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Informationen für Patienten


1. Primäre Immundefekte

Primäre Immundefekte sind angeborene Immundefekte. Soweit wir dies wissen, liegen diesen Krankheiten ein Fehler in der Erbinformation, den Genen, zu Grunde. Tragen Gene, die für die Funktion des Immunsystems wichtig sind, einen Defekt, so kann dies dazu führen, dass das Immunsystem nicht richtig arbeitet. Der Mensch ist dann anfälliger für verschiedene Krankheiten, er leidet dann an einem Immundefekt. In den Warnzeichen sind einige typische Krankheitszeichen aufgeführt, die auf einen Immundefekt hinweisen können. Primäre Immundefekte können vererbt werden.

Neben den primären Immundefekten gibt es auch solche, die durch andere Faktoren wie Krankheiten, Medikamente oder Infektionen verursacht werden. Diese werden als sekundäre Immundefekte bezeichnet. Hierzu gehören z. B. die durch das HIV verursachte Immunschwäche AIDS, aber auch bestimmte Medikamente, wie sie z.B. bei bestimmten Tumoren gegeben werden, können das Immunsystem schwächen.

2. Das Immunsystem

Immundefekt ist nicht gleich Immundefekt. Das Immunsystem ist ein System, das aus verschiedenen Komponenten besteht.

Abb. 1: SymphonieorchesterAls Vergleich bietet sich ein Symphonieorchester (Abb. 1) an: Wie hier nur dann ein guter Klang entsteht, wenn alle einzelnen Komponenten/ Instrumente die richtigen Töne im korrekten Maß erzeugen, so kann auch das Immunsystem nur dann funktionieren, wenn seine einzelnen Komponenten korrekt arbeiten. Fällt z. B. bei einem Symphonieorchester die Pauke aus, so entsteht ein Missklang. Dieser ist jedoch anders, als wenn einige Violinen falsche Töne einbauen – in beiden Fällen ist jedoch das Klangerlebnis gestört.

An diesem Vergleich wird deutlich, dass sich jeder Immundefekt anders bemerkbar machen kann. Kleine Unstimmigkeiten können dabei nahezu unbemerkt bleiben, größere dagegen die Funktion des gesamten Systems zerstören. In Abhängigkeit von der Art des Defekts (in unserem Beispiel also vom jeweiligen Musikinstrument) ergeben sich unterschiedliche Symptome.

Um dies besser verstehen zu können, ist eine kurze Erklärung der Komponenten des Immunsystems notwendig. Ebenfalls werden im Folgenden einzelne primäre Immundefekte aufgeführt, die auf einen Defekt im jeweiligen angesprochenen Bereich beruhen. Nähere Informationen zu den aufgeführten primären Immundefekten finden sich hier.

3. Die Komponenten des Immunsystems

Zum Immunsystem rechnet man die lymphatischen Organe, die Immunzellen und die einzelnen Moleküle im Blut, die entweder von Lymphozyten produziert werden oder diese beeinflussen (humorale Bestandteile).

3.1 Lymphatische Organe

Hierzu zählen:

  • das Knochenmark, in dem die Zellen des Immunsystems gebildet werden.
  • der Thymus, ein hinter dem Brustbein gelegenes Organ, das für die Entwicklung der sogenannten T-Zellen wichtig ist (Abb. 2).
  • die Milz, die den Ort für bestimmte wichtige Prozesse in der Immunantwort bereitstellt (Abb. 1).
  • die Mandeln und die Lymphknoten, die eine für die Immunzellen wichtige Umgebung schaffen (Abb. 1).

Lymph- und Blutgefäße bilden die Transportbahnen für die beweglichen Komponenten des Immunsystems, die Immunzellen und die humoralen Bestandteile.

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3.2 Immunzellen

Die Zellen des Immunsystems entwickeln sich aus sogenannten Stammzellen (Abb. 3). Sie entsprechen den weißen Blutkörperchen (= Leukozyten). Diese werden unterschieden in zwei Gruppen: Zellen, die spezialisiert sind auf ein bestimmtes Merkmal eines Erregers (spezifische Immunantwort, siehe Lymphozyten), und Zellen, die nicht auf ein so enges Repertoire beschränkt sind (unspezifische Immunantwort; Granulozyten und Monozyten). Um Krankheitserreger erfolgreich abwehren zu können, benötigt der Körper sowohl die spezifische als auch die unspezifische Abwehr.

