4 Arten von Überempfindlichkeitsreaktionen

Unser Immunsystem arbeitet kontinuierlich daran, uns gesund zu halten und uns vor Bakterien, Viren und anderen Keimen zu schützen. Manchmal wird dieses System jedoch zu empfindlich und verursacht Überempfindlichkeitsreaktionen das kann schädlich oder sogar tödlich sein. Diese Reaktionen sind das Ergebnis des Kontakts mit einer Art Fremdantigen am oder im Körper.

Überempfindlichkeitsreaktionen Key Takeaways

• Überempfindlichkeitsreaktionen sind übertriebene Immunantworten auf Allergene.
• Es gibt vier Arten von Überempfindlichkeitsreaktionen. Die Typen I bis III werden durch Antikörper vermittelt, während der Typ IV durch T-Zell-Lymphozyten vermittelt wird.
• Typ-I-Überempfindlichkeiten betreffen IgE-Antikörper, die ein Individuum anfänglich für ein Allergen sensibilisieren und bei anschließender Exposition eine schnelle Entzündungsreaktion hervorrufen. Allergien und Heuschnupfen sind beide Typ I.
• Überempfindlichkeiten vom Typ II umfassen die Bindung von IgG- und IgM-Antikörpern an Antigene auf Zelloberflächen. Dies führt zu einer Kaskade von Ereignissen, die zum Zelltod führen. Hämolytische Transfusionsreaktionen und hämolytische Erkrankungen bei Neugeborenen sind Typ-II-Reaktionen.
• Überempfindlichkeiten vom Typ III resultieren aus der Bildung von Antigen-Antikörper-Komplexen, die sich auf Geweben und Organen absetzen. Bei dem Versuch, diese Komplexe zu entfernen, wird auch das darunter liegende Gewebe beschädigt. Serumkrankheit und rheumatoide Arthritis sind Beispiele für Typ-III-Reaktionen.
• Überempfindlichkeiten vom Typ IV werden durch T-Zellen reguliert und sind verzögerte Reaktionen auf mit Zellen assoziierte Antigene. Tuberkulinreaktionen, chronisches Asthma und Kontaktdermatitis sind Beispiele für Typ-IV-Reaktionen.

Überempfindlichkeitsreaktionen werden in vier Haupttypen eingeteilt: tippe I, Typ II, Typ III,und Typ IV. Typ I-, II- und III-Reaktionen sind das Ergebnis von Antikörperaktionen, während Typ IV-Reaktionen T-Zell-Lymphozyten und zellvermittelte Immunantworten betreffen.

Typ I Überempfindlichkeitsreaktionen

Dieses Bild zeigt Heuschnupfen mit Pollenkörnern (gelb), die in die Nasenhöhle (links) eines Heuschnupfenpatienten eindringen. Die Symptome werden durch eine massive Freisetzung des chemischen Histamins im Körper als Reaktion auf den Pollen verursacht. Claus Lunau / Wissenschaftsfotobibliothek / Getty Images

Überempfindlichkeiten vom Typ I sind Immunreaktionen gegen Allergene. Allergene Dies kann alles sein (Pollen, Schimmel, Erdnüsse, Medikamente usw.), was bei einigen Personen eine allergische Reaktion auslöst. Dieselben Allergene verursachen normalerweise bei den meisten Menschen keine Probleme.

Typ I-Reaktionen betreffen zwei Arten weißer Blutkörperchen (Mastzellen und Basophile) sowie Immunglobulin E (IgE) -Antikörper. Bei der ersten Exposition gegenüber einem Allergen produziert das Immunsystem IgE-Antikörper, die an die Zellmembranen von Mastzellen und Basophilen binden. Die Antikörper sind spezifisch für ein bestimmtes Allergen und dienen zum Nachweis des Allergens bei anschließender Exposition.

Eine zweite Exposition führt zu einer schnellen Immunantwort, da IgE-Antikörper, die an Mastzellen und Basophile gebunden sind, Allergene binden und die Degranulation der weißen Blutkörperchen auslösen. Während der Degranulation setzen Mastzellen oder Basophile Granula frei, die entzündliche Moleküle enthalten. Die Wirkung solcher Moleküle (Heparin, Histamin und Serotonin) führt zu Allergiesymptomen: laufende Nase, tränende Augen, Nesselsucht, Husten und Keuchen.

