizität der Chemotherapie schwer zu behandeln, aber einige Forscher hoffen, wirksame Behandlungen ohne die schädlichen Nebenwirkungen zu entwickeln. Stanford-Forscher entwarfen eine Studie zu einem kürzlich entdeckten Molekül namens CD47, einem Protein, das auf der Oberfläche aller Zellen exprimiert wird, und wie es mit Makrophagen interagiert, weißen Blutkörperchen, die abnormale Zellen abtöten. 'Stellen Sie sich die Makrophagen als den Pac-Man des Immunsystems vor', sagt Samuel Cheshier, leitender Studienautor und Assistenzprofessor für Neurochirurgie an der Stanford Medicine, gegenüber Trini Radio.

CD47 sendet den Makrophagen des Immunsystems ein „Nicht essen mich“-Signal. Krebszellen täuschen das Immunsystem vor, sie nicht zu zerstören, indem sie hohe Mengen an CD47 absondern. Als Cheshier und sein Team die CD47-Signale auf Krebszellen blockierten, konnten die Makrophagen die Krebszellen identifizieren und essen, ohne toxische Nebenwirkungen für gesunde Zellen. Die Behandlung schrumpfte erfolgreich alle fünf der häufigsten pädiatrischen Tumoren, ohne die unangenehmen Nebenwirkungen einer Chemotherapie.

11. Eine neue Therapie für Typ-1-Diabetes täuscht das Immunsystem.

Bei Patienten mit Typ-1-Diabetes greift der Körper seine eigenen Bauchspeicheldrüsenzellen an und unterbricht seine normale Fähigkeit, Insulin als Reaktion auf Glukose zu produzieren. In einer Arbeit aus dem Jahr 2016 haben Forscher des MIT in Zusammenarbeit mit dem Bostoner Kinderkrankenhaus erfolgreich ein neues Material entwickelt, mit dem sie gesunde Pankreas-Inselzellen verkapseln und in diabetische Mäuse transplantieren können, ohne eine Immunantwort auszulösen. Die aus Algen hergestellte Substanz ist gutartig genug, dass der Körper nicht darauf reagiert, und porös genug, um die Inselzellen in den Bauch von Mäusen zu platzieren, wo sie die Pankreasfunktion wiederherstellen. Senior-Autor Daniel Anderson, außerordentlicher Professor am MIT, sagte in einer Erklärung, dass dieser Ansatz „das Potenzial hat, [menschlichen] Diabetikern eine neue Bauchspeicheldrüse zu bieten, die vor dem Immunsystem geschützt ist und es ihnen ermöglichen würde, ihren Blutzucker ohne Drogen nehmen. Das ist der Traum.'

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12. Die Immuntherapie ist auf dem neuesten Stand der Immunsystemforschung.

In den letzten Jahren hat sich die Forschung im Bereich der Immunologie auf die Entwicklung von Krebstherapien mit Immuntherapie konzentriert. Diese Methode manipuliert die eigenen normalen Zellen des Patienten, um die Krebszellen anzugreifen. Vance sagt, dass die Technik für viele weitere Bedingungen verwendet werden könnte. „Ich habe das Gefühl, dass das nur die Spitze des Eisbergs sein könnte“, sagt er. 'Wenn wir besser verstehen können, was die Krebs- und Immuntherapie zeigt, können wir vielleicht die Immunantwort manipulieren und auch bei anderen Krankheiten gute Ergebnisse erzielen.'