Wurminfektion

Die Infektion mit Würmern (Helminthen: Trematode = Sauwürmer, Cestoden = Bandwürmer, Nematoden = Fadenwürmer) stellt für den menschliche Organismus u.U. eine tödliche Bedrohung dar. Im Laufe der Evolution wurde ein System entwickelt, das so wichtig zu sein scheint, dass sekundäre Erscheinungen durch "falschen Alarm" (Allergien) in kauf genommen werden.

Weltweit sind etwa 800 Mio. Menschen durch Ascaris lumbricoides infiziert. Der Verlauf einer derartigen Infektion wird hier beschrieben:

Phase I:

Nach peroraler Aufnahme gelangen die Wurmeier in den Darm (Ileum). Dort schlüpfen die Larven und durchwandern die Dünndarmmukosa (Ziel: Mesenterialvenen).

Beim Durchwandern der Darmwand aktivieren die Larven auf dem alternativen Weg das Komplementsystem: Die Wurmoberfläche ist eine Aktivatoroberfläche und wird daher mit C3b und iC3b opsonisiert ==>

• Eventuell gelingt es dem gebildeten MAC, ein Loch in die Hülle der Larve zu stanzen.
• Lokale Makrophagen versuchen über CR3 eine Phagozytose.
• Vereinzelt werden Eosinophile durch einen parasitären p-ECF angelockt.

Reicht die Abwehr nicht aus (hohe Infektionsbelastung), gelangen die Larven via Mesenterialvenen - Leber - Blut in die Lunge (Etwa 7 Tage p.i.)

In den Alveolen schlüpfen die Würmer, werden hochgehustet, verschluckt und gelangen etwa nach 7 Wochen wieder in den Dünndarm, wo sie als adulte Tiere versuchen, sich einzunisten. Es kommt zur Paarung, und die Weibchen beginnen, Eier zu produzieren. diese werden mit den Faeces ausgeschieden.

Phase II:

In der Darmwand hat die wandernde Larve Oberflächenkomponenten verloren, diese werden von Makrophagen phagozytiert und verarbeitet und schließlich in den Peyer-Plaques und den lokalen Lymphknoten den Lymphozyten präsentiert - dies aktiviert das spezifische Abwehrsystem:

1. B-Lymphozyten produzieren zunächst anti-Larven-IgM, dann nach dem Ig-Switch:
   • IgG (==> Opsonisierung (==> ADCC), Komplementaktivierung, Neutralisierung)
   • IgE (==> Mastzellsensibilisierung, IgE-vermittelte ADCC der Eosinophilen)
   • IgA
2. T-Lymphozyten produzieren verschiedenste Faktoren, v.a. Eosinophil Stimulation Promotor (ESP) und fördern die Schleimproduktion im Darm ("Einseifen" der Würmer)

Phase III:

Jetzt existiert eine starke spezifische Abwehr, die bei einer erneuten Invasion entgegenwirken kann. Entscheidend ist dabei die Menge der Invasoren (Hygiene!)

• Verstärkte Schleimproduktion und darin enthaltenes neutralisierendes sIgA (s = sezerniert)
• Mastzellen und Basophile sind mit IgE bewaffnet
• Die wirksamsten Effektorzellen gegen Helmintheninfektionen sind die Eosinophilen, die jetzt in großer Zahl durch ECF angelockt werden.
• Antigenspezifische IgM und später IgG/IgE beschichten die Wurmoberfläche, was eine Aktivierung des Komplementsystems auf dem klassischen Weg ermöglicht und die Voraussetzung für die ADCC durch Eosinophile ist.

Phase IV:

Nach Parasitenkontakt der IgE-bewaffneten Mastzellen kommt es zur Mastzelldegranulation mit der Freisetzung von ECF, Histamin, LT-B4, ...

Gemeinsam mit ESP (aus T-Lymphozyten) entsteht

• Chemotaxis für Eosinophile
• Steigerung des Respiratory burst
• Verstärkte Expression von F_c-und Komplement-Rezeptoren

Die Bekämpfung der Parasiten durch Eosinophile kann jetzt auf 2 Wegen erfolgen:

1. ADCC: Bindung des Eosinophilen über F_c-Rezeptoren an den mit AK beschichteten Parasiten (attachment), Degranulation und Produktion von O₂-Metaboliten.
2. CDCC (Complement dependent cellular cytotoxicity): Bindung des Eosinophilen an den mit C3b / iC3b beschichteten Parasiten usw.

Unbedingt nötig sind Antikörper also nur zur Mastzellaktivierung (obwohl auch auf Mastzellen Komplementrezeptoren vorkommen, oder?)

Phase V:

Schicksal von abgestorbenen Parasiten:

• im Darm ==> ausgeschieden
• im Gewebe ==> durch Makrophagen zerlegt und phagozytiert

Escape-Mechanismen

Um dem Abwehrsystem zu entgehen, haben verschiedene Parasiten diverse Escape-Mechanismen entwickelt:

Antigen-Mimikri (z.B. bei Schistosomen)

Die Parasiten adsorbieren wirtseigenes Antigen an ihre Oberflächen und ahmen damit eine Wirtsoberfläche nach, werden also nicht als fremd erkannt.

Umgestaltung der Hülle zu einer Inaktivator-Oberfläche

Fehlende Komplementbeschichtung führt damit zum Versagen der CDCC.