Abb. 3: Entwicklung der Immunzellen aus Stammzellen. Aufgeführt sind die für das Verständnis wichtigsten Zellen.

3.2.1 Unspezifische Immunantwort durch Immunzellen

Abb. 4: Fliegenklatsche als Bild für die unspezifische ImmunabwehrEinige Zellen haben sich besonders darauf spezialisiert, Erreger und anderes Material aufzunehmen und abzubauen. Treffenderweise werden sie daher Fresszellen (Phagozyten) genannt. Hierzu gehören die neutrophilen Granulozyten und die Makrophagen. Diese Zellen erkennen Krankheitserreger an Merkmalen, die auf vielen Erregern vorkommen, sie sind daher nicht spezifisch für einen Erreger (unspezifisches Immunsystem). Man kann sich dies so vorstellen wie eine Fliegenklatsche (Abb. 4), mit der man sich auch jedes Insektes entledigen kann – Merkmal für Insekt: klein, dunkel, krabbelt oder fliegt.

Zugehörige primäre Immundefekte:

Einige Fresszellen füllen darüber hinaus noch eine wichtige Funktion als sogenannte antigenpräsentierende Zellen aus. Sie präsentieren Bruchstücke der von ihnen aufgenommenen Erreger auf ihrer Zelloberfläche und aktivieren dadurch andere Immunzellen (z. B. T-Zellen). Dies ist ein Beispiel, wie die spezifische und unspezifische Immunabwehr zusammenarbeitet.

3.2.2 Spezifische Immunabwehr durch Immunzellen

Zu der spezifischen Immunabwehr gehören die Lymphozyten. Diese werden wiederum eingeteilt in B-Zellen (B-Lymphozyten) und T-Zellen (T-Lymphozyten).

B-Zellen

Die B-Zellen sind notwendig für die Produktion von Antikörpern (Abb. 5). Jede B-Zelle ist dabei spezifisch für ein bestimmtes Merkmal eines Erregers, d. h., sie erkennt nur dieses Merkmal. Trifft die Zelle auf dieses Merkmal, so wird sie aktiviert. Sie vermehrt sich. Einige Zellen entwickeln sich weiter zu Plasmazellen. Diese produzieren große Mengen an Antikörpern. Aufgrund der Tatsache, dass bestimmte Merkmale eines Erregers Antikörper produzieren können, werden diese Merkmale „Antigene" genannt, von „Antikörper generierend". Nähere Informationen zu den Antikörpern finden Sie hier.

Abb. 5: Entwicklung der B-Zelle zur Plasmazelle, die Antikörper produziert

Andere B-Zellen entwickeln sich zu sogenannten Gedächtniszellen. Bei einem erneuten Kontakt mit dem Erreger ist dieser dem Körper bereits bekannt. In diesem Fall ist der Körper schneller in der Lage, große Mengen an Antikörpern zu produzieren. Dadurch verläuft die Infektion milder, oder der Erreger kann sogar beseitigt werden, ohne dass sich Krankheitssymptome bemerkbar machen.

Diesen Mechanismus macht man sich bei einer Impfung zunutze: Der Körper produziert auf das im Impfstoff enthaltene Antigen Antikörper. Die meisten Impfungen führen auch zur Entwicklung von B-Gedächtniszellen, sodass der Körper, sollte der Erreger in ihn eindringen, besonders schnell mit einer effektiven Immunantwort reagieren kann.

Zugehörige primäre Immundefekte:

T-Zellen

Der Buchstabe „T" im Begriff „T-Zellen" bezieht sich auf den Thymus, da die T-Zellen diesen benötigen. Die Vorläufer der T-Zellen gelangen vom Knochenmark in den Thymus (Abb. 6). Der Thymus ermöglicht die weitere Entwicklung zur T-Zelle, ohne Thymus können somit keine T-Zellen entstehen. Darüber hinaus ist er sehr wichtig für die Auswahl der T-Zellen. Einige der entstehenden T-Zellen wären für den Körper schädlich, da sie körpereigenes Gewebe angreifen würden (autoreaktive T-Zellen). Im Thymus werden solche Zellen beseitigt, sodass sie nicht in den Körper gelangen können.

