Angeborene und adaptive Immunität gegenüber Parasiten

Die angeborene und adaptive Immunität gegenüber Parasiten umfasst die Immunantworten des Wirts auf Protozoen- und Helmintheninfektionen, von der schnellen angeborenen Erkennung und den zuerst wirkenden Effektormechanismen bis zu den nachfolgenden antigenspezifischen adaptiven Reaktionen. Ein zentrales Thema ist, dass die Art der Reaktion je nach Parasit variiert: Intrazelluläre Protozoen lösen typischerweise eine zellvermittelte Immunität vom Th1-Typ aus, während Helminthen eine Typ-2-Immunität (Th2) hervorrufen, die an große, vielzellige Parasiten angepasst ist.

Definition

Die angeborene und adaptive Immunität gegenüber Parasiten ist die kombinierte Menge nicht-spezifischer (angeborener) und antigenspezifischer (adaptiver) Immunantworten, durch die ein Wirt Protozoen- und Helminthenparasiten erkennt, kontrolliert und zu eliminieren versucht, einschließlich der Polarisierung dieser Antworten in verschiedene funktionelle Typen.

Scope

Dieses Thema beschreibt, wie angeborene Zellen und Mustererkennungsrezeptoren Parasiten erkennen und Entzündungen initiieren, und wie adaptive T- und B-Zell-Antworten anschließend polarisiert und gegen Protozoen und Helminthen eingesetzt werden. Es konzentriert sich auf protektive und regulatorische Mechanismen als Referenzimmunologie und bietet keine klinische Managementanleitung.

Core questions

• Wie erkennt das angeborene Immunsystem Parasiten und löst Entzündungen aus?
• Warum lösen intrazelluläre Protozoen und Helminthen unterschiedliche Arten adaptiver Immunität aus?
• Welche Effektormechanismen kontrollieren Protozoen- im Vergleich zu Helmintheninfektionen?
• Wie entwickelt sich eine schützende adaptive Immunität gegen Parasiten, und warum ist sie oft partiell?

Key concepts

• Mustererkennungsrezeptoren
• Angeborene Effektorzellen (Makrophagen, Neutrophile, NK-Zellen)
• Th1- und zellvermittelte Immunität gegen intrazelluläre Protozoen
• Typ-2- (Th2-) Immunität gegen Helminthen
• Eosinophile, Mastzellen und IgE
• Regulatorische T-Zellen
• Erworbene und konkomitante Immunität

Mechanisms

Die angeborene Immunität wirkt zuerst: Mustererkennungsrezeptoren erkennen von Parasiten stammende Moleküle und aktivieren Makrophagen, Neutrophile, natürliche Killerzellen und entzündliche Mediatoren, die beginnen, die Infektion zu kontrollieren und die adaptive Antwort zu formen (Takeuchi, 2010; Stevenson, 2004). Die adaptive Immunität polarisiert sich dann entsprechend dem Parasiten. Intrazelluläre Protozoen wie Plasmodium und Leishmania lösen typischerweise zellvermittelte Th1-Typ-Antworten aus, die durch Interferon-gamma angetrieben werden und Makrophagen zur Abtötung des Parasiten aktivieren, während Helminthen eine Typ-2-Immunität hervorrufen, die durch Interleukin-4, -5 und -13, Eosinophile, Mastzellen, IgE, alternativ aktivierte Makrophagen und Gewebereparaturreaktionen gekennzeichnet ist, die für große, extrazelluläre Würmer geeignet sind (Maizels, 2003; Allen, 2011). Regulatorische Antworten dämpfen diese Effektoren, und bei chronischen Infektionen wie Malaria baut sich eine schützende adaptive Immunität langsam auf und ist oft nicht sterilisierend (Crompton, 2014).

Clinical relevance

Diese Reaktionsmuster erklären, warum einige parasitäre Infektionen durch zellvermittelte Immunität und andere durch Typ-2-Immunität kontrolliert werden, warum immungeschwächte Wirte anfällig für spezifische Parasiten sind und warum die natürlich erworbene Immunität gegen Parasiten wie Malaria langsam und unvollständig ist. Der Eintrag präsentiert diese mechanistische Immunologie zu Referenz- und Bildungszwecken, nicht als Leitfaden zur Diagnose oder Behandlung von Individuen.

Epidemiology

Die erworbene Immunität gegen Malaria veranschaulicht das Muster auf Bevölkerungsebene: In endemischen Gebieten führt wiederholte Exposition allmählich zu einem teilweisen Schutz vor schwerer Krankheit und hoher Parasitämie anstatt zu einer vollständigen Eliminierung, sodass ältere Kinder und Erwachsene die Infektion besser tolerieren als kleine Kinder, was eine langsam aufgebaute, unvollständige adaptive Immunität widerspiegelt (Crompton, 2014).

History

Die Parasitenimmunologie wurde durch die Erkenntnis neu geordnet, dass sich CD4-T-Zellen in funktionell unterschiedliche Helfer-Subtypen differenzieren. Helminthen wurden zu den prototypischen Auslösern der Typ-2-Immunität, während intrazelluläre Protozoen die Untersuchung der Th1-zellvermittelten Abwehr verankerten; spätere Arbeiten integrierten die angeborene Sensorik, regulatorische Reaktionen und Gewebereparaturfunktionen in eine umfassendere Darstellung der Anti-Parasiten-Immunität (Maizels, 2003; Allen, 2011).

Debates

Warum die natürlich erworbene Immunität gegen Parasiten langsam und unvollständig ist

Die schützende Immunität gegen Parasiten wie Malaria entwickelt sich erst nach wiederholter Exposition und sterilisiert die Infektion selten; ob dies auf antigene Diversität, parasitengetriebene Regulation oder intrinsische Grenzen der Reaktion zurückzuführen ist, bleibt eine offene Frage, die für die Impfstoffentwicklung von zentraler Bedeutung ist.

Key figures

• Mary Stevenson
• Eleanor Riley
• Rick Maizels
• Judith Allen

Seminal works

• maizels-2003
• stevenson-2004
• allen-2011

Frequently asked questions

Warum lösen Wurminfektionen und Protozoeninfektionen unterschiedliche Immunantworten aus?

Intrazelluläre Protozoen werden typischerweise durch eine zellvermittelte Immunität vom Th1-Typ kontrolliert, die Makrophagen zur Abtötung aktiviert, während große vielzellige Helminthen eine Typ-2- (Th2-) Immunität hervorrufen, die Eosinophile, Mastzellen, IgE und Gewebereparaturreaktionen umfasst, die besser geeignet sind, Würmer auszutreiben oder einzukapseln.

Warum ist die Immunität gegen Malaria nach einer Infektion nicht lebenslang?

Die schützende Immunität gegen Malaria baut sich nur allmählich bei wiederholter Exposition auf und kontrolliert den Parasiten eher, als ihn zu eliminieren, daher ist sie partiell und kann nachlassen, was ein Grund dafür ist, dass die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs schwierig war.