Allergien können von leichtem Heuschnupfen bis zu lebensbedrohlicher Anaphylaxie reichen. Anaphylaxie ist eine schwerwiegende Erkrankung, die auf eine durch Histaminfreisetzung verursachte Entzündung zurückzuführen ist und sich auf die Atemwege und den Kreislauf auswirkt. Die systemische Entzündung führt zu einem niedrigen Blutdruck und einer Verstopfung der Luftwege aufgrund von Schwellungen in Hals und Zunge. Der Tod kann schnell eintreten, wenn er nicht mit Adrenalin behandelt wird.

Typ-II-Überempfindlichkeitsreaktionen

Dieses Bild zeigt Typ-A-Blut (A-Antigen), das durch Mischen des Blutes mit einem Serum, das einen Anti-A-Antikörper enthält, agglutiniert (verklumpt) wurde. Eine Antigen-Antikörper-Reaktion agglutinierte die roten Blutkörperchen und bildete einen großen Klumpen. Ed Reschke / Photolibrary / Getty Images

Typ-II-Überempfindlichkeitsreaktionen, auch genannt zytotoxische Überempfindlichkeiten, sind das Ergebnis von Antikörper- (IgG- und IgM-) Wechselwirkungen mit Körperzellen und -geweben, die zur Zerstörung von Zellen führen. Sobald der Antikörper an eine Zelle gebunden ist, löst er eine Kaskade von Ereignissen aus, die als Komplement bezeichnet werden und Entzündungen und Zelllyse verursachen. Zwei häufige Überempfindlichkeiten vom Typ II sind hämolytische Transfusionsreaktionen und hämolytische Erkrankungen bei Neugeborenen.

Hämolytische Transfusionsreaktionen beinhalten Bluttransfusionen mit inkompatiblen Blutgruppen. ABO-Blutgruppen werden durch die Antigene auf den Oberflächen der roten Blutkörperchen und die im Blutplasma vorhandenen Antikörper bestimmt. Eine Person mit Blutgruppe A hat A-Antigene auf Blutzellen und B-Antikörper im Blutplasma. Diejenigen mit Blutgruppe B haben B-Antigene und A-Antikörper. Wenn eine Person mit Typ-A-Blut eine Bluttransfusion mit Typ-B-Blut erhalten würde, würden die B-Antikörper im Empfängerplasma an die B-Antigene auf den roten Blutkörperchen des transfundierten Bluts binden. Die B-Antikörper würden die Typ B-Blutzellen zusammenklumpen lassen (agglutinieren) und lysieren, zerstören die Zellen. Zellfragmente aus den toten Zellen könnten die Blutgefäße verstopfen und zu Schäden an Nieren, Lunge und sogar zum Tod führen.

Hämolytische Erkrankung von Neugeborenen ist eine andere Überempfindlichkeit vom Typ II, an der rote Blutkörperchen beteiligt sind. Zusätzlich zu A- und B-Antigenen können rote Blutkörperchen auch Rh-Antigene auf ihrer Oberfläche aufweisen. Wenn Rh-Antigene in der Zelle vorhanden sind, ist die Zelle Rh-positiv (Rh +). Wenn nicht, ist es Rh-negativ (Rh-). Ähnlich wie bei ABO-Transfusionen können inkompatible Transfusionen mit Rh-Faktor-Antigenen zu hämolytischen Transfusionsreaktionen führen. Treten zwischen Mutter und Kind Rh-Faktor-Inkompatibilitäten auf, können in späteren Schwangerschaften hämolytische Erkrankungen auftreten.

