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Die adaptive Abwehrreaktion: physiologisches und pathologisches Stimulationspotenzial von Lebensmittelkomponenten in der antigenspezifischen Immunantwort

  • Christopher Beermann
Chapter

Zusammenfassung

Bei langwährender immunogener Stimulation wird eine antigenspezifische, adaptive Abwehrreaktion initiiert. Die etablierte Signallage der angeborenen Abwehrphase wird von den beteiligten Immunzellen durch PRRs und CRs in die adaptive Phase der Abwehrreaktion transferiert. Verschiedene lebensmittelassoziierte Kohlenhydrat- und Peptidstrukturen, Fettsäuren sowie Bakterien und Hefen können adaptive Immunreaktionen hierdurch bereits indirekt beeinflussen. Lebensmittel sind für die Ausbildung und den Erhalt dieser Immunfunktionen essenziell, sie können jedoch auch pathologisch-immunologische Hyperreaktionen bedingen.

Die Funktionsausrichtung der adaptiven Immunantwort wird durch eine differenzierte Antigenpräsentation durch APCs initiiert. Die Stimulationsintensität des Antigens wird durch die molekulare Beschaffenheit, die Menge und durch den Präsenszeitraum im System bestimmt. Endogene, auf MHC-Klasse I präsentierte Antigene führen zu einer adaptiven, zellulär-zytotoxischen Abwehrreaktion. Exogene, auf MHC-Klasse II präsentierte Protein-Antigene oder auf CD1-Molekülen präsentierte Lipid-Antigene führen entweder zu einer IFNγ-geprägten Th1-Lymphozyten-Hilfe, die eine zellulär-zytotoxische Abwehrreaktion unterstützt, oder zu einer IL-4-geprägten Th2-Hilfe, die eine humorale Reaktion unterstützt. Diese dichotome T-Lymphozyten-Hilfe ist gegenläufig reguliert.

Die stark proinflammatorische Th1-Antwort aktiviert MHC-Klasse-I -restringierte, antigenkompatible CD8+-CTL sowie Mϕs und NK-Zellen. Zudem werden Immunglobuline mit zytotoxischer Potenz gebildet. Pathophysiologisch neigt diese Abwehrausrichtung zu Autoimmunreaktionen, die beispielsweise zum Krankheitsbild der Zöliakie führen können. Mögliche therapeutische Wege zur Behandlung dieser zellulär getriebenen, pathologischen Hyperreaktion sind zum einen die Vermeidung der allergischen Stimulation, zum anderen die spezifische Blockierung pathogenese-relevanter Enzyme und immunologischer Signalwege.

Die Th2-Lymphozyten-Hilfe ist primär gegen ein- oder mehrzellige Parasiten gerichtet und initiiert die Bildung von IgE und IgG. Granulozyten werden durch diese Immunglobuline sensibilisiert und aktiviert. Daneben fokussieren weitere Th9-, Th17- und Th22- Hilfen funktional auf die Rekrutierung von neutrophilen Granulozyten und auf die Mastzellaktivierung oder unterstützen die B-Lymphozyten-Kostimulation, was wiederum zur Immunglobulinsekretion führt. Die Tfh -Hilfe unterstützt die Immunglobulinbildung in den Lymphfollikeln, während die Treg-Hilfe immunologische Toleranz induziert und die Lymphozyten-Homöostase reguliert. Pathophysiologisch neigt diese Abwehrausrichtung zu allergischen Typ-1-Hyperreaktionen, wie IgE-abhängige Lebensmittelallergien. Therapeutisch ist diese humoral getriebene pathologische Hyperreaktion mit einer Allergenvermeidung, einer Hyposensibilisierung und durch die Induktion einer Immuntoleranz gegenüber dem Allergen behandelbar. Eine physiologisch balancierte Neuausrichtung der pathologischen Abwehrreaktion durch immunfunktionale Lebensmittelkomponenten wird diskutiert.

Diese von einer T-Lymphozyten-Hilfe abhängigen, antigenspezifischen Abwehrreaktionen werden in den Follikeln lymphatischer Gewebe initiiert. Aus peripherem Gewebe kommende antigenbeladene professionelle APCs werden hier räumlich mit die Immunreaktion vermittelnden T-Lymphozyten, deren TCRs responsiv zur Antigenpräsentation sind, und immunglobulinproduzierenden B-Lymphozyten zusammengeführt. Neben der MHC-Klasse-II-restringierten CD4+-T-Lymphozyten-Hilfe können bei Initiierung einer humoral-adaptiven Immunantwort auch CD1-restringierte γδ-T- und NKT-Lymphozyten als vermittelnde Helferzellen beteiligt sein. Immunglobuline können sowohl gegen hydrophile Protein- als auch gegen hydrophobe Lipid-Antigenstrukturen gerichtet sein. Lebensmittelassoziierte Glyko- und Phospholipide sowie Lipoproteine können somit neben Proteinstrukturen ein zusätzliches immunstimulierendes Potenzial zeigen, welches bei der Einschätzung von immunologischen Risiken von Lebensmitteln zu berücksichtigen ist.

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Authors and Affiliations

  • Christopher Beermann
    • 1
  1. 1.Hochschule FuldaFuldaDeutschland

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