Wenn das Immunsystem mit einem Erreger konfrontiert ist, es also zu einer Erstinfektion gekommen ist, stürzen sich  Makrophagen und andere Abwehrzellen auf die Erreger, fressen sie auf und präsentieren Bruchstücke ihrer Mahlzeit den Lymphozyten. Die Lymphozyten teilen sich dann und bilden im Rahmen dieser Teilungsprozesse neben Zellen, die spezifische Antikörper gegen den Erreger herausbilden, darunter auch Gedächtniszellen, die sich an den Erreger erinnern. Jede Antigen-Antikörper-Reaktion hat auch zur Folge, dass sich der Organismus diese Reaktion speichert, um bei erneutem Eindringen eines bereits dann bekannten Antigens in den Körper sehr schnell mit dem passenden Antikörper reagieren zu können. In diesem Fall spricht man von dem Immungedächtnis. Wenn der Erreger also wieder in den Körper eintritt, reagieren diese Gedächtniszellen sehr schnell und können seine Ausbreitung frühzeitig verhindern. Nach einer Erstinfektion speichert das Immunsystem daher das Wissen über den Erreger und wie es damit umgehen muss, damit es ihn bei einer erneuten Infektion noch schneller und effizienter bekämpfen kann. Als 1846 auf den Faröer-Inseln die Masern ausbrachen, war die Erinnerung an die letzte schwere Epidemie im Jahre 1781 schon erloschen. Doch kein Bewohner, der älter als 64 Jahre war, erkrankte erneut, während deren nahe Verwandte und Kinder hingegen nicht geschützt waren. Das Immungedächtnis war nach dem primären Kontakt mit dem Erreger im Prinzip in der Lage, lebenslang vor diesem zu schützen kann.

Das menschliche Immunsystem verfügt also ebenfalls über ein Gedächtnis, das sich vor allem mit den Informationen zu Krankheitserregern beschäftigt, denn das Immunsystem kann nur richtig und schnell funktionieren, wenn es die Krankheitserreger sofort wieder erkennt, die ihm schon einmal untergekommen sind, und sich gemerkt hat, wie es gegen sie vorgehen muss. Ist es zu einer Erstinfektion gekommen, stürzen sich die Makrophagen und andere Abwehrzellen auf die Erreger, fressen sie auf und präsentieren Bruchstücke ihrer Mahlzeit den Lymphozyten. Diese Lymphozyten teilen sich dann und bilden im Rahmen dieser Teilungsprozesse neben Zellen, die spezifische Antikörper gegen den Erreger herausbilden, auch Gedächtniszellen, die sich an den Erreger erinnern. Wenn der Erreger also wieder in den Körper eintritt, reagieren diese Gedächtniszellen sehr schnell und können seine Ausbreitung frühzeitig verhindern. Nach einer Erstinfektion speichert das Immunsystem also in seinem Gedächtnis Wissen über die Erreger, damit es sie bei einer erneuten Infektion noch schneller und effizienter bekämpfen kann. Man vermutet, dass der Tiefschlaf für diese Art der Gedächtnisbildung im Immunsystem fundamental wichtig ist, denn in einem Experiment, in dem Versuchspersonen nach einer Impfung geschlafen und dabei sehr viel Zeit im Tiefschlaf verbrachten hatten, besaßen noch ein Jahr später erheblich mehr Antikörper im Blut als die TeilnehmerInnen in der Kontrollgruppe, die nach der Impfung die ganze Nacht über wach geblieben waren. Es kann daraus geschlossen werden, dass auch das menschliche Immunsystem den Schlaf nutzt, um ein solches Gedächtnis zu formen und zu stabilisieren.


Lange Zeit wurde in der Forschung davon ausgegangen, dass die Rekrutierung von Killerzellen bei Influenza-Infektionen nur auf eine einzige anatomische Stelle im Körper beschränkt ist, und zwar die Lymphknoten, die zwischen Lunge und Wirbelsäule liegen. Jenkins et al. (2021) zeigten jedoch bei Mäusen, dass auch spezielle Killerzellen aus der Milz abgerufen werden, deren Aufgabe es zu sein scheint, sich das Virus zu merken, wobei zwischen Milz und Lunge keine direkte Verbindung besteht. Man hatte in der Milz einen bisher unbekannten Ort für die Rekrutierung von CD8+ T-Zellen gefunden, wobei diese T-Zellen besonders langlebig sind und so wesentlich zum Pool der Immun-Gedächtniszellen beitragen. Diese T-Gedächtniszellen sind in der Lage, schnell auf eine künftige Infektion mit dem Grippevirus zu reagieren und bieten so eine langanhaltende schützende Immunität. Diese Ergebnisse zeigen einen Transportweg für dendritische Zellen, der die Lunge mit dem Blutkreislauf verbindet, wobei die dendritischen Zellen, die zum angeborenen Immunsystem gehören, zunächst in der Lunge Antigene der eindringenden Viren in sich aufnehmen, wandern dann über den Lymphknoten in den Blutkreislauf und gelangen auf diesem Weg in die Milz, und zwar über den Ductus thoracicus, der die abfließende Lymphe zurück in den Blutkreislauf leitet. Dort angekommen stellen sie neutralen Killerzellen das Antigen vor, wodurch diese aktiviert werden.

Literatur

Jenkins, Meagan M., Bachus, Holly, Botta, Davide, Schultz, Michael D., Rosenberg, Alexander F., León, Beatriz & Ballesteros-Tato, André (2021). Lung dendritic cells migrate to the spleen to prime long-lived TCF1hi memory CD8+ T cell precursors after influenza infection. Science Immunology, 6, doi:10.1126/sciimmunol.abg6895.
Interview mit Jan Born, Schlafforscher der Uni Tübingen.
WWW: http://www.swp.de/ulm/nachrichten/wissen/mensch/Lernen-im-Schlaf;art1185449,1975802 (13-05-01)


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