Unser Immunsystem – ein Orchester aus Zellen, Stoffen und jede Menge Synergien
Der menschliche Körper verfügt über verschiedene äußere Schutzmechanismen, die als Barriere gegenüber Krankheitserregern und Fremdstoffen dienen. Einige dieser Barrieren sind allgemein bekannt, während andere oft übersehen werden, wenig Beachtung finden. Unser Körper hat einerseits einen angeborenen Schutzschild, der von Geburt an aktiv ist (das unspezifische Abwehrsystem) und andererseits einen erworbenen Schutzschild, welcher sich erst im Laufe des Lebens entwickelt (das spezifische Abwehrsystem). Beide Abwehrsysteme sind eng miteinander vernetzt und ergänzen sich bei jeder Reaktion auf einen Erreger oder Schadstoff.
Das unspezifische Abwehrsystem – die ersten Barrieren des Immunsystems
Unsere äußeren Schutzmechanismen umfassen die Haut, Schleimhäute, Augenflüssigkeit, Urin, Magensäure und Speichel. Diese bilden eine erste mechanische und chemische Abwehrlinie und verhindern, dass viele Krankheitserreger ihr Ziel erreichen. Die Haut beispielsweise hat einen leicht sauren pH-Wert, der einige Erreger abwehren kann, und die Magensäure besitzt neben aggressiver Salzsäure auch bestimmte Enzyme, um Eiweißverbindungen und damit auch Erregerbestandteile abzubauen.
Zusätzlich zu den äußeren Barrieren spielen auch bestimmte Zellen, wie Fresszellen, und Signalstoffe in der Blut- und Lymphbahn eine Rolle. Diese kommen zum Einsatz, wenn die ersten Barrieren überwunden wurden (z. B. durch einen Schnitt in der Haut) und die Erreger in darunterliegendes Gewebe oder in die Blutbahn eingedrungen sind. In diesem Fall kommt es dann zusätzlich zum Kontakt mit dem spezifischen Abwehrsystem.
Das spezifische Abwehrsystem – die zweite Instanz der Abwehr
Das spezifische Abwehrsystem greift ein, wenn die unspezifische Abwehr überfordert ist. Dieser Mechanismus ist speziell auf dem Körper bekannten Erreger ausgerichtet und basiert auf der Erinnerung an vorherige Kontakte mit diesen Erregern. B-Lymphozyten, T-Lymphozyten und Antikörper sind Schlüsselkomponenten dieses Systems und bauen langlebige Gedächtniszellen auf, die sich an den Erreger erinnern. Weil sich die spezifische Abwehr immer wieder anpasst und dazulernt, kann der Körper auch Bakterien oder Viren bekämpfen, die sich im Laufe der Zeit verändern. Zudem ist die Immunreaktion bei erneutem Kontakt mit dem bereits bekannten Erreger deutlich schneller und effektiver, sodass wir meist gar nichts mehr davon mitbekommen.
Andersherum ist es wichtig, dass unser Immunsystem Stoffe aus der Umwelt, wie zum Beispiel Pollen und Nahrungsmittelbestandteile, korrekt als „harmlos“ abspeichert und keine Immunreaktion auf diese Substanzen auslöst. Das nennt man den Aufbau von immunologischer Toleranz und ist ebenfalls Aufgabe des spezifischen Abwehrsystems. [1]
Die Rolle des Darms im Immunsystem
Der Darm beherbergt rund 70 – 80 % aller Immunzellen, was nicht verwunderlich ist, da er die größte Kontaktfläche zur Außenwelt darstellt und hierfür entsprechend viele Immunzellen gebraucht werden, um diese große Umgebung zu patrouillieren.[2] Die Darmschleimhaut als Trennlinie hat die Aufgabe, harmlose Substanzen wie Nährstoffe durchzulassen und Schadstoffe fernzuhalten. Letzteres geschieht unter anderem durch eine dicke Schleimschicht, sowie durch die dichte und nahezu lückenlose Besiedlung der Schleimhaut mit unzähligen guten Darmbakterien.
Welche Rolle nehmen Mikronährstoffe bei der Unterstützung des Immunsystems ein?
1. B-Vitamine für die Schleimhautbarriere und die Immunzellen
Vitamin B2, B3, B7, sowie Vitamin A / Beta-Carotin sind notwendig für die Aufrechterhaltung gesunder Schleimhäute. [3] Die Schleimhautgesundheit ist wichtig für eine intakte Barriere des Körperinneren zur Außenwelt. Eine gute Versorgung mit B-Vitaminen ist deshalb wichtig für die Gesundheit der Nasenschleimhaut, der Darmschleimhaut, der Augen, des Mundes, des Magens, der Lunge und des Vaginalbereichs. Die B-Vitamine sind übrigens nicht nur für die Schleimhautgesundheit, sondern auch für andere Hautbereiche wichtig.[3]
2. Eisen versorgt unseren Körper mit Sauerstoff
Über Eisen wird wenig gesprochen, wenn es um die Funktion des Immunsystems geht. Zu Unrecht, denn auch eine gute Eisenversorgung ist für eine normale Funktion der Immunabwehr notwendig. Eisen spielt ebenfalls eine Rolle bei der Zellteilung. [3] Bei der Immunreaktion klonen sich die Immunzellen in großem Ausmaß. Bei diesem Vorgang arbeiten die B-Vitamine eng mit Eisen zusammen. Eine gute Versorgung mit Sauerstoff ist für alle Körperfunktionen wichtig. Eisen ist das Zentralatom der roten Blutkörperchen, die Sauerstoff durch den ganzen Körper transportieren.[3] Der verbrauchte Sauerstoff wird in Form von CO2 ebenfalls an das Eisen in den roten Blutkörperchen gebunden zur Lunge transportiert und dort abgeatmet.