Abb. 6: Entwicklung der T-Zelle

Es gibt verschiedene Arten von T-Zellen, die unterschiedliche Aufgaben erfüllen. Die sogenannten zytotoxischen T-Zellen können andere Zellen abtöten. Dies ist wichtig für die Abwehrfunktion gegen Viren oder für die Beseitigung von Krebszellen. T-Helferzellen sind notwendig für die Funktion der B-Zellen und der zytotoxischen T-Zellen. Fehlen diese Zellen, so kann der Körper auf viele verschiedene Erreger nicht mehr gut reagieren. So werden zum Beispiel durch das HIV-Virus die T-Helferzellen zerstört, dies führt zur Immunschwäche. Als dritte Gruppe erfüllen die regulatorischen T-Zellen die wichtige Aufgabe, für eine geregelte Immunantwort zu sorgen. Damit verhindern sie z. B. eine zu starke Immunantwort, die ihrerseits dem Körper schaden könnte.

Ähnlich wie bei den B-Zellen bilden sich auch bei den T-Zellen Gedächtniszellen aus, sodass der Körper bei einem erneuten Kontakt mit einem bekannten Erreger schneller reagieren kann.

Zugehörige primäre Immundefekte:

Eigenschaften der spezifischen zellulären Immunabwehr

Wie erwähnt, gehören die Lymphozyten zur spezifischen Immunabwehr. Jeder Lymphozyt reagiert nur auf ein einziges Merkmal, das spezifisch für z. B. einen bestimmten Krankheitserreger ist.

In der Entwicklung der Lymphozyten entstehen jedoch sehr viele verschiedene Lymphozyten, die unterschiedliche Merkmale erkennen. Dies gilt sowohl für die T-Zellen als auch für die B-Zellen. Jede Plasmazelle kann nur Antikörper gegen ein bestimmtes Antigen produzieren, doch durch die große Zahl an Plasmazellen kommt auch hier eine große Vielfalt an Antikörpern heraus. So kann der Körper sehr präzise auf verschiedenste Erreger reagieren.

Diese Spezifität des Immunsystems zeigt sich zum Beispiel auch im Rahmen von Impfungen. So verändert der Erreger der Grippe ständig seine Merkmale. Um dem Rechnung zu tragen, werden die Impfstoffe gegen Grippe praktisch jedes Jahr neu entwickelt, sodass sie die für die Immunzellen wichtigen aktuellen Erkennungsmerkmale der Viren enthalten. Denn für den Schutz durch die Impfung ist es wichtig, dass der Impfstoff die Erkennungsmerkmale der aktuell kursierenden Viren enthält. Andere Erreger ändern nicht so schnell ihre Erkennungsmerkmale, sodass der Impfschutz länger erhalten bleibt.

Abb. 7: Nummernschilder als Bild für die spezifische Erkennung im Rahmen der ImmunabwehrUm sich die Spezifität der Immunantwort vorzustellen, ist der Vergleich mit der Fahndung nach einem Auto hilfreich. Jedes Auto trägt ein Nummernschild als spezifische Erkennung. Jeder Lymphozyt trägt praktisch die Fahndung nach einem bestimmten Auto mit sich und reagiert, sobald er auf das passende Nummernschild (Abb. 7) gestoßen ist.

3.3 Humorale Bestandteile des Immunsystems

Neben den lymphatischen Organen und den Immunzellen werden auch einzelne Moleküle zum Immunsystem gerechnet, die wichtige Funktionen im Rahmen der Immunantwort ausfüllen. Sie dienen zum Beispiel als Botenstoffe zur Kommunikation zwischen den Immunzellen. Andere sind direkt an der Bekämpfung von Erregern beteiligt. Wie bei den Immunzellen kann man auch hier die Einteilung in „spezifisch" und „unspezifisch" vornehmen. Einige wichtige humorale Bestandteile des Immunsystems werden weiter unten erläutert.

3.3.1 Spezifische humorale Immunabwehr

Die Antikörper (Immunglobuline)

Diese werden von den Plasmazellen produziert. Sie gehören zur spezifischen Immunantwort, denn sie binden an bestimmten (spezifischen) Strukturen auf Krankheitserregern oder befallenen Zellen an. Dadurch können sie z. B. Viren unschädlich machen (neutralisieren) oder Fresszellen animieren, die Erreger oder infizierten Zellen zu zerstören. Ebenso können sie ein Signal sein für die Komponenten des Komplementsystems.

Abb. 8: Grundform eines AntikörpersEs gibt verschiedene Klassen von Immunglobulinen. Die Grundform aller Immunglobuline (Antikörper) erinnert an ein „Y", wobei die Strukturen auf den Erregern (Antigene) mit den beiden kurzen Enden des „Y" erkannt werden (Abb. 8).

Abb. 9: Immunglobulin der Klasse IgMAls erste Antwort des Körpers auf einen Krankheitserreger werden sogenannte IgM-Antikörper gebildet. Diese sind aus fünf „Y"-Strukturen zusammengesetzt und besitzen daher insgesamt zehn Bindungsstellen (Abb. 9).

Im weiteren Verlauf der Immunantwort produziert der Körper Immunglobuline, die den Erreger besonders gut erkennen können. Diese Immunglobuline gehören zur Klasse IgG und bestehen aus nur einem „Y". Für den Körper ist dieser Wechsel der Immunglobulinklasse (Abb. 10) auf besonders gut passende und damit sehr wirksame Antikörper von Vorteil.

Abb. 10: Wechsel der Immunglobulinklasse von IgM auf IgG

Die IgG können weiter in vier Subklassen unterteilt werden, die unterschiedlich spezialisiert sind. Die Subklasse IgG2 ist zum Beispiel besonders wichtig für die Abwehr von bestimmten Erregern wie Pneumokokken.

Abb. 11: IgANeben IgM und IgG gibt es noch weitere Immunglobuline. Immunglobuline der Klasse IgA haben die Aufgabe, auf Schleimhäuten Erreger zu bekämpfen. Dort kommen sie als sogenannte Dimere vor, d. h., sie sind aus zwei „Y"-Strukturen zusammengesetzt (Abb. 11).

Antikörper der Klasse IgE sind an bestimmten allergischen Reaktionen sowie an der Abwehr gegen Parasiten beteiligt. Eine Erhöhung von IgE findet man auch bei einigen PIDs, den sogenannten Hyper-IgE-Syndromen.

Zugehörige primäre Immundefekte:

3.3.2 Unspezifische humorale Immunabwehr

Das Komplementsystem

Das Komplementsystem besteht aus verschiedenen Eiweißen (Proteine), den Komplementfaktoren. Sie können über verschiedene Mechanismen aktiviert werden. Zum Beispiel kann ein an einen Erreger gebundener Antikörper diese Aktivierung auslösen. Die aktivierten Komplementfaktoren können einen Erreger abtöten, indem sie ein Loch in seiner Außenwand bilden.

Andere Bestandteile des Komplementsystems wirken als Verstärker der Immunantwort, einige können Immunzellen anlocken.

Zugehörige primäre Immundefekte:

Zytokine

Darüber hinaus gibt es noch zahlreiche kleine Proteine, die sogenannten Zytokine, mit deren Hilfe die Funktionen des Immunsystems abgestimmt werden. Die Zytokine beeinflussen das Verhalten anderer Zellen. Sie tragen so klangvolle Bezeichnungen wie Interleukine oder Interferone.

Auch hier gibt es Erkrankungen, bei denen der Körper nicht in der Lage ist, diese Substanzen herzustellen oder die durch die Zytokine übertragene Information zu verstehen. Um sich diese Defekte vorstellen zu können, ist eventuell der folgende Vergleich mit einer per Fax versendeten Arbeitsanweisung hilfreich (Abb. 12).

Abb12

Zuerst muss das Fax geschrieben und versendet werden, darauf folgt der Empfang des Faxes. Am Zielort muss das Fax gelesen und die genannte Aufgabe ausgeführt werden. Übertragen auf das Immunsystem muss der Körper in der Lage sein, die Zytokine herzustellen (das Fax zu schreiben). Die Zielzelle muss einen Rezeptor für das Zytokin ausbilden (Fax empfangen), dieser muss die Information an die Zelle weitergeben (Fax lesen). Die Zelle muss dann den Befehl umsetzen können (die genannte Aufgabe ausführen).

Dieser Vergleich stimmt allerding nicht ganz. Im Gegensatz zu einem Fax, das genau eine Information trägt, ist die Wirkung eines Zytokins abhängig vom Rezeptor, auf den es trifft. Während zum Beispiel eine Zelle durch ein Zytokin aktiviert wird, kann das gleiche Zytokin auf einer anderen Zelle eine Hemmung bewirken.

Zugehörige primäre Immundefekte:

3.3.3 Zusammenfassung

Zum Immunsystem zählt man Organe, Zellen und einzelne Moleküle. Die Immunantwort kann spezifisch für einen Erreger oder unspezifisch sein (siehe Tabelle). Jede einzelne Komponente des Immunsystems kann defekt sein und zu einem primären Immundefekt führen. Die klinischen Symptome können dabei unterschiedlich sein, je nach Art und Schwere des vorliegenden Defekts. Die Therapie eines Immundefekts richtet sich nach dem zugrunde liegenden Defekt und möglichen Begleiterkrankungen.


unspezifisch spezifisch
Zellen

Fresszellen

  • neutrophile Granulozyten
  • Makrophagen

Lymphozyten

  • T-Zellen
  • B-Zellen
Moleküle Komplementfaktoren Antikörper

4. Vererbung

Primäre Immundefekte können vererbt, also an die nächste Generation weitergegeben, werden. Dies bedeutet nicht zwangsläufig, dass jedes Kind ebenfalls erkrankt. Abhängig ist dies davon, ob das erkrankte Gen weitergegeben wird, und wie die Art der Vererbung erfolgt.

Die Erbinformation des Menschen, seine Gene, liegt auf den Chromosomen. Der Mensch besitzt 22 Chromosomenpaare (autosomal), sowie die sogenannten „Geschlechtschromosomen". Bei der Frau finden sich als Geschlechtschromosomen zwei X-Chromosomen, beim Mann dagegen ein X und ein Y-Chromosom.

Jedes Kind erhält von seiner Mutter und seinem Vater je eines der Chromosomen 1 bis 22, sowie je ein Geschlechtschromosom. Abb. 13 zeigt dies als Beispiel für ein Chromosomenpaar.

Abb. 1: Verteilung der elterlichen Chromosomen auf das Kind

Jeder Mensch hat einen doppelten Satz identischer Chromosomen. Im Bild ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nur eines der 22 Chromosomenpaare gezeichnet. (Die Geschlechtschromosomen sind nicht dargestellt.) Jeweils ein Chromosom wird vom Vater (hier blau dargestellt) und der Mutter (hier gelb dargestellt) auf das Kind übertragen.

Bei einigen PID liegen die defekten Gene auf einem dieser 22 Chromosomen. Dadurch, dass jedes Chromosom als Paar vorliegt, gibt es auch immer zwei Kopien des Gens.

Autosomal rezessive Vererbung

Ist nun ein Gen auf einem Chromosom defekt, das Gen auf dem anderen Chromosom jedoch funktionsfähig, so kann dies ausreichend sein für die Funktion. Dies bedeutet, die betroffene Person erkrankt nicht, sie kann aber das defekte Gen an ihre Kinder weitergeben (Genträger). Die Krankheit bricht erst aus, wenn die Person auf beiden Chromosomen das defekte Gen besitzt. Diese Vererbung nennt man autosomal rezessiv (siehe Abb. 14). Das Risiko für ein Kind, an einem solchen Defekt zu erkranken, ist besonders groß, wenn die Eltern des Kindes nahe „blutsverwandt" sind, und in der Familie der Gendefekt vorliegt. Dann ist die Wahrscheinlichkeit deutlich höher, dass beide Elternteile Träger des defekten Gens sind.

