Hypersensitivitätsreaktionen (nach Coombs und Gell)

Laufen Immunreaktionen über die Gebühr heftig ab, kann dies z.T. heftige klinische Symptome hervorrufen. Man hat diese je nach dahinterliegendem Immunmechanismus in vier Grundtypen eingeteilt (Hypersensitivitätvom Typ I bis Typ IV), und Erkrankungen in diesem Rahmen erfolgen teils klar nach diesem Schema, teils in Kombination mit anderen Immunopathien, z.B. mit Autoimmunerkrankungen.

Hypersensitivitätsreaktionen (Coombs-Schema)
Typ
Mediator
Pathomechanismus
Beispiel
I
(Allergie)

IgE
Mastzellen
(Aktivierung & Degranulierung)
Lebensmittelallergie
Asthma bronchiale
allergische Rhinitis
II
(Hämolyse)

IgG
Lyse durch
* IgG + Komplement
* IgG + NK-Zellen
* IgG + Phagozyten mit Fc-Rezeptor
Medikamentenallergie
III
(Immunkomplexe)
IgG
Immunkomplexablagerung + Komplementaktivierung
(+ Entzündung)
Serumkrankheit
Arthus-Reaktion
IV
(Delayed-type)

T-Zellen
proinflammatorische Zytokine, Chemokine
Zytotoxizität
Gluten-Enteropathie
(Zöliakie)
Kontaktdermatitis

Merkwort ACID: Anaphylaktisch - Typ I; Cytotoxisch - Typ II; Immunkomplexerkrankung - Typ III; Delayed hypersensitivity (cell mediated): Typ IV

Anaphylaktische allergische Reaktion: Hypersensitivität Typ I

Allergiker haben erhöhte IgG- sowie Eosinophilenwerte und neigen zu übertriebener IgE-Bildung, sind also prädisponiert. Genetische (MHC-II) sowie Umweltfaktoren spielen eine Rolle. Ist man in seiner Kindheit mit vielen Infektionserregern konfrontiert, scheint das immunsuppressive System "trainiert" zu werden (was bei hohen Hygienestandards weniger der Fall ist) und es entstehen im späteren Lebensalter weniger allergische Reaktionen.

Allergene werden über die Schleimhäute aufgenommen und können (bei wiederholter Exposition) schon in sehr geringer Konzentration wirken (die IgE-Produktion anregen). Das IgE bindet an Fcε-Rezeptoren und veranlasst Mastzellen (die eine mit Basophilen gemeinsame Vorläuferzelle haben) zur Degranulation (<Abbildung); gespeicherte Mediatoren sind Histamin, Heparin und Enzyme, neu gebildet werden Leukotriene, Prostaglandine und plättchenaktivierender Faktor. Das bedingt wiederum Vasokonstriktion, Schleimsekretion und erhöht die Gefäßpermeabilität; Leukozyten werden angelockt. Von den Mastzellen freigesetzte Zytokine aktivieren Eosinophile, d.h. diese exprimieren Fcε-Rezeptoren, degranulieren und setzen ihrerseits gewebsschädigende Enzyme und Mediatoren frei, wie Neurotoxin, MBP (major basic protein) und ECP (eosinophil cationic protein).

Auch nichtimmunologische Faktoren (Enzyme, Pharmaka, Chemikalien, UV-Strahlung...) können zur Freisetzung von Mediatoren aus Mastzellen führen (anaphylaktoide oder pseudoallergische Reaktionen).

Das resultierende klinische Bild richtet sich im Wesentlichen danach, wo die Mastzellaktivierung stattfindet (Kreislauf: Anaphylaxie; Gastrointestinaltrakt: Diarrhoe / Emesis; Nasenschleimhaut: Rhinitis; Bronchien: Asthma). Die Symptome treten sehr rasch auf (Sekunden bis Minuten nach Exposition). Therapie: Wenn möglich, wird das Allergen gemieden. Symptomatisch können Glukokortikoide oder Antihistaminika eingesetzt werden. Hyposensibilisierung durch repetitive "einschleichende" Gabe des Allergens über längere Zeit kann immunologische Toleranz herbeiführen.