3. Antioxidantien bei oxidativem Stress
Wichtiger Bestandteil der Immunreaktion ist oxidativer Stress. Hierbei setzen Riesenfresszellen und bestimmte weiße Blutkörperchen (Granulozyten) reaktive Sauerstoffmoleküle (Radikale) frei, um die Krankheitserreger anzugreifen. [1] Im Anschluss können diese freien Sauerstoffradikale allerdings auch körpereigene Zellen angreifen. Deshalb müssen sie durch Antioxidantien wie Vitamin C oder E abgefangen werden. Geschieht dies nicht, kann es zu Schädigungen der körpereigenen Strukturen, Mutationen und Zellschäden kommen. Die Anzahl der Radikale kann aber auch durch Tabakrauch, fieberhafte Infekte, Abgase in der Luft und Alkohol auf ein ungesundes Ausmaß erhöht werden.[4]
3.1 Zink und Selen
Die Spurenelemente Zink und Selen sind sehr wichtig für die normale Immunfunktion.[3] Zink und Selen sind wichtige Cofaktoren antioxidativer Enzyme. Beide spielen folglich eine wichtige Rolle bei der Regulierung von oxidativem Stress.
3.2 Vitamin C und E
Beide Vitamine können freie Radikale unschädlich machen [3], wobei Vitamin C als wasserlösliches Vitamin eher in wässriger Umgebung zu finden ist (z. B. in Gewebs- oder Zellflüssigkeit) und Vitamin E als fettlösliches Vitamin direkt an Zellmembranen. Zusammen geben sie ein wichtiges Team ab, da „verbrauchtes“ Vitamin E durch die Zuarbeit von Vitamin C wieder regeneriert wird und erneut Radikale einfangen kann. [5]
3.3 Vitamin D
Vitamin D-Mangel ist in Deutschland weit verbreitet. Eine Studie des Robert Koch Instituts zur Gesundheit Erwachsener ermittelte, dass 61,6 % der Deutschen einen Vitamin D-Mangel und 30,2 % sogar einen schweren Vitamin D-Mangel haben. Im Sommer hatten immerhin 50% der Studienteilnehmerinnen ausreichend gefüllte Vitamin D-Speicher.[6]
Vitamin D spielt eine wichtige Rolle für das Immunsystem [3], besonders für regulatorische T-Zellen. Diese gehören zum spezifischen Abwehrsystem und haben unter anderem die Aufgabe, harmlose Stoffe (z. B. einen Apfel) als ungefährlich einzustufen und aufzupassen, dass das Immunsystem hierauf nicht mit einer Entzündung reagiert.[7,8]
Quellen
1 Rink, L.; Kruse, A.; Haase, H. Immunologie für Einsteiger, 2nd ed.; Springer Spektrum: Berlin, Germany, Heidelberg, 2018.
2 Wiertsema, S. P.; van Bergenhenegouwen, J.; Garssen, J.; Knippels, L. M. J. The Interplay between the Gut Microbiome and the Immune System in the Context of Infectious Diseases throughout Life and the Role of Nutrition in Optimizing Treatment Strategies, Nutrients. 2021, 13.
3 Europäische Kommission VERORDNUNG (EU) Nr. 432/2012 DER KOMMISSION (Health-Claim VO Efsa), 21.06.2023. https://ec.europa.eu/food/food-feed-portal/screen/ health-claims/eu-register. Wednesday, June 21, 2023.
4 Burgerstein Foundation. Burgerstein Handbuch Nährstoffe. Mikronährstoffe richtig einsetzen: Alles über Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente und Fettsäuren, 14th ed.; TRIAS: Stuttgart, 2023.
5 Elmadfa, I.; Leitzmann, C. Ernährung des Menschen, 6. Auflage; Eugen Ulmer KG Stuttgart, 2019
6 Rabenberg, M.; Scheidt-Nave, C.; Busch, M. A.; Rieckmann, N.; Hintzpeter, B.; Mensink, G. B. M. Vitamin D status among adults in Germany–results from the German Health Interview and Examination Survey for Adults (DEGS1), BMC public health. 2015, 15, p. 641.
7 Hewison, M. An update on vitamin D and human immunity, Clinical endocrinology. 2012, 76, pp. 315–325.
8 Vanherwegen, A.-S.; Gysemans, C.; Mathieu, C. Regulation of Immune Function by Vitamin D and Its Use in Diseases of Immunity, Endocrinology and metabolism clinics of North America. 2017, 46, pp. 1061–1094.