Abb. 2: Autosomal-rezessive Vererbung

Hier ist jeweils ein Chromosomenpaar dargestellt. Das Chromosom mit dem defekten Gen ist schwarz gezeichnet. Vater und Mutter können mit gleicher Wahrscheinlichkeit eines der beiden Chromosomen auf ihre Kinder vererben, somit ergeben sich vier verschiedene Konstellationen. Erhält das Kind von jedem Elternteil ein Chromosom mit dem Gendefekt, so erkrankt es. Erhält das Kind ein Chromosom mit einem gesunden Gen, entweder vom Vater (hier blau dargestellt) oder der Mutter (hier gelb dargestellt) erkrankt es nicht, kann aber das defekte Gen (schwarz) weitervererben. Jedes vierte Kind wird im Schnitt von jedem Elternteil das gesunde Gen erben, so dass das Kind gesund ist und auch kein defektes Gen weitergeben kann.

Autosomal dominante Vererbung

Bei anderen Erkrankungen reicht ein defektes Gen auf einem Chromosom aus, um die Krankheit zum Ausbruch zu bringen, auch wenn auf dem zweiten Chromosom ein gesundes Gen liegt. Dies nennt man autosomal dominant, das defekte Gen ist „dominant" gegenüber dem gesunden (siehe Abb. 15). Jeder Genträger zeigt somit auch Krankheitssymptome.

Abb. 3: Autosomal dominante Vererbung

Bei dominanten Gendefekten reicht es aus, ein einziges Gen mit dem Defekt zu besitzen, um zu erkranken. Im Beispiel hier besitzt der Vater ein defektes Gen (Chromosom schwarz dargestellt). Er wird dieses defekte Gen zu 50 Prozent auf seine Kinder weitervererben, so dass diese ebenfalls erkranken. (Analog verhält es sich, wenn die Mutter das kranke Gen trägt.)

Die Geschlechtschromosomen

Neben den 22 Chromosomenpaaren gibt es auch die oben genannten Geschlechtschromosomen, zwei X-Chromosomen bei der Frau, ein X- und ein Y-Chromosom beim Mann.

Abb. 4: Mögliche Verteilung der Geschlechtschromosomen auf die Kinder

Vier mögliche Kombinationen der Verteilung der Geschlechtschromosomen der Eltern auf die Kinder.

X-chromosomale Vererbung

Auf dem X-Chromosom findet sich eine Reihe von Genen, die für die Funktion des Immunsystems wichtig sind. Ist nun eines dieser Gene defekt, kann daraus ein PID resultieren. In der Regel reicht für eine korrekte Funktion die Anwesenheit eines gesunden Genes aus. Wie oben ersichtlich, haben Frauen zwei X-Chromosomen, Männer dagegen nur eines. Dies bedeutet, dass die Frauen ein möglicherweise defektes Gen auf einem X-Chromosom durch ein gesundes Gen auf dem zweiten Chromosom „ausgleichen" können. Hat ein Mann dagegen ein X-Chromosom mit dem defekten Gen geerbt, so verfügt er nicht über ein zweites Gen, da dieses auf dem Y-Chromosom nicht vorkommt.

Abb. 4: Mögliche Verteilung der Geschlechtschromosomen auf die Kinder

Solche PID treten daher fast ausschließlich bei männlichen Patienten auf. Ist der Vater gesund, und ist die Mutter Trägerin des defekten Gens, so kann sie diese mit einer 50-prozentigen Wahrscheinlichkeit an ihre Kinder weitervererben. Die Mädchen wären dann wieder gesunde Genträgerinnen, die Jungen würden erkranken.

[Es ist natürlich auch theoretisch denkbar, dass ein erkrankter Mann (Gendefekt auf dem X-Chromosom) mit einer Überträgerin (Gendefekt auf einem X-Chromosom) beide defekten Gene an eine Tochter weitergeben. Dies ist aber ein extrem unwahrscheinlicher Fall.]