Im Falle einer Rh-Mutter mit einem Rh + -Kind würde eine Exposition gegenüber dem Blut des Kindes während des letzten Schwangerschaftstrimesters oder während der Geburt eine Immunantwort bei der Mutter auslösen. Das Immunsystem der Mutter würde Antikörper gegen die Rh + -Antigene aufbauen. Wenn die Mutter wieder schwanger würde und das zweite Kind Rh + wäre, würden die Antikörper der Mutter an die Rh + -Roten Blutkörperchen des Babys binden, wodurch sie lysieren. Um das Auftreten einer hämolytischen Erkrankung zu verhindern, erhalten Rhogam-Injektionen, um die Entwicklung von Antikörpern gegen das Blut des Rh + -Fötus zu stoppen.

Typ III Überempfindlichkeitsreaktionen

Arthritis ist eine Entzündung der Gelenke. Diese farbige Röntgenaufnahme zeigt die Hände einer 81-jährigen Patientin mit rheumatoider Arthritis. Bildnachweis: Science Photo Library / Getty Images

Überempfindlichkeiten vom Typ III werden durch die Bildung von Immunkomplexen im Körpergewebe verursacht. Immunkomplexe sind Massen von Antigenen mit daran gebundenen Antikörpern. Diese Antigen-Antikörper-Komplexe enthalten höhere Antikörperkonzentrationen (IgG) als Antigenkonzentrationen. Die kleinen Komplexe können sich auf Gewebeoberflächen absetzen und dort Entzündungsreaktionen auslösen. Die Lage und Größe dieser Komplexe erschweren es phagozytischen Zellen, wie Makrophagen, sie durch Phagozytose zu entfernen. Stattdessen werden die Antigen-Antikörper-Komplexe Enzymen ausgesetzt, die die Komplexe aufspalten, dabei aber auch das darunter liegende Gewebe schädigen.

Immunantworten auf Antigen-Antikörper-Komplexe im Blutgefäßgewebe verursachen die Bildung von Blutgerinnseln und die Obstruktion von Blutgefäßen. Dies kann zu einer unzureichenden Blutversorgung des betroffenen Bereichs und zum Tod des Gewebes führen. Beispiele für Typ-III-Überempfindlichkeiten sind Serumkrankheit (systemische Entzündung durch Immunkomplexablagerungen), Lupus und rheumatoide Arthritis.

Typ IV Überempfindlichkeitsreaktionen

Kontaktdermatitis ist eine Typ-IV-Überempfindlichkeit, die zu schwerem Hautausschlag führt. Smith-Sammlung / Stein / Getty Images

Typ-IV-Überempfindlichkeiten beinhalten keine Antikörperwirkungen, sondern T-Zell-Lymphozytenaktivität. Diese Zellen sind an der zellvermittelten Immunität beteiligt, einer Reaktion auf Körperzellen, die infiziert wurden oder fremde Antigene tragen. Typ IV-Reaktionen sind verzögerte Reaktionen, da es einige Zeit dauert, bis eine Reaktion auftritt. Die Exposition gegenüber einem bestimmten Antigen auf der Haut oder einem inhalierten Antigen induziert T-Zell-Reaktionen, die zur Produktion von führen Gedächtnis-T-Zellen.

Bei der anschließenden Exposition gegenüber dem Antigen induzieren Gedächtniszellen eine schnellere und stärkere Immunantwort, bei der Makrophagen aktiviert werden. Es ist die Makrophagenreaktion, die das Körpergewebe schädigt. Überempfindlichkeiten vom Typ IV, die sich auf die Haut auswirken, umfassen Tuberkulinreaktionen (Tuberkulose-Hauttest) und allergische Reaktionen auf Latex. Chronisches Asthma ist ein Beispiel für eine Typ-IV-Überempfindlichkeit infolge inhalativer Allergene.

Einige Überempfindlichkeiten vom Typ IV betreffen Antigene, die mit Zellen assoziiert sind. Zytotoxische T-Zellen sind an solchen Reaktionen beteiligt und verursachen in Zellen mit dem identifizierten Antigen Apoptose (programmierten Zelltod). Beispiele für diese Arten von Überempfindlichkeitsreaktionen umfassen durch Giftefeu hervorgerufene Kontaktdermatitis und Abstoßung von Transplantatgewebe.

Quellen

• "Überempfindlichkeitsreaktionen." Mikrobiologie und Immunologie Online.
• Parker, Nina et al. Mikrobiologie. OpenStax, Rice University, 2017.