Abbildung: Hypersensitivitätsreaktionen Typ I bis IV
Nach einer Vorlage bei izzyfig.tumblr.con


Zytotoxisch-allergische Reaktion (Hämolyse): Hypersensitivität Typ II

Am Beginn solcher Reaktionen steht die Bildung entsprechender IgG- oder IgM-Antikörper, die gegen Epitope gerichtet sind, die an der Membran von Blutkörperchen gebunden sind
. Die Antikörper bilden eine Brücke zwischen Antigen (auf Erythrozyten, Leukozyten oder Thrombozyten) und NK-Zellen bzw. Makrophagen (Fc-Bindung). Diese Bindung triggert das Komplementsystem und führt zur Bildung von MACs (membrane attack complexes), was zur Lyse und Phagozytose von Blutkörperchen führt.

Dies kann durch Einnahme von Medikamenten wie Penicillin, Tuberkulostatika, Cephalosporinen oder nichtsteroidalen Antirheumatika auftreten; diese binden fest an Zellmembranen. Deshalb kann die Reaktion auch nach Absetzen und Eliminierung des Medikaments aus dem Blutplasma noch lange persistieren.

Das klinische Bild ist durch die Hämolyse bestimmt (dunkler Urin, Splenomegalie; Müdigkeit, Blässe, Tachykardie).

Immunkomplexe: Hypersensitivität Typ III

Auch hier steht die Bildung von IgG / IgM am Beginn des Geschehens. Bei einem molaren Ungleichgewicht von Antigenen und Antikörpern bei chronischer oder hoher Exposition können im Blut kleine Immunkomplexe entstehen, das Komplementsystem wird aktiviert (Antigenüberschuss z.B. bei Gabe großer Antiserum-Volumina im Rahmen einer Schlangenbisstherapie: Serumkrankheit; Antikörperüberschuss z.B. bei Autoimmunerkrankung oder langanhaltender Antigenexposition: Arthus-Reaktion).
Komplementbeladene Immunkomplexe werden phagozytiert, Mastzellen degranulieren, entzündungsfördernde Granulozyten angeregt (Freisetzung von Enzymen, Leukotrienen, Prostaglandinen, Zytokinen etc), die Gefäßpermeabilität gesteigert. Plasmaproteine treten aus, das Gewebe wird geschädigt, Bindegewebe proliferiert. Die Symptomatik tritt relativ langsam auf (~Stunden nach Exposition).

Therapautisch steht wenn möglich eine Vermeidung einer Exposition mit dem Antigen im Vordergrund. Bei Bakterien oder Viren als Auslöser kommen Antibiotika bzw. Virostatika in Betracht. Autoantigene können naturgemäß nicht "vermieden", aber in ihrer Immunogenität abgeschwächt werden; oder zirkulierende Autoantikörper - bzw. Immunkomplexe - werden aus dem Kreislauf entfernt (Plasmaaustausch).

Bildung immunreaktiver Lymphozyten (Delayed-type hypersensitivity): Hypersensitivität Typ IV

Nicht Antikörper, sondern T-Lymphozyten sind die Effektoren der delayed-type hypersensitivity (DTH). Die an sich physiologische Schutzfunktion durch Lymphozyten (z.B. Virenbekämpfung) wird pathologisch, wenn das Allergen nur sehr langsam oder gar nicht elminiert werden kann (etwa bei ständigem Kontakt mit Schwermetallen bei Kontaktallergie). Dementsprechend ist das Auftreten der Symptome nach Antigenexposition verzögert (1-2 Tage). Die Reaktionen treten erst nach mehrfacher Exposition auf (Sensibilisierung). Auslöser können verschiedene Moleküle (Gliadin: Glutenallergie; Proteine: Pilz- oder Insektengifte; Haptene: Pentadekakatechol in poison ivy) oder Metallionen (Chrom, Nickel) sein.

Dendritische Zellen oder Makrophagen bereiten das Antigen auf und werden
mittels MHC-II (durch vorangegangenen Antigenkontakt schon gebildeten) CD4+-TH1-Gedächtniszellen präsentiert, die darauf Zytokine bilden (<Abbildung). Diese veranlassen u.a. Extravasation von Leukozyten / Monozyten und unterhalten Entzündungsvorgänge (Schwellung, Blasenbildung...).

Sind die involvierten Lymphozyten zytotoxisch (Oberflächenmarker CD8), zerstören sie bei Zweitkontakt antigentragende Zellen (allergische Reaktion vom Typ IVa). Sind es Helferzellen (Oberflächenmarker CD4), senden sie Lymphokine aus und aktivieren Phagozyten, die ihrerseits zytotoxisch wirken.

Auch hier steht prophylaktisch die Vermeidung von Antigenexpositionen im Vordergrund. Eine Kontaktdermatitis wird mit antiinflammatorischen Salben behandelt.


© Helmut Hinghofer-